Mesh vs. NURBS: que modelo 3D é o mellor para a impresión en 3D?

Inmediatamente co experto do escáner NextEngine Dan Gustafson

Ao deseñar un obxecto en 3D usando un programa CAD, os programas de modelado máis populares usan "malla de polígono" ou un " N estrutura numérica nativa" (NURBS) para describir o obxecto.

No camiño para crear un ficheiro para a impresión en 3D, a maioría dos programas CAD permítenlle converter o ficheiro a formato STL (que o converterá nunha malla de polígono triangular), polo que pode estar se pregunta se debes crear o obxecto con malla desde o comezando ou se é mellor traballar en NURBS e facer a conversión.

Entrevistamos a Dan Gustafson de NextEngine , unha empresa líder en escáner 3D, para descubrir os mellores puntos destes dous tipos principais de modelos 3D.

No que se refire ao modelo de computación, NURBS creará as imaxes máis suaves. Tamén creará os modelos máis precisos con bordos pares que non están pixilados. Para aplicacións de enxeñería e mecánica, a preparación de computadores baseada en NURBS é preferida aos programas baseados en malla de polígono. Xeralmente, cando escanea obxectos nun programa CAD, inicialmente son escaneados usando NURB

Cando estás traballando en NURBS, estás promediando unha curva entre puntos. Os puntos formarán unha malla rectangular sobre a curva. Para axustar a curva, debes axustar os puntos da malla. Isto pode ser un pouco difícil de dominar.

NURBS ten as súas limitacións. Debido a que é un formulario de representación en 2 dimensións, cómpre crear "parches" que peza xuntos para facer unha forma tridimensional complexa. Nalgúns casos, estes parches non encaixan perfectamente e aparecen "costuras". É fundamental ollar atentamente o seu obxecto ao deseñalo e asegurarse de que as costuras se alineen perfectamente antes de convertelo á malla para o ficheiro STL.

A malla de polígono foi creada especificamente para renderizar elementos tridimensionais na computadora. Debido a iso, é o formato utilizado polos ficheiros STL. Ao usar triángulos para crear formas en 3D, creas aproximacións de bordos lisos. Nunca conseguirás a suavidade perfecta dunha imaxe inicialmente creada en NURBS, pero a malla é máis fácil de modelar. Podes empuxar e tirar da malla para movelo e conseguir os mesmos resultados cada vez porque non está a calcular medias matemáticas de puntos.

Cando traballas en NURBS e converter o ficheiro nunha malla, podes elixir a túa resolución. A alta resolución ofrécelle as curvas máis lisas no obxecto que estás imprimindo. Non obstante, a alta resolución significa que terá un gran arquivo. Nalgúns casos, o ficheiro pode ser demasiado grande para que a impresora 3D poida manexar.

Ademais de atopar o equilibrio perfecto entre resolución e tamaño de ficheiro, pode usar outros métodos de limpeza para reducir o tamaño do ficheiro. Por exemplo, cómpre asegurarse de que cando elaborou o obxecto non creou superficies internas que non se imprimirán. Unha forma que isto podería ocorrer é se uniu dúas formas xuntas, ás veces as superficies de unión permanecen definidas, aínda cando, cando imprimen, non serán superficies separadas.

Se inicialmente fas o teu obxecto usando NURBS ou malla dependerá das túas preferencias. Se desexa un programa máis sinxelo que non terá que converter, a partir da malla será a mellor opción. Doutra banda, se desexa un programa que lle proporcione curvas perfectas, ten que escoller un que usa NURBS (Rhino é un exemplo que fai, de feito, teñen unha gran visión xeral: Cales son NURBS?).

Vou pechar esta publicación con isto: o programa de Deseño 3D que máis cómodo contén, probablemente, terá a opción de exportar o seu ficheiro NURBS ou Mesh a un STL ou a outro formato de impresión 3D. En definitiva, atendemos o consello de Sherri Johnson, de CatzPaw, a quen entrevistamos para consellos e técnicas: Reparación de arquivos en 3D con Meshmixer e Netfabb .

"O ficheiro STL debe ser aberto nun programa de utilidade que sexa capaz de verificar problemas e corrixir eses problemas, de xeito automático ou manual. Algúns programas de corte (como Simplify3D) ofrecen ferramentas de reparación como algúns programas CAD (extensións SketchUp). As aplicacións dedicadas que tamén son gratuítas e que inclúen a maioría das ferramentas de reparación son Netfabb e MeshMixer . "

Outros excelentes recursos para a comprensión de diferentes formatos modelo proveñen de axencias de impresión en 3D (onde mencionamos Sculpteo e Shapeways, por citar só un par). Estas empresas teñen que manipular os tipos e formatos de arquivos de case todos os programas de deseño 3D do planeta e moitas veces teñen grandes consellos e suxestións para que os seus ficheiros poidan imprimir ben.

Aquí tes un de Sculpteo dando un tutorial sobre o uso de Rhino 3D, específicamente. Tamén podes aprender sobre o uso de Meshmixer ou Autodesk Inventor ou Catia ou Blender nesta sección de Sculpteo: Tutoriales de impresión en 3D: preparar modelo para impresión en 3D .

Porque tantos animadores e especialistas en computación gráfica chegan á impresión 3D con experiencia creando personaxes, Shapeways ofrécenos unha que realmente encaixa na factura: Como preparar o modelo Render / Animation para a impresión en 3D.

Stratasys Direct Manufacturing (anteriormente RedEye) ten un excelente traballo sobre como preparar un arquivo STL que compartimos preto do final da nosa visión xeral de STL Files .