メッシュとNURBS:3D印刷に最適な3Dモデルはどれですか?

NextEngineスキャナの専門家、Dan Gustafson

CADプログラムを使用して3Dオブジェクトを設計する場合、最も一般的なモデリングプログラムでは、オブジェクトを記述するために、「ポリゴンメッシュ」または「NURBS」を使用します。

3D印刷用のファイルを作成するためのパスでは、ほとんどのCADプログラムでファイルをSTL形式(三角形ポリゴンメッシュに変換)に変換できるため、メッシュを使用してオブジェクトを作成する必要があるかどうかは疑問ですNURBSで作業してから変換を行う方が良い場合は、

私たち は、主要な3Dスキャナ会社である NextEngineの Dan Gustafson氏にインタビュー しました。この2つの主要な3Dモデルの細かい点を把握しました。

コンピュータのモデリングが行われる限り、NURBSは最も滑らかな画像を作成します。 また、ピクセル化されていない偶数辺の最も正確なモデルを作成します。 エンジニアリングおよびメカニカルアプリケーションの場合、NURBSベースのコンピュータレンダリングは、ポリゴンメッシュベースのプログラムより優先されます。 一般に、CADプログラムにオブジェクトをスキャンすると、最初にNURBを使用してスキャンされます

NURBSで作業しているときは、ポイント間の曲線を平均しています。 ポイントは曲線の上に長方形のメッシュを形成します。 カーブを調整するには、メッシュ上の点を調整する必要があります。 これは習得するのが少し難しいかもしれません。

NURBSには限界があります。 それは2次元レンダリングフォームなので、複雑な3次元形状を作るために一緒に作った「パッチ」を作成する必要があります。 場合によっては、これらのパッチが完全にはフィットせず、「縫い目」が現れます。 STLファイルのメッシュに変換する前に、縫い目が完全に整列していることを確認して、オブジェクトを設計する際に注意深く見ていくことが重要です。

ポリゴンメッシュは、コンピュータ上に3次元アイテムをレンダリングするために特別に作成されました。 このため、STLファイルで使用される形式です。 三角形を使用して3Dシェイプを作成する場合、滑らかなエッジの近似を作成します。 NURBSで最初に作成されたイメージの完全な滑らかさは決して実現しませんが、メッシュは簡単にモデリングできます。 数学的な平均点を計算していないため、メッシュを押したり引っ張ったりして移動させたり、同じ結果を得ることができます。

NURBSで作業してファイルをメッシュに変換するときは、解像度を選択できます。 高解像度では、印刷しているオブジェクトのなめらかなカーブが得られます。 ただし、高解像度とは、大きなファイルを持つことを意味します。 場合によっては、ファイルが大きすぎて3Dプリンタが処理できないことがあります。

解像度とファイルサイズの完全なバランスを見つける以外に、他のクリーニング方法を使用してファイルサイズを小さくすることができます。 たとえば、オブジェクトを作成したときに、印刷されない内面を作成していないことを確認する必要があります。 これが起こりうる1つの方法は、2つの図形を結合する場合です。接合面が定義されたままになることがあります。

最初にNURBSまたはメッシュを使用してオブジェクトを作成するかどうかは、好みによって異なります。 変換する必要のない簡単なプログラムが必要な場合は、メッシュで開始することが最適なオプションになります。 一方、完璧なカーブを提供するプログラムが必要な場合は、NURBSを使用するプログラムを選択する必要があります(Rhinoは、実際にはNURBSとは何か、どれが素晴らしいのか?)。

私はこの記事を次のように締め切ります。最も快適な3Dデザインプログラムには、NURBSまたはMeshファイルをSTLまたは他の3D印刷フォーマットにエクスポートするオプションがあります。 結局のところ、私たちがヒントやテクニックについてインタビューしたCatzPawのSherri Johnsonのアドバイスに耳を傾けます.MeshmixerとNetfabbによる3Dファイルの修復

STLファイルは、問題をチェックし、問題を自動または手動で修正できるユーティリティプログラムで開く必要があります。 一部のスライシングプログラム(Simplify3Dなど)では、CADプログラムの一部(SketchUp拡張機能)と同様に修復ツールが提供されています。 無料の専用アプリケーションには、NetfabbとMeshMixerがあります。

さまざまなモデルフォーマットを理解するための他の素晴らしいリソースは、 3D印刷サービス局 (SculpteoとShapewaysについて言及しています)から来ています。 これらの企業は、地球上のほぼすべての3D設計プログラムからファイルの種類とフォーマットを処理しなければならず、多くの場合、ファイルを適切に印刷するためのヒントと提案があります。

Rhino 3Dの使用に関するチュートリアルをSculpteoが提供しています。 MeshmixerまたはAutodesk InventorまたはCatiaまたはBlenderの使用方法については、このSculpteoセクションの3D印刷チュートリアル:3D印刷のモデルの準備を参照してください

非常に多くのアニメーターとコンピュータグラフィックスの専門家がキャラクターを作成して3D印刷に来るので、Shapewaysは実際に請求書に合ったものを提供します:3D印刷のためのレンダー/アニメーションモデルの準備方法。

Stratasys Direct Manufacturing(以前のRedEye)は、 STLファイルの概要の終わり近くに私たちが共有するSTLファイルを作成する方法の素晴らしい1つを持っています。