Оптимизация модели для 3D-печати на примере модификатора Decimate в программе Blender.

Добрый день, уважаемые участники/жители/гости/прохожие портала.

Мы, техническая поддержка компании Imprinta, очень много времени уделяем процессу печати. Начиная от подбора оптимальных каких-то коэффициентов для разных пластиков и заканчивая обработкой и генерированием управляющих программ проблемных моделей, которые подкидывают пользователи наших принтеров. Каждый раз мы доказываем, что на наших принтерах Hercules и Hercules Strong можно печатать просто невообразимо сложные объекты.

Но сегодня речь пойдет не конкретно о какой-либо модели принтера и не о процессе печати. Мы хотели бы рассказать о том, как сделать процесс подготовки модели к печати эффективнее.

Все мы знаем, что большое рабочее поле это хорошо. Но что делать, когда мы начинаем пробовать создавать управляющие программы для громадной детали и программа уходит в вечное ожидание на этапе рассечения слоёв или экспорта кода в файл. Были случаи, когда программа готовилась более суток. Чтобы понять что происходит, нужно немного вникнуть в алгоритм процесса, который происходит внутри «Черного ящика» слайсера. Немного, потому что достаточно знать, что самое сложное и затратное дело, в процессе подготовки программы, это рассечение модели по слоям и формирование по этим сечениям траекторий. Вся сложность в качестве.

В качестве модели.

В качестве печатной детали.

В оптимальности качества.

В желаемом качестве.

Иногда это очень растяжимое понятие… и так далее. Но у нас не минутка философии.

Перейдем к конкретике. Примером из жизни.

В результате 3д-сканирования, неаккуратного, незаконного и неэкономного моделирования, различных преобразований и конвертирования, возникают случаи, когда сетка модели становится пропорционально плотной, с большим количеством лишних полигонов. Это значительно увеличивает «вес» stl-файла. Документ начинает занимать много памяти и увеличивает время формирования кода управляющей программы, приводит к зависанию слайсера и переходу его в низ списка процессов операционной системы. В таких случаях, модель необходимо оптимизировать, т. е. уменьшать плотность сетки без потери качества геометрии и качества деталей.

Амуниция:

Программное обеспечение для подготовки управляющей программы – тяжелый, сложный, неудобный, но на наш взгляд жутко эффективный, Slic3r.

Программное обеспечение для оптимизации – абсолютно бесплатный, с открытым кодом Blender, поддерживается почти всеми операционными системами (https:// www. blender. org/ download/).

К делу.

Установите и запустите Blender. Для импорта модели зайдите File –> Import –> stl, выберите необходимую модель. Для оптимизации модели воспользуемся модификатором Decimate. Этот модификатор позволяет уменьшить количество полигонов в сетке модели с минимальными изменениями геометрии.

Переключитесь в режим Object mode (1), в панели Editing (2) выберите вкладку Modifiers (3), добавьте Add Modifier –> Decimate (4)Опции.

Ratio. Коэффициент от 0,0 до 1,0. Соотношение детали до и после оптимизации. 0,0 (0%) - все грани удалены. 1,0 (100%) - все грани остались без изменения. По мере того, как коэффициент изменяется от 1 до 0, количество полигонов в сетке уменьшается. Качество.

Для того, чтобы оценить уровень детализации, до которого модель будет упрощаться без потери качества (визуально печатная деталь соответствует математической 3D - модели). Если совсем вдаваться в подробности, то необходимо учитывать соотношение физического размера печатаемой модели, диаметра сопла и высоты слоя. Ниже, количественно, показано к чему приводят такие процедуры оптимизации.Как не надо делать.

Теперь зайдем с другой стороны. Слишком низкий коэффициент уменьшает качество детализации: Ratio 0.05 – 0.03. Для модели небольшого размера (20-30 мм) подойдет Ratio 0.05-0.03, т. к. высота слоя и диаметр сопла физически не позволят напечатать необходимую детализацию, которая сохраняется при более высоких коэффициентах. А мы все помним, что диаметр сопла 0.3мм, а на выходе пластиковая нить еще чуть больше. А это значит что все острые грани будут иметь радиус минимум 0.15мм.

И в финале немного снимков того, к чему могут привести чрезмерные увлечения заветным параметром Ratio.Ratio: 0,015. Слишком низкий коэффициентВ общем вы поняли.

Хотения и надежды.

Искренне верим, что этот материал будет вам полезен, вы начнете/продолжите эффективно использовать возможности своего 3D принтера.