Edycja modeli 3D w Autodesk Meshmixer, cz. II 0
Edycja modeli 3D w Autodesk Meshmixer cz. II

Zobaczyliście w podglądzie wydruku, że slicer błędnie zinterpretował geometrię Infill, nie znajduje się tam gdzie trzeba albo pojawiły się dziwne dziury w modelu? A może chcielibyście podzielić wasz model .stl na części lub połączyć z inną bryłą? We wszystkich tych przypadkach przydatna może się okazać znajomość darmowego programu Meshmixer!

Ostatnim razem przybliżyliśmy wam podstawy poruszania się w programie Meshmixer i jego podstawowe funkcjonalności. Jeżeli przegapiliście ten wpis, zachęcamy zacząć lekturę od niego. Dla tych zaś, co już zaznajomili się z tym programem, mamy kilka wskazówek odnośnie tego, jak można go wykorzystać do naprawy uszkodzonych i błędnych plików .stl i dokonywać podstawowych operacji na bryłach.

Naprawa błędów siatki

W projektowaniu CAD zwykle mamy do czynienia z modelami bryłowymi (solid) o zdefiniowanej objętości. Są one proste w interpretacji dla slicera, gdyż łatwo w ich przypadku odczytać, gdzie dany obiekt ma granice, a gdzie jest jego wnętrze i przypisać im odpowiednio ścieżki obrysu lub wypełnić strukturą infillu.

Niektóre programy generują jednak modele jako powierzchniowe (surface) – składające się z powierzchni o zerowej grubości, stanowiących granicę obiektu. O ile te powierzchnie są zamknięte i dobrze zorientowane, slicer odpowiednio je zinterpretuje. Jeżeli jednak gdzieś pojawią się tzw. niedomknięcia siatki, odwrócone normalne trójkątów siatki, obiekty umieszczone jeden w drugim lub przecinające się – slicer może błędnie zdefiniować odpowiednie obszary modelu. W takim przypadku Meshmixer może pomóc nam w naprawie modelu. Do tego celu możemy wykorzystać kilka opcji programu.

Menu „Analysis” -> „Inspector”

Opcja wychwytuje wyrwy siatki, niektóre błędy oraz obiekty rozłączne (np. pojedyncze trójkąty), zaznaczając je odpowiednio pinezkami o kolorze niebieskim, czerwonym lub różowym. Klikając na te pinezki, pozwolimy programowi na automatyczną naprawę pliku. Wyniki analizy i naprawy pliku narzędziem „Inspector” przedstawia rys. 1.

Autodesk Meshmixer inspector
Rys. 1.
Naprawa modelu za pomocą funkcji „Inspector”
A. Widoczne pinezki umieszczone przez program, zaznaczające problematyczne obszary siatki
B. Króliczek po automatycznej naprawie siatki

Zmiana modelu na solid 

Zamknięcie siatki możemy także przeprowadzić poprzez operację zamiany bryły na typ „Solid” – jest to proces o dość ograniczonej możliwości kontroli i, w zależności od wybranej dokładności odwzorowania oraz możliwości naszego sprzętu, może potrzebować chwili na przeliczanie.

Aby dokonać konwersji modelu na typ „Solid”, należy wejść w menu „Edit” -> „Make Solid”. Po chwili pojawi się podgląd modelu po jego zamianie z wykorzystaniem algorytmu „Fast”. Z menu rozwijanego możemy wybrać także bardziej dokładnościowe algorytmy. Za pomocą suwaków możemy dodatkowo zwiększyć dokładność odwzorowywania bryły i gęstość siatki trójkątów uzyskanego modelu „Solid”. Po zmianie ustawień klikamy „Update” – program przebuduje model zgodnie z wprowadzonymi ustawieniami. Jeśli efekt nas zadowala, zatwierdzamy model, klikając „Accept”.

Uwaga: nasz model wyjściowy nie zostanie nadpisany, a jedynie wygaszony – nadal będzie można powrócić do jego poprzedniej formy. Wygląd menu i podgląd naprawianego modelu z rys. 1. przedstawia rys. 2.

Autodesk Meshmixer zmiana modelu na bryłowy
Rys 2.
Zmiana modelu na bryłowy. Czerwonymi strzałkami zaznaczone główne możliwości modyfikacji jakości odwzorowania modelu. Zielonymi strzałkami zaznaczone możliwości akceptacji zmian w modelu.

Odwracanie normalnych trójkątów siatki

Normalne trójkątów siatki informują, która jego strona jest elementem wewnętrznym modelu, a która zewnętrznym – rys. 3. Ich błędna definicja może spowodować, że slicer umieści strukturę wypełnienia po niewłaściwej stronie modelu (jeżeli będzie to dodatkowo uzasadnione granicami modelu).

Autodesk Meshmixer normalne trójkątów
Rys. 3. Normalne trójkątów tworzących model w formacie .stl

Źródło grafiki

Jak możemy zauważyć, zmiana modelu na solid naprawiła problem odwróconych normalnych siatki trójkątów na plecach króliczka. Jeżeli jednak nie chcemy przekształcać modelu w ten sposób, możemy je odwrócić poprzez modyfikację obszarów siatki. Wybieramy menu „Select”, zaznaczamy opcję „Allow Back Faces” i zamalowujemy felerny obszar – rys 4. Po zaznaczeniu obszaru wchodzimy w opcję „Edit” -> „Flip Normals” i… po kłopocie. :)

Autodesk Meshmixer odwracanie normalnych trójkątów
Rys.4.
Odwracanie normalnych w programie Meshmixer

 

Wygładzenie modelu

Jeżeli po zabiegach naprawy siatki nasz model ma nierówności, które chcielibyśmy wygładzić, możemy skorzystać z funkcji „Sculpt”. Mamy tam dostępne różne rodzaje pędzli, możemy też wybrać obszar ich działania i moc.

Na szczególną uwagę zasługują tu pędzle „Bubble Smooth” i „Shrink Smooth”, które wygładzają model odpowiednio przez rozszerzenie lub kurczenie siatki. Warto też zwrócić uwagę na pędzel „Reduce Mesh”, który lokalnie rozrzedza siatkę trójkątów, zwiększając kanciastość modelu. Wygląd menu „Sculpt” przedstawia rys. 5.

Autodesk Meshmixer bubble smooth
Rys. 5.
Edycja modelu przy wykorzystaniu narzędzia „Bubble Smooth”. A – model przed modyfikacją, B – po modyfikacji

Operacje Boole’a

Operacjami Boole’a nazywamy nic innego jak sumowanie i odejmowanie od siebie brył. Aby dokonać tych operacji w programie Meshmixer, potrzebujemy przynajmniej dwóch modeli (najlepiej w postaci bryłowej – solid) i otwartej przeglądarki obiektów („View” -> „Show Object Browser” lub skrót klawiszowy „Ctrl+Shift+O”). Przytrzymując klawisz Ctrl, wybieramy modele do wykonania operacji, po czym otwieramy menu „Edit”. W przypadku odejmowania brył („Boolean Difference”) kolejność ma znaczenie – pierwszy wybrany obiekt będzie „odjemną”, a drugi „odjemnikiem”, czyli elementem, którym wycinać będziemy kształt. Menu operacji Boole’a przedstawia rys. 6.

Autodesk Meshmixer suma boole'a
Rys. 6.
Menu operacji sumy Boole’a modeli króliczka i prostopadłościanu

Program pokaże do wyboru kilka opcji decydujących o precyzji operacji. Istotna jest też opcja „Auto Reduce Result”, której zaznaczenie może spowodować powstanie deformacji modelu. Opcja „Preserve Group Borders” zachowa rozróżnienie kolorystyczne pomiędzy elementami składowymi, umożliwiając ich dalsze osobne zaznaczanie poprzez dwuklik w menu „Select”.

Wyniki przykładowych operacji Boole’a przedstawia Rys. 7.

Autodesk Meshmixer operacje boole'a
Rys.7. Różne wyniki operacji Boole’a: A – operacja wycięcia wydrążonego modelu króliczka prostopadłościanem, B – operacja sumy modelu króliczka i ręki, C – operacja wycięcia modelu powierzchniowego króliczka prostopadłościanem
 

Pamiętajmy, że algebra Boole’a będzie się dużej wykonywać dla modeli z dużą liczbą trójkątów, dlatego też jeżeli np. najpierw używaliśmy opcji „Make Solid”, dobrze jest zredukować uprzednio liczbę trójkątów w siatce modelu.

Dodawanie prostych geometrii

Dzieląc model na części, np. w celu wpasowania go w ograniczony obszar roboczy naszej drukarki, przydatne będzie dodanie elementów łącznikowych (np. kołków), naprowadzających i pozycjonujących łączone części.

Oczywiście, jeżeli dysponujemy modelem CAD, połączenia powinniśmy zaprojektować w odpowiednim dla niego programie. Jeżeli jednak model, który chcemy podzielić, pobraliśmy np. z Thingiverse i jest on jedynie w formacie .stl, jego edycja w programie CAD może być trudna lub wręcz niemożliwa do zrealizowania. Wtedy możemy się posłużyć biblioteką części programu Meshmixer.

Klikamy w menu „Meshmix” -> „Primitives” i wybieramy element łącznikowy (np. walec). Przeciągamy go na powierzchnię łączenia. Pojawi się joystick, który umożliwi przemieszczanie, rotację i skalowanie dodanego elementu (rys. 8). Jego wymiary oraz oddalenie od ściany, w której go zakotwiczyliśmy, możemy również zmienić, przesuwając suwak w okienku dialogowym. Chcąc wprowadzić odpowiedni wymiar elementu (np. 3 mm), klikamy na wyświetlającą się wartość aktualnego wymiaru i wpisujemy „3” z klawiatury.

Autodesk Meshmixer dodawanie elementu z biblioteki
Rys. 8. Dodawanie elementu z biblioteki części do modelu

Możemy od razu wybrać opcję operacji Boole’a (odpowiednio sumę lub różnicę) dla naszego łącznika i części modelu. Jeżeli jednak chcemy wykonać elementy współpracujące, dobrze byłoby zamodelować odpowiedni luz między nimi.

W tym celu wybieramy opcję „Create New Object”. Łącznik pojawi się w przeglądarce części jako oddzielny obiekt. Możemy teraz go zduplikować („Edit” -> „Duplicate”) i przeskalować („Edit” -> „Transform” -> „Scale”) do wartości powiększonej o wartość luzu. Przykładowo dla luzu 0,2 mm należy wykonać walec o średnicy 3 mm, a zduplikowaną część przeskalować do średnicy 3,2 mm. Następnie opisanymi już wcześniej operacjami Boole’a element mniejszy łączymy z jedną częścią modelu, a większy odejmujemy od drugiej. W taki sposób mamy idealnie spozycjonowane względem siebie elementy łączące z zapewnionym luzem.

Oczywiście program Meshmixer ma jeszcze wiele innych możliwości – np. często wykorzystywana w druku 3D funkcja generowania podpór drzewiastych. Mamy nadzieję, że przybliżyliśmy wam jednak najpotrzebniejsze jego możliwości i zachęciliśmy do zapoznania się z tym prostym programem. Głodnych wiedzy na temat projektowania CAD zachęcamy do udziału w kursach AutoCAD Modelowanie 3D.

Jeśli już wiecie, które zagadnienia powinniśmy poruszyć w kolejnym artykule, koniecznie dajcie nam o tym znać w komentarzu lub na naszym FacebookuZachęcamy także do wymiany doświadczeń na grupie Druk 3D Warszawa.

Icons made by Freepik from www.flaticon.com     

 

Komentarze do wpisu (0)

Menu Szukaj więcej więcej
do góry
Sklep jest w trybie podglądu
Pokaż pełną wersję strony
Sklep internetowy Shoper.pl