如何制作3D打印的鏤空模型

1、阿巴賽教您制作藝術(shù)鏤空模型我們先來欣賞一組很有藝術(shù)感的鏤空模型。這樣的模型既很美觀，又很節(jié)省材料?，F(xiàn)在阿巴賽就來教大家怎么由一個(gè)模型得到這種鏤空的效果（如圖2 ）。圖2鏤空效果展示需要的工具原料：MeshLab軟件、ZBrush軟件、Cura軟件、測試模型 Cat.obj。講解之 前我們先簡單地介紹一下這次制作過程中使用到的幾個(gè)軟件。MeshLab （提取密碼：ns nt ）是個(gè)開源免費(fèi)的3D網(wǎng)格處理軟件，它主要用于編輯修復(fù)模型，具有簡化、細(xì)分、光滑、采 樣、清理、重建等功能。感興趣的朋友們可以在這里看到最詳細(xì)介紹。ZBrush （提取密碼：nghq ）是一款高精度筆刷式雕刻軟件，建模過程就像

2、玩橡皮泥一樣，利用拉，捏，推，扭等操作來對幾何進(jìn)行編輯，生成任意的高度復(fù)雜和豐富的幾何細(xì)節(jié)（如怪獸的復(fù)雜表面細(xì) 節(jié)）。詳細(xì)介紹請點(diǎn)擊 這里。Cura是一款3D打印的切片軟件，主要功能是對模型進(jìn)行切片 處理，最后生成3D打印機(jī)能識別的gcode格式直接進(jìn)行打印。阿巴賽提供了 Cura的簡體 中文版下載，需要的朋友請自行下載。接下來我們一步一步地教大家如何制作這種漂亮的鏤空效果，圖文并茂哦?！維tep 1】：MeshLab導(dǎo)入模型雙擊打開MeshLab軟件，點(diǎn)擊菜單欄【File】-【Import Mesh】導(dǎo)入準(zhǔn)備好的模型 cat.obj。 導(dǎo)入之后，單擊拖拽鼠標(biāo)左鍵旋轉(zhuǎn)視圖，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪縮放視圖

3、，單擊拖拽鼠標(biāo)滾輪平移視圖。圖 3 MeshLab圖3 MeshLab導(dǎo)入模型導(dǎo)入模型I【Step 2】：細(xì)分模型在界面下方的狀態(tài)欄，可以看到該模型的點(diǎn)數(shù)和面數(shù)。為了讓模型有更好的鏤空效果，我們先對模型進(jìn)行細(xì)分。 點(diǎn)擊菜單欄【Filters】-【Remeshing , Simplification and Reconstruction】 -【Subdicision Surfaces : Loop】，彈出參數(shù)設(shè)置對話框。我們將迭代次數(shù)(Iterations)改為1點(diǎn)擊應(yīng)用(Apply );再將邊的閾值(Edge Threshold)變小為原來的一般，再點(diǎn)擊應(yīng)用(Apply );重復(fù)操作直到點(diǎn)數(shù)達(dá)

4、到一二十萬左右。Subdivision Surfaces: Loopalfpri cAb Jr u dj即jjEAjmtAnE 主也占擊:PEiffui affcJitfci aid Hes /arb上的日an J Ji bs rcrZcj jfpr ertraiTEfin btt rrrri e ps.Iteration!E占驢 Thr bshol A.uid.Det-i-oltCLaseVerhws; 22351Faces: 44&S8圖4細(xì)分模型【Step 3】：點(diǎn)采樣我們想把這個(gè)模型鏤空多少個(gè)孔，我們就采樣多少個(gè)點(diǎn)。因?yàn)槲覀兊乃悸肥菍⑦@些采樣點(diǎn)作為基礎(chǔ)，選擇它們周圍一定范圍內(nèi)的

5、點(diǎn)一起刪除，這樣就形成了我們想要的鏤空效果。點(diǎn)擊菜單欄【Filters】-【Sampling】-【Poisson-disk Sampling】，彈出采樣對話框，在采樣 數(shù)(Number of samples)輸入200,點(diǎn)擊應(yīng)用(Apply )，關(guān)閉對話框。Apply ifter &dbdKio triMes Locip Show currwf 皈r ¥cri|rt3“SdrakindroningR?peeingCraAt* N«w kit-fih 比町ftrmrshing, Sirnppfic«liijn -B«d Recisrnjrtfon刑

