Экспорт CAD файлов в Blender

Давайте представим, что нужно взять геометрически сложный объект с определёнными размерами и применить его в программе Blender в своей сцене. Используя Blender трудно строить модели используя точные размеры, чертежи, сечения, поэтому для этого используют специализированный софт, различные CAD системы. Blender силен в других вещах, анимация, визуализация, геймдизайн и др. Задача на самом деле распространённая, приходит к Вам производитель оборудования и говорит, нужно сделать красивую анимацию, показывающую устройство оборудования или его работу. Дальше это все можно использоваться в видео или перевести в какой ни будь современный формат для просмотра в браузере, GlTF, AR, VR.  Заказчик может вам дать модель в формате STEP или модель с историей построения, выполненной твердотельным моделированием и вам не придется все строить с нуля.

Проблема в том, что при импорте файла в Blender мы получаем треугольную топологию не всегда хорошего качества.  Форматов, которые мы можем использовать для импорта, тоже не очень много.

С одной стороны, если деталь или объект должен иметь определённую геометрическую точность, вероятнее всего, он останется статичным, то есть его не придётся деформировать или обрабатывать каким-либо образом, требующим ровной сетки. На доже если мы захотим перемещать один объект относительно другого, например разделить гидроцилиндр и шток и показать анимацию перемещения согласно техническим характеристикам нужно чтобы модель была красивая.

Рассмотрим параметры эскорта моделей на базе распространённых программ.  

Экспорт в формат STL

Порядок действий стандартный, файл, сохранить как, выбираем формат STL и нажимаем кнопку сохранить с параметрами.

В КОМПАС-3D нас интересует параметр точность аппроксимации, это расхождение между точными фактическими размерами и теми, которые мы получим в результате экспорта.  Ставим значение 0.01 и экспортируем модель.

В SolidWorks этот параметр называется разрешение, можно выбрать готовые предустановленные параметры или задать вручную. Если вы не хотите, чтобы сборка делилась на детали, поставьте галочку сохранять все компоненты в одном файле.

В Inventor надо сначала выбрать экспорт, в формат САПР, и далее так же STL, параметры, разрешение, высокое.

Порядок действий одинаковый, чем лучше сетка, тем выше мы можем получить качество при печати изделия.  А если надо облегчить сетку, используем возможности Blender, например можно применить limited dissolve, это повлияет на возможности деформации и трансформирования.

Экспорт в Polygon File Format

Рассмотрим еще один вариант экспорта, через формат файла полигона *.ply. На цилиндрических, сферических деталях разница не так наглядна, а вот если мы возьмем модель где много прямоугольных форм, то получим вот такой результат:

 Та же модель через stl

Формат *.ply был разработан для хранения данных 3D сканеров. Не все CAD умеют экспортировать в него. Но зато все они умеют экспортировать в STEP. Если Вы работаете в КОМПАС-3D, Inventor или другой программе, которая не может экспортировать в ply, то сначала мы экспортируем модель в STEP. Далее эту модель мы открываем в SolidWorks и из него сохраняем в ply и импортируем его в Blender.  Таким образом мы можем взять любую 3D модель выполненную в кадах и оптимизировать ее для 3д печати или для дальнейшей работы в Blender.

Программ для работы с 3D моделей много, в статье я использовал самые распространённые. Если Вы используете другие программы, настройки экспорта не будут сильно отличаться, а вот выбор поддерживаемых форматов файлов может. 3D Модели используемые в статье взяты на сайте «В масштабе».

Возможности Blender в сфере визуализации и анимации гораздо выше, чем в CAD системах. Мы можем сделать любую сцену, выставить свет, шейпы, применить различные эффекты и материалы, задать сложные траектории движения для анимации, об этом уже написано много статей и снято видео. Мне приходилось сталкиваться и с такими интересными задачами как Lottie-анимации для web. Lottie позволяет рендерить анимацию и проигрывать ее в реальном времени в вашем web приложении. Поскольку мы изначально работаем с векторными данными мы получаем файлы маленького размера и хорошего качества, что лучше, чем использовать GIF или видео файлы для web разработки. У Blender есть плагины для экспорта результата вшей работы в этот формат.

Если Вы знаете другие способы экспорта CAD файлов в Blender без потери качества, поделитесь в комментариях.