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多种方法获取3D打印数据,包括照片建模、3D扫描和互联网下载等

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:获取3D打印数据的方法很多,主要有照片建模、3D扫描、专业软件建模、互联网下载等。3D扫描可以利用三坐标测量仪或3D扫描仪对物体或环境进行分析,获取对象的一系列数据,通过软件,以采集到的数字化点云为基础逆向生成实际物体的三维模型。参数化建模是以数据作为支撑的,数据之间存在着相互的联系,改变一个数据就会对其他数据产生影响。

多种方法获取3D打印数据,包括照片建模、3D扫描和互联网下载等

获取3D打印数据的方法很多,主要有照片建模、3D扫描、专业软件建模、互联网下载等。

1.照片建模

照片建模技术是通过照相机等设备对物体进行照片采集,经计算机进行图形图像处理以及三维计算,从而自动生成被拍摄物体的三维模型的技术。照片建模成本低、时间短、可批量自动化制作、模型较精准。使用手机、高级数码单反相机或无人机拍摄物体、人或场景,可将数码照片迅速转换为三维模型。

2.3D扫描

3D打印最直接的数据获取方式是3D扫描。3D扫描可以利用三坐标测量仪或3D扫描仪对物体或环境进行分析,获取对象的一系列数据,通过软件,以采集到的数字化点云为基础逆向生成实际物体的三维模型。

图3-1-3 三维扫描获取数据

3.专业软件建模

所谓3D建模,就是利用三维软件,将现实中的三维物体或场景在计算机中进行重建,最终在计算机上模拟出真实的三维物体或场景。这一过程中生成的三维数据就是使用各种三维数据采集仪或软件获得的数据。

利用专业三维建模软件可以获得更加精确的模型,用来建模的软件要有较强的实体造型和表面造型功能。随着3D技术的蓬勃发展,各种3D建模软件的研发也日益成熟。3D打印技术对建模软件的要求很低,只要一款软件能够导出STL等可以用于3D打印分层的格式文件,就可以用来进行打印设计。本节重点介绍几款最为常见的3D打印技术的模型设计软件。

常用的工程设计类3D软件有Solid Works、Inventor、UG、PROE等软件,都通过参数化对物体进行解析建模。通过参数的设计,它们直接生成3D模型。参数化建模是以数据作为支撑的,数据之间存在着相互的联系,改变一个数据就会对其他数据产生影响。因此参数化建模的优点在于可以通过对参数的改变来实现对模型整体的修改。

Solid Works 是一款在Windows环境下进行实体建模计算机辅助设计和计算机辅助工程的计算机程序。其最大的优势在于操作相比其他工业建模软件,命令的使用更加简单直观,适合设计领域的初学者进行学习

Inventor是一款机械设计实体建模软件,在平面草图的绘制上与CAD是非常接近的。它的主要应用领域是机械设计、产品模拟测试等。(www.xing528.com)

UG是西门子公司出品的一个交互式CAD/CAM系统,可以轻松构建各种复杂形状的实体,同时也可以在后期快速地对其进行修改。它的主要应用领域是产品设计,在模具行业也有举足轻重的地位。

艺术设计类3D软件偏向于模型的外形设计。建模主要通过对点、线、面细微的勾勒实现对模型的修改,适合设计更加复杂的工艺结构图形,能够完美地展现出物体,并进行圆润的过渡,在应用方面也偏向于影视特效、游戏人物或场景建模等。艺术设计类3D软件主要包括MAYA、3DMAX。MAYA更倾向于动画的制作,在建模方面更适合细节较多的高精度模型,比如曲面的设计。3DMAX适合建筑动画、影视特效、游戏建模。

4.互联网下载现有数据

在需要打印的模型已经存在的这种情况下,可以直接从模型数据库中下载数据。常见的模型下载数据库网站有Thingiverse、Youmagine、he Instructable。这些网站的文档都是免费的,但是仅限商业试用。

注意,从网上下载的数据并不是完美的,也需要观察模型的水密性和流形。

【想一想】

常用的3D打印模型设计软件有哪些?

任务小结

1.3D建模的概念。

2.建立3D打印模型的方法。

思考题

1.建立3D打印模型有哪些方法?

2.自己选题,设计一个3D打印模型。

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