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10、?ZJJlP 7ITO 那會(huì)4Bue Mesh Sub=-m pl in;I fief i nti it:iii若 Smplas#CloseAm的圖5對模型采樣接下來我們觀察一些采樣點(diǎn)的質(zhì)量。點(diǎn)擊菜單欄【View】-【Show Layer Dialog】，或者快捷鍵Ctrl+L ,調(diào)出對象層級窗口?？梢钥吹綄ο髮蛹壌翱陲@示兩個(gè)模型， 我們點(diǎn)擊Cat.obj 模型前面的眼睛，就隱藏了這個(gè)模型。此時(shí)，我們就可以看到采樣點(diǎn)的分布了。Me&hLab 32bit vl.3.1 - Proje£t_2|:;:館羽ICurrtrflMHfi CaLobj 譏畑B：6CT33相帕14j F?

11、«$-1財(cái)羽21員啣:圖6采樣點(diǎn)分布【Step 4】：點(diǎn)染色我們利用一種Voronoi算法用剛才的采樣點(diǎn)將原始模型的點(diǎn)賦權(quán)重，說白了就是擴(kuò)大采樣點(diǎn)的領(lǐng)域，準(zhǔn)備好刪去的區(qū)域。點(diǎn)擊【 Filters】-【Sampling】-【Voronoi Vertex Coloring】，彈出對話框，勾選 BackDistanee ,勾選 Preview，點(diǎn)擊應(yīng)用（Apply ）。此 時(shí)模型被染成不同的顏色，綠色的部分將會(huì)被刪除。在對象層級窗口，點(diǎn)擊任一模型右擊，彈出快捷菜單，選擇【Flatten Visible Layers】， 在彈出的對話框點(diǎn)擊應(yīng)用。5Me&hLab.32bit 1.3.

12、3 - |Projectv3|Apply Altar PteikiiDn-dnilE Sampling Show OHrent fiker scnptrbtpl>-匚Iwing and Ik-pairingFC»w1e Npw Mesh L日忡bKerneth呦dmd RfiensjULCti*剤旳護(hù)連mJ QudsI Mrshb匚曲I" 4Zr由diH聞 *nd PraCMdfigSmoothing. Fairing and DcfonmBticn卜QuitCy MiditMit, And Cfiri'ipu'Uflkiniib名 CurvutMTM

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16、;nlr5i£ dryhamre fr Th*皤 preptfl*d pdiMA. h-aKljrIi Jtofid coloring jre done cm & pw wrta ha或圖7點(diǎn)染色7【Step引：刪去鏤空區(qū)域這時(shí)，我們可以通過點(diǎn)的質(zhì)量或者說權(quán)重去選擇我們將要?jiǎng)h去的區(qū)域。點(diǎn)擊菜單欄【Filters】-【Selection】-【Select Faces by Vertex Quality 】，彈出參數(shù)設(shè)置對話框，勾選 Preview，現(xiàn)在紅色的部分表示被選中。我們通過調(diào)節(jié)最小質(zhì)量(Min Quality)和最大質(zhì)量(Max Quality)來選擇這兩者之間的點(diǎn)。離

17、采樣點(diǎn)越近，點(diǎn)的質(zhì)量越大。調(diào)到我們滿意的狀態(tài)之后，點(diǎn)擊應(yīng)用(Apply )。鍵盤上按 Shift+Del刪除選中的面和點(diǎn)，就得到鏤空的面片。8紅色部分表示被選中ME5h Mt'iQBd' hlQShi v-rtees. 1044)16 f紳*別牝聘Select Faces by Vertex Qwlky INir.0 24006口 E.t/I cAt /viff tJi 血 *M-r«Ar«j j'eAlh jJitfanfv4v !9hi41ity 3 商DAV IikIui f-i Eal.Applaed fi I-Ayfi'rs： ia

18、 A口piked fil Veitek圖8刪去面片:FtfvjsxiS.JJi最小最犬質(zhì)畳決圮選擇的區(qū)域 所選的點(diǎn)陽量處于最小和整 大質(zhì)撮之間a'=ji.pLing in <.5 nsecC0n-v«rt»dpQih<« iEO 2 時(shí)Ivert ekAppl a>0d f a L -07"Caloring in lE-bf >sec Psletcd 2 pwrgd layers 屜 MOTed 0 £uplic-a.te>d w-rtices Merged all tbs lavvra to 3-angl

