شبكة مقابل NURBS: أي نموذج 3D هو الأفضل للطباعة 3D؟

التعمق أكثر مع خبير ماسح NextEngine Dan Gustafson

عند تصميم كائن ثلاثي الأبعاد باستخدام برنامج CAD ، تستخدم برامج النمذجة الأكثر شيوعًا إما "شبكة مضلع" أو " N على شكل حرف U R الداخلي B asis S pline" (NURBS) لوصف الكائن.

على مسار إنشاء ملف للطباعة ثلاثية الأبعاد ، تسمح لك معظم برامج CAD بتحويل الملف إلى تنسيق STL (الذي يقوم بتحويله إلى شبكة مضلعة ثلاثية) ، لذلك قد تتساءل عما إذا كان يجب إنشاء الكائن باستخدام شبكة من بداية أو إذا كان من الأفضل العمل في NURBS ثم إجراء التحويل.

أجرينا مقابلات مع دان غوستافسون من NextEngine ، وهي شركة رائدة في مجال الماسح الضوئي ثلاثي الأبعاد ، لمعرفة النقاط الدقيقة في هذين النوعين الرئيسيين من النماذج ثلاثية الأبعاد.

بقدر ما يذهب النمذجة الحاسوبية ، ستقوم NURBS بإنشاء صور أكثر سلاسة. كما سيعمل أيضًا على إنشاء أكثر النماذج دقةً مع وجود حواف متقلبة غير معبورة. بالنسبة للتطبيقات الهندسية والميكانيكية ، يفضل استخدام الكمبيوتر القائم على NURBS على البرامج المستندة على المضلع الشبكي. بشكل عام ، عندما تقوم بمسح الكائنات في برنامج CAD ، يتم فحصها مبدئيًا باستخدام NURB

عندما تعمل في NURBS ، فأنت تقوم بتوسيط منحنى بين النقاط. سوف تشكل النقاط شبكة مستطيلة فوق المنحنى. لضبط المنحنى ، يجب ضبط النقاط على الشبكة. هذا يمكن أن يكون صعبا قليلا لإتقان.

NURBS لديها قيودها. نظرًا لأن شكل العرض ثنائي الأبعاد ، فإنك تحتاج إلى إنشاء "تصحيحات" تقوم بتجميعها معًا من أجل تكوين شكل ثلاثي الأبعاد معقد. في بعض الحالات ، لا تتناسب هذه البقع مع بعضها بشكل تام وتظهر "طبقات". من الأهمية بمكان أن تنظر بعناية في جسمك عند تصميمه وتأكد من أن الفواصل تتوافق تمامًا قبل أن تقوم بتحويلها إلى شبكة لملف STL.

تم إنشاء شبكة المضلع خصيصًا لعرض العناصر ثلاثية الأبعاد على جهاز الكمبيوتر. وبسبب هذا ، فهو التنسيق الذي تستخدمه ملفات STL. عند استخدام مثلثات لإنشاء أشكال ثلاثية الأبعاد ، يمكنك إنشاء تقديرات تقريبية لحواف ناعمة. لن تحقق أبداً السلاسة المثالية للصورة التي تم إنشاؤها في البداية في NURBS ، لكن الشبكة أسهل في التصميم. يمكنك دفع وشد الشبكة لتحريكها وتحقيق نفس النتائج في كل مرة لأنها لا تحسب متوسطات رياضية للنقاط.

عندما تعمل في NURBS وتحول الملف إلى شبكة ، يمكنك اختيار الدقة. يمنحك الدقة العالية منحنيات أكثر نعومة في الكائن الذي تطبعه. ومع ذلك ، فإن الدقة العالية تعني أنك ستحصل على ملف كبير. في بعض الحالات ، قد يكون الملف كبيرًا جدًا بحيث يتعذر على الطابعة ثلاثية الأبعاد التعامل معه.

بالإضافة إلى إيجاد التوازن المثالي بين الدقة وحجم الملف ، يمكنك استخدام طرق تنظيف أخرى لتقليل حجم الملف. على سبيل المثال ، تحتاج إلى التأكد من أنك عندما قمت بإنشاء الكائن لم تقم بإنشاء أسطح داخلية لن تتم طباعتها. إحدى الطرق التي يمكن أن يحدث هذا هي إذا قمت بضم شكلين معًا ، وفي بعض الأحيان تظل سطوح الربط محددة ، على الرغم من أنها لن تكون أسطحًا منفصلة عند الطباعة.

ما إذا كنت تجعل الكائن الخاص بك باستخدام NURBS أو شبكة في البداية يعتمد على تفضيلاتك. إذا كنت ترغب في برنامج أسهل لن تحتاج إلى تحويله ، فإن البدء في الشبكة سيكون الخيار الأفضل. من ناحية أخرى ، إذا كنت تريد برنامجًا يمنحك منحنيات مثالية ، فيجب عليك اختيار أحد البرامج التي تستخدم NURBS (Rhino هو مثال واحد يفعل ذلك ، في الواقع ، لديهم نظرة عامة رائعة: ما هي NURBS؟).

سأغلق هذه المشاركة باستخدام: برنامج التصميم ثلاثي الأبعاد الذي أنت مرتاح أكثر ، سيكون لديه خيار لتصدير ملف NURBS أو Mesh إلى STL أو أي تنسيق آخر للطباعة ثلاثية الأبعاد. في نهاية المطاف ، سنستمع إلى نصيحة Sherri Johnson ، من CatzPaw ، الذي أجرينا معه مقابلات للحصول على نصائح وتقنيات: إصلاح الملفات ثلاثية الأبعاد باستخدام Meshmixer و Netfabb .

"يجب فتح ملف STL في برنامج مساعدة قادر على التحقق من المشكلات وتصحيح هذه المشكلات ، سواء بشكل تلقائي أو يدوي. تقدم بعض برامج تشريح (مثل Simplify3D) أدوات إصلاح كما تفعل بعض برامج CAD (ملحقات SketchUp). التطبيقات المخصصة المجانية أيضًا والتي تتضمن معظم أدوات الإصلاح هي Netfabb و MeshMixer ".

موارد أخرى رائعة لفهم نماذج النماذج المختلفة تأتي من مكاتب خدمات الطباعة ثلاثية الأبعاد (حيث نذكر Sculpteo و Shapeways ، على سبيل المثال لا الحصر). يجب على هذه الشركات التعامل مع أنواع الملفات وتنسيقاتها من كل برنامج تصميم ثلاثي الأبعاد تقريبًا على كوكب الأرض ، وغالبًا ما يكون لديها نصائح واقتراحات رائعة للحصول على الملفات التي تريد طباعتها بشكل صحيح.

هنا واحد من Sculpteo يعطي تعليمي عن استخدام Rhino 3D ، على وجه التحديد. يمكنك أيضًا التعرف على استخدام Meshmixer أو Autodesk Inventor أو Catia أو Blender في قسم Sculpteo هذا: دروس الطباعة ثلاثية الأبعاد: قم بإعداد نموذج للطباعة ثلاثية الأبعاد .

نظرًا لأن العديد من خبراء الرسوم المتحركة ورسومات الكمبيوتر يأتون إلى الطباعة ثلاثية الأبعاد من خلال تجربة إنشاء الشخصيات ، يقدم Shapeways واحدًا يناسب الفواتير: كيفية إعداد نموذج العرض / التحريك للطباعة ثلاثية الأبعاد.

لدى Stratasys Direct Manufacturing (المعروفة سابقًا باسم RedEye) صورة رائعة عن كيفية إعداد ملف STL الذي نشاركه بالقرب من نهاية نظرة عامة على ملفات STL .