книги2 / 152-1
.pdf
|
|
|
Продолжение таблицы 9 |
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
Выполнение |
Применение: |
|
|
вогнутостей |
вытягивание |
|
|
и выпуклостей |
отдельных |
|
|
граненой |
подобъектов |
|
|
формы |
с применением |
|
|
|
нулевого уровня |
|
|
|
сглаживания |
|
|
|
объекта; |
|
|
|
инструменты |
|
|
|
скульптуринга |
|
|
|
FreeForm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение таблицы 9 |
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
Выполнение |
Использование |
|
|
скручивания |
модификатора |
|
|
формы |
«Twist» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение таблицы 9 |
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
Сферизация |
Использование |
|
|
формы |
модификатора |
|
|
|
«Spherify» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончание таблицы 9 |
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
Случайная |
Использование |
|
|
деформация |
модификатора |
|
|
формы |
«Noize» |
|
|
|
|
|
|
Дизайн-проектирование костюма с использованием технологии FDM-печати
После выполнения итоговой формы костюма оболочко- вым способом, необходимо использовать такой модифика- тор, как Shell, который добавляет толщину с внешней или внутренней стороны модели за счет дополнительных граней полигональной сетки. Важно, чтобы толщина по всей форме соответствовала возможным параметрам печати, завися- щим от диаметра выдавливаемой нити. В зависимости от уровнягибкостииспользуемогоматериала иуровнясложно- сти формы костюма, минимальная толщина стенок может варьироваться.
Рассмотрим выполнение основных этапов создания мо-
нолитной формы костюма модульным способом модели- рования.
1. Создание модуля.
Модули могут иметь объемную или плоскую форму с не- которым утолщением, которые моделируются следующими способами: использование примитивного объекта без изме- ненийили сизменениемформы; созданиемодуляпутемпо- лигонального построения на основе сплайнового или NURBS- моделирования; комбинированиеобъектовсприме- нением параметров объединения [67].
2. Формирование оболочки костюма из модулей.
Создание монолитной формы костюма в аспекте модуль- ного способа моделирования заключается в дублировании модулей и наложении их друг на друга. Рассмотрим некото- рые способы формирования оболочки костюма из модулей:
а) формирование монолитной оболочки путем прикреп- ления модулей друг к другу с заданным значением наложе- ниягеометрии. Вданномслучаеформасоздаетсяпутемпро- странственного дублирования и наращивания поверхности; б) формирование монолитной оболочки путем крепления модулей к заданной поверхности костюма. При использова- ниитакогоспособавсозданииформыодеждысразличными отверстиями внутренняя оболочка может быть удалена. В 3D-редакторе существует такая функция, как рисование или равномерная заливка объектами на поверхности формы
184
3D-моделирование монолитной формы костюма с использованием программного обеспечения Autodesk 3ds Max
(инструмент Object Paint) с регулированием размера объек- тов, поворота по разным осям и вариативности плотности расположения объектов.
Несмотря на то, что объекты в 3D-редакторе имеют внутри пустое пространство, при печати они будут запол- ненными. После формирования объемного изделия модули необходимо свести в один для предотвращения коллизион- ных ошибок при подготовке к печати, так как пересекающи- еся грани и ребра могут привести к инверсии пустых участ- ков на заполненные.
Одним из результативных художественно-визуальных решений печатного костюма является его проектирование на основе интеграции 3D-моделирования и методов биони- ческого формообразования, разработанных Т.В. Белько [4; 5; 7; 8; 10]:
морфологическая адаптация членений природного аналога в геометрической сетке цифровой 3D-модели обо- лочки костюма;
полигональнаяипараметрическаямодификацияобо- лочки с заданной бионической сетчатой структурой на уровне поверхности формы;
3D-моделирование монолитной формы костюма обо- лочковым способом на основе объемно-пространственной формы природного аналога (выявление геометрической структуры сетки оболочки путем морфологической адапта- ции членений природного аналога, параметрическая моди- фикация оболочки на уровне формы);
3D-моделирование монолитной формы костюма мо- дульным способом на основе объемно-пространственной формы природного аналога.