19、« >±5ji of ld-ID iG «±-1 ices-Step 6】：光滑模型在導(dǎo)出模型之前，我們先對鏤空模型的邊界進(jìn)行光滑處理。點(diǎn)擊菜單欄【Filters】-【Smoothing, Fairing and Deformation 】-【Lapacian Smooth 】，彈出對話框，點(diǎn)擊幾次應(yīng)用 (Apply )即可。32bi W1.33 -w 2 Mvr-gsd Maahj * 刁 j.,眉imacH- Am Nrz-rrndiln-§n<|. 輛兩 af*d Dgftormri莎NofTTMk. CurvaMW- OnH

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23、irtictwApplied filter Flatten Visible Labels 口 392 i AFilled £lltar Vertejc Qu& AppI lkJ, E/ JRM圖9光滑模型MAI < iStep 7】：MeshLab導(dǎo)出模型Sew由irsg itupii 3>0 ID &w»diiry 霓丹由iHE 0 JtiEitmt: "Mii 3l:in£ EE«?t -wly iral 血:J 的點(diǎn)擊菜單欄【File】-【Export Mesh】導(dǎo)出模型，或者快捷鍵Ctrl+E。選擇OBJ格式

24、,命名該模型Cat-patch?！維tep 8】：ZBrush導(dǎo)入模型雙擊打開ZBrush軟件，在右側(cè)托盤點(diǎn)擊【Tools-【Import】，彈出對話框，選擇Cat-patch.obj，點(diǎn)擊打開完成導(dǎo)入模型操作。這時(shí)在畫布上拖拽出來，打開上方的編輯(Edit) 按鈕。在畫布空白處右鍵拖拽實(shí)現(xiàn)視圖的旋轉(zhuǎn)，按住Ctrl的同時(shí)右鍵上下拖拽實(shí)現(xiàn)視圖的縮放，按住Alt的同時(shí)右鍵拖拽實(shí)現(xiàn)視圖的平移。UqlvVaEClan*lrr«dwntPrtiERIm wtar 4C4MM Ml hibT»l.決 TMiBh ,咼irnm. ewrrttmpta4>«i»h

25、.th警on 3D M/hmcriJelCjri-pwd'rfbjFTfliPiB3Esfli ajrf IimJ壽 BM &lh"Hi 川I ikibrsHh-MHlftLlffiwKi T«olih. 4|一"K:KMwX>6CMrivirk圖10導(dǎo)入ZBrushStep 9】：抽殼現(xiàn)在給模型添加厚度，將之前的面片變成有厚度的實(shí)體。點(diǎn)擊【Tools】-【SubTool】-【Extract】-【Extract】，等待抽殼結(jié)束，點(diǎn)擊下方的【Accept】接受抽殼操作。Zlli-uah «RI- HME TC陽咱朗 bdM他DcfWT

26、MrTitqchSM =*"* *CaFnitnnpl «申審. 3"- 也 X圖11給模型添加厚度【Step 10】：光滑處理此時(shí)SubTool有兩個(gè)模型同時(shí)存在，我們切換到第二個(gè)模型Extract。按住Shfit，鼠標(biāo)的紅色圈圈變成了藍(lán)色圈圈，說明此時(shí)進(jìn)入了光滑(Smooth)筆刷的狀態(tài)，調(diào)整筆刷大小(Draw Size)、過度區(qū)域(Focal Shift )和Z強(qiáng)度(Z Intensity )。然后用鼠標(biāo)左鍵光滑模 型，這樣就得到了比較好的鏤空效果。ulIrviHHMriy y 4TTH屯Prr*<tSXX L屮險(xiǎn)lOalct 自hisInwi:iir

27、atiL tbak *1 ItgEJ WHiWkrtat *ri*-inh Dvi mimbAL圖12光滑模型Step 11】：簡化模型模型導(dǎo)出之前，我們先簡化一下。當(dāng)鼠標(biāo)停留在當(dāng)前模型上時(shí)，我們可以看到模型的點(diǎn)面信息。當(dāng)前的模型有30萬個(gè)點(diǎn)左右，對于這樣的模型來說，有些冗余。點(diǎn)擊菜單欄【Zplugin】-【Decimation】-【Pre-process Curre nt】，預(yù)計(jì)算當(dāng)前的模型；再設(shè)置模型要簡化成原來的 百分比；最后點(diǎn)擊【Zplugin】-【Decimation】-【Decimate Current】計(jì)算當(dāng)前模型。再觀察模型的點(diǎn)面信息，將模型的點(diǎn)數(shù)簡化到幾萬之內(nèi)就可以了。z至P

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