3Dモデルを手に持って
3D印刷は信じられないほどエキサイティングなテクノロジーであり、手のひらの中にデジタル作品を保持することは素晴らしい気分です。
3Dモデルの 1つを印刷して、実世界のオブジェクトに変換できるようにしたい場合は、3D印刷用にモデルを準備するために行うべきことがいくつかあります。
印刷プロセスができるだけスムーズに行われ、時間とお金を節約するために、ファイルをプリンタに送信する前に以下の一連の手順を実行してください。
- モデルがシームレスであることを確認する
- 低コストのモデルを中空にする
- 非多様体の除去
- サーフェス法線のチェック
- モデルを変換する
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モデルがシームレスであることを確認する
静的なレンダリングのためのモデリングでは、通常、数十（または数百）の別々の部分からモデルを構築する方が簡単です。 髪は完璧な例です。 Autodesk MayaやAutodesk 3ds Maxなどの従来のモデリングパッケージでは、アーティストは通常、キャラクタの髪を別のジオメトリとして作成します。 コートのボタンや、キャラクターの装甲や武器のさまざまなコンポーネントにも同じです。
この戦略は3D印刷では機能しません。 印刷プロセスが完了した後で部品を接着するつもりがない場合、モデルは単一のシームレスメッシュである必要があります。
単純なオブジェクトの場合、これはあまりにも痛いものではありません。 しかし、複雑なモデルの場合、3D印刷を念頭に置いて作成されていない場合、この手順には数時間かかることがあります。
最終的に印刷する予定の新しいモデルを開始する場合は、作業中にトポロジーに注意してください。
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モデルを中空にしてコストを下げる
ソリッドモデルでは、中空のモデルよりも印刷に必要な材料が大幅に多くなります。 ほとんどの3Dプリントベンダーは、立方センチメートルを使用してサービスを量産しています。つまり、あなたのモデルが固体のものではなく中空の図形として印刷されていることが金銭的に分かります。
デフォルトでは、モデルの空白が印刷されません。
3Dソフトウェアアプリケーションで作業しているときにモデルが中空のメッシュであるように見えますが、モデルを印刷用に変換すると、それ以外の場合は準備ができない限り、固体と解釈されます。
あなたのモデルを中空にする方法は次のとおりです：
- モデルのサーフェス上のすべての面を選択します。
- 面の法線に沿って面を押し出します。 正または負の押し出しのいずれかが機能するが、外面の外観は変化しないので、負の方が好ましい。 Mayaを使用している場合は、 面を合わせてチェックするオプションを選択してください。 これはデフォルトでチェックする必要があります。
- 表面を調べる。 押し出し中に重なったジオメトリが作成されていないことを確認し、発生した可能性のある問題を修正します。
- あなたのモデルは、 "内部シェル"と "外部シェル"を持つ必要があります。 これらのシェル間の距離は、モデルがプリントするときの壁の厚さになります。 より厚い壁はより耐久性がありますが、より高価です。 どのくらいのスペースを残すかはあなた次第です。 しかし、あまりにも小さくしないでください。 ほとんどのベンダーは、サイトで指定する最小の厚さを持っています。
- 余分な材料がエスケープできるように、モデルの下部に開口部を作成します。 メッシュの実際のトポロジを壊さずに開口部を作成します。穴を開けるときは、内側シェルと外側シェルの間の隙間を埋めることが重要です。
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非多様体の除去
モデリングプロセス中に注意が必要な場合は、この手順は問題ではありません。
非多様体形状は、2つ以上の面で共有される任意の辺として定義されます。
この問題は、フェイスまたはエッジが押し出されても、再配置されない場合に発生する可能性があります。 その結果、2つの同一形状のジオメトリが互いに直接重ね合わされます。 このような状況は、3D印刷装置では混乱することになります。
非多様なモデルは正しく印刷されません。
非多様体のジオメトリの一般的な原因の1つは、アーティストが面を押し出して移動し、押し出しを決定し、その操作を元に戻そうとするときに発生します。 押し出しは、ほとんどのソフトウェアパッケージで2つの別々のコマンドとして記録されます。
- 押出そのもの
- そして、顔や辺の再配置