Практические эксперименты использования ПО Autodesk 3ds Max в аспекте создания трехмерных форм костюма поз- волили сформировать определенные заключения и реко- мендации:
1. Трехмерное моделирование костюма может быть реа- лизовано на основе двух технологических способов:
– моделирование формы костюма на основе двухмерного художественного, технического эскизного аналога изделия
185
Дизайн-проектирование костюма с использованием технологии FDM-печати
или модели-шаблона, когда пользователь реализует постав- ленную задачу выполнения объема изделия или его дора- ботки (при использовании отсканированной в объеме мо- дели-шаблона) по определенному алгоритму действий;
– моделирование на основе экспериментального поиска вариантов формы костюма согласно импровизированному типу использования различных функций и инструментов ПО. В данном случае 3D-редактор представляется как набор трехмерных художественных инструментов и алгоритм ис- полненияможетиметьхаотичныйвиднабораразличныхпа- раметров и функционала.
2.Выполняяразличныемодификациисформойиисполь- зование параметров согласно задуманной дизайнером за- дачи, могут получаться различные ошибки, когда геометрия накладывается друг на друга. Такие случайные формы в от- дельных случаях могут иметь эстетическую ценность (рис. 71) и с помощью инструментов образования толщины оболочки модель может быть подготовлена для печати.
3.Выполнение различной степени наложения геометрии друг на друга в ходе реализации различных параметров в виде вытягивания, смещения, перемещения подобъектов путем параметрического изменения, когда параметры при- меняются с неправильным положительным или отрицатель- ным значением и задают новые формы костюма с высокой художественной выразительностью, что может быть приме- нено для изготовления творческих эскизов костюма;
4.Примоделированиикостюмаследуетучитыватьспеци- фику технологии FDM-печати и рабочую область 3D-прин- тера. При малом размере рабочей области принтера необхо- димо делить трехмерный объект на части и после печати осуществлять их соединение различными способами – склейкой, сборкой путем введения шарниров или сборкой деталей со встроенными элементами фиксаций.
186
3D-моделирование монолитной формы костюма с использованием программного обеспечения Autodesk 3ds Max
Рис. 71. Практическая апробация 3D-моделирования монолитной формы одежды на основе FDM-печати в ПО Autodesk 3ds Max. Экспериментальные 3D-модели костюма с наложенной друг на друга геометрией, выполненные путем использования различных модификаторов с произвольно заданными параметрами
187
Дизайн-проектирование костюма с использованием технологии FDM-печати
На основе исследования трехмерного моделирования с использованием ПО Autodesk 3ds Max разработаны шесть оболочек монолитной структуры костюма оболочковым и модульным способом (рис. 72, 73, 74, 75, 76, 77).
Алгоритм трехмерного моделирования модели №1: со- здание облегающей фигуру человека оболочки-примитива со средней сетчатой структурой сетки; генерация полиго- нальной сетки в структуру Вороного; выполнение перфора- ций на уровне каждого полигона параметром Bevel; измене- ние оболочки на уровне формы (FreeForm); утолщение сте- нок модели (Shell).
а |
б |
в |
г
Рис. 72. Модель№1: (а) оболочка-примитивсзаданнойгеометрией сетки; (б) выполнение перфораций (Bevel); (в) модификация формы (FreeForm); (г) утолщение формы (Shell)
188
3D-моделирование монолитной формы костюма с использованием программного обеспечения Autodesk 3ds Max
Алгоритм трехмерного моделирования модели №2: со- здание полуоблегающей фигуру человека оболочки-прими- тива со средней сетчатой структурой сетки; выполнение во- гнутостейивыпуклостей, разрушающихизначальнуюструк- туру формы инструментом FreeForm; преобразование обо- лочки в каркас (Lattice).
а |
б |
в |
г
Рис. 73. Модель № 2: (а) оболочка-примитив с заданной геометрией сетки; (б) изменение оболочки на уровне формы (FreeForm); (в) изменение оболочки на уровне поверхности (Lattice); (г) форма костюма с разных ракурсов; (д) напечатанная модель на 3D-принтере в масштабе 1 : 2,5
189