Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Основы компьютерной графики 3D-моделирование и 3D-печать. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆
Глоссарий
101
Подготовка моделей к 3D-печати – процесс редактирования и со-
здания отдельных слоёв на базе данных САПР или 3D-сканирования.
Поддержка (поддерживающая структура) – временная опора для изделия, если в нём есть выступающие или нависающие элементы. По завершении 3D-печати поддержки удаляются.
Полистирол – полимерный материал, используемый в SLS-принте­рах, для изготовления объектов с высококачественной поверхностью.
Полноцветная струйная 3D-печать – технология, в которой слои гипсового порошка склеиваются специальным составом. Технологию применяют для прототипирования моделей со смешанной цветовой гам­мой сложной формы или изготовления небольших партий продукции.
Портативные лазерные 3D-сканеры – устройства, в которых ис­точником света являются несколько от лазерных крестов, что обеспечива­ет при сканировании появление лазерной сетки на объекте и определение расстояния до каждой точки.
Промышленные 3D-принтеры – высококлассные системы для
аддитивного производства прототипов и готовых объектов, для которых приоритетом при их изготовлении являются высокая точность и качество.
Промышленные дальномеры – стационарные лазерные 3D-скане­ры для создания цифровых моделей крупногабаритных объектов.
Профессиональные 3D-принтеры – специализированные уста­новки для изготовления прототипов, мелкосерийных или единичных из­делий сложной геометрии и высокого качества.
Разрешающая способность растра – параметр растровых устройств, который определяется количеством пикселов в единице длины, например, в дюйме (dpi).
Разрешение 3D-печати – параметр, определяющий толщину оче­редного слоя в процессе печати на 3D-принтере. Выше разрешение – тоньше слой, выше качество готового объекта.
Разрешение 3D-сканирования – параметр, который отражает уро­вень детализации данных в процессе сканирования. Измеряется в милли­метрах.
Растеризация – процесс перехода от векторной формы представ­ления объекта к его описанию в растровой форме.
Растровое изображение – форма представления изображения как множества точек (пикселов).
Глоссарий
102
Рендеринг – процесс создания и визуализации трёхмерных изоб-
ражений в графическом виде.
Селективное лазерное плавление – технология изготовления сложных изделий из металлических порошков за счёт послойного рас­плавления порошка лазером.
Селективное лазерное спекание – спекание пластиковых по­рошков лазерным лучом для изготовления долговечных пластиковых продуктов.
Сплайн – представляет собой математический аналог длинной гибкой рейки, с помощью которой кривую или поверхность можно приве­сти к желаемой форме, а в результате сопряжения сплайнов получается описание всей формы.
Текстура – инструмент закраски поверхности объекта или её фрагментов, позволяющий формировать иллюзию желаемого рельефа поверхности.
Точность 3D-сканирования – отклонение результата сканирова­ния от физического объекта, зависящее от характеристик сканера и его настройки. Следует различать точность и разрешение.
Триангуляция – создание модели поверхности из множества свя- занных между собой треугольников.
Фотограмметрия – метод выполнения высокоточных измерений по фотографиям объекта или местности.
Фотополимер – жидкая смола, которая твердеет под влиянием ультрафиолетовых лучей в процессе 3D-печати.
Полиамид – полимерный материал, который применяется при 3D-печати для изготовления объектов с уникальными свойствами за один
производственный цикл.
Список литературы
103
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. История появления 3D-печати [Электронный ресурс]. – URL: https: //
3Dcorp.ru/story.html (дата обращения 24.06.2020).
2. История 3D-печати [Электронный ресурс]. – URL: https://www.-org-
print.com/wiki/3D-pechat/istorija-3D-pechati (дата обращения 24.10.2020).
3. 3D-печать: прошлое, настоящее и немного о будущем [Электронный
ресурс]. – URL: https://www.ixbt.com/printer/3D/3D_common.shtml (дата обращения 24.10.2020).