したがって、押し出しを元に戻すには、元に戻すコマンドを2回与えなければなりません。 そうしなければ、非多様体のジオメトリが生じ、初心者モデラーにとっては比較的一般的な間違いです。
これは避けがたい問題ですが、目に見えないことが多く、見逃しがちです。 問題を認識したらすぐに修正してください。 非多様な問題を解決するのに長い時間がかかるほど、排除するのが難しくなります。
非マニフォールド面の検出が難しい
Mayaを使用している場合は、フェイス選択モードになっているときに選択ハンドル（小さな四角または円）が各ポリゴンの中央に表示されるように表示設定を調整してください。
選択ハンドルをエッジの上に直接置くと、非多様体のジオメトリがある可能性があります。 フェイスを選択して[ 削除]をクリックしてみてください。 時にはこれがすべてです。 動作しない場合は、 Mesh > Cleanupコマンドを実行し、オプションボックスで非多様体が選択されていることを確認してください。
押し出しは非多様な問題の唯一の原因ではありませんが、最も一般的です。
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サーフェス法線のチェック
サーフェス法線（面法線とも呼ばれます）は、3Dモデルのサーフェスに垂直な方向ベクトルです。 すべての面はそれ自身の面法線を持ち、モデルの面から外向きに向いている必要があります。
しかし、これは常にそうであるとは限りません。 モデリングプロセス中に、面の法線は、押し出しによって、または他の一般的なモデリングツールを使用して誤って反転される可能性があります。
サーフェス法線が逆転すると、法線ベクトルはモデルの内部に向かって指すのではなく、モデルの内部に向いています。
表面法線の固定
それが存在することがわかったらサーフェスの通常の問題を修正するのは簡単です。 サーフェス法線はデフォルトでは表示できないため、問題を特定するために表示設定を変更する必要があります。
- Mayaでは、これを実現する最も簡単な方法は、 View > Lightingに移動し、 Two-sided lightingの選択を解除することです。 両面照明を無効にすると、サーフェス法線が反転している面は完全に黒です。
- これらの面を選択し、 ポリゴンメニューセットに移動し、 法線 > 逆を選択します。
- あなたのモデルの印刷を計画しているかどうかに関わらず、サーフェス法線を時々チェックするのは良い習慣です。
サーフェス法線を固定する手順は、すべての3Dソフトウェアパッケージで同様です。 ソフトウェアのヘルプファイルを確認してください。
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ファイルおよびその他の考慮事項を変換する
プリントサービスの1つにアップロードする前の最後のステップは、モデルが許容されるファイル形式であることを確認することです。
最も一般的なプリンタファイルタイプには、STL、OBJ、X3D、Collada、またはVRML97 / 2がありますが、安全に再生し、ファイルを変換する前に3Dプリントベンダーにお問い合わせください。
.ma、.lw、および.maxなどの標準アプリケーション形式はサポートされていないことに注意してください。 Mayaから、OBJとしてエクスポートするか、サードパーティのソフトウェアでSTLに変換する必要があります。 3DS MaxはSTLと.OBJの両方のエクスポートをサポートしていますので、自由に選択することができますが、OBJファイルは一般的に多用途です。
ベンダーのそれぞれが受け入れるさまざまな種類のファイルがありますので、あなたのオプションを調べて、まだ使用していない場合に使用する予定のプリンタを決定するのに最適な時期です。
人気の3Dプリントサービスプロバイダ
人気の高いオンライン3Dプリントサービス会社は次のとおりです。
- シェイプウェイ
- Sculpteo
- ポノコ
- i.materialise
どこに行くかを決める前に、各ベンダーのウェブサイトを覗くことは良い考えです。 ターゲットとする顧客層の感情を把握し、使用する3D印刷技術を調べます。 これは、あなたのモデルを印刷する場所に関係している可能性があります。
決定したら、プリンタの説明書をよくお読みください。 探すべき1つは最小壁厚です。 モデルを縮小すると壁の厚さが減少するという事実を考慮に入れてください。 Mayaシーンで壁がうまく太く、測定値をメートルやフィートに設定した場合、モデルをインチやセンチメートルまで縮尺すると細くなる可能性があります。
この時点で、あなたのモデルはアップロードの準備ができています。 5つのステップとベンダーからの追加の制約をすべて遵守したと仮定すると、3D印刷に適した形式できれいなメッシュを作成する必要があります。