4. История 3D-принтеров [Электронный ресурс]. – URL: https://-www.
alcom55.ru/istoriya-3D-printerov/ (дата обращения 24.10.2020).
5. Краткая история 3D-печати [Электронный ресурс]. – URL: https://
www.3Dpulse.ru/news/interesnoe-o-3D/kratkaya-istoriya-3D-pechati/ (дата обращения 24.10.2020).
6. 3D-принтер [Электронный ресурс]. – URL: https://ru.wikipedia.-org-/wiki/
3D-D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%BD%D1%82%D0%B5-%D1%80 (дата обращения 14.11.2020).
7. Технологии 3D (моделирование, сканирование, печать) и объект ис-
кусства [Электронный ресурс]. – URL: http://avroraart.ru/-novosti/ newspost/tehnologii-3D-modelirovanie-skanirovanie-pechati-obekt-iskus­stva-vnedrenie-i-problematika-statya-a-v-lihovcevoj (дата обращения
14.11.2020).
8. 3D-идеология и -мифология [Электронный ресурс]. – URL: https://
controlengrussia.com/innovatsii/3D-ideologiya-i-mifologiya-chast-tehno­logii/ (дата обращения 14.11.2020).
9. 3D-печать – 3D-printing [Электронный ресурс]. – URL: https://ru.-qwe.
wiki/wiki/3D-printing (дата обращения 14.11.2020).
10. Всё о 3D-печати. Аддитивное производство. Основные понятия
[Электронный ресурс]. – URL: https://3Dtoday.ru/wiki/3D_print_tech­no-logy/ (дата обращения 20.11.2020).
11. 3D-принтеры FDM и FFF: в чем разница? [Электронный ресурс]. –
URL: https://top3Dshop.ru/blog/fdm-fff-3D-printers-review.html (дата обращения 28.11.2020).
12. Производство электронно-лучевой плавкой [Электронный ресурс]. –
URL: https://3Dtoday.ru/wiki/EBF3-print/ (дата обращения 20.11.2020).
Список литературы
104
13. Технологии 3D-печати. Что такое 3D-печать и какая она бывает?
[Электронный ресурс]. – URL: https://rec3D.ru/rec-wiki/tekhnologii­3D-pechati/ (дата обращения 22.03.2020).
14. Выборочная лазерная плавка (SLM) [Электронный ресурс]. – URL:
https://3Dtoday.ru/wiki/SLM_print/ (дата обращения 22.03.2020).
15. Multi Jet Fusion (MJF) – многоструйное сплавление 3D [Электронный
ресурс]. – URL: https://ad-ma.ru/multi-jet-fusion/ (дата обращения
25.03. 2020).
16. Изготовление объектов методом ламинирования (LOM) [Электрон-
ный ресурс]. – URL: https://3Dtoday.ru/wiki/LOM_print/ (дата обраще­ния 25.03.2020).
17. Цифровая светодиодная проекция (DLP) [Электронный ресурс]. –
URL: https://3Dtoday.ru/wiki/DLP_print/ (дата обращения 28.03.2020).
18. Технология 3D-печати PolyJet [Электронный ресурс]. – URL: http://-
3D.globatek.ru/3D-printing technologies/polyjet/ (дата обращения
29.03.2020).
19. Григорьев, С. Н. Перспективы развития инновационного аддитивного
производства в России и за рубежом [Текст] / С. Н. Григорьев, И. Ю. Смуров // Инновации: журн. – 2013. – Т. 10, № 180. – 76–82 с.
20. Волосова, М. А. Высокоэффективные технологии обработки [Текст] /
М. А. Волосова, А. В. Маслов, А. Г. Окунькова [и др.] Москва: Ма­шиностроение, 2014. – 256 с.
21. Смуров, И. Ю. Экспериментальное аддитивное прямое производство
с помощью лазера [Текст] / И. Ю. Смуров, И. А. Мовчан, И. А. Яд­ройцев [и др.] // Вестник МГТУ «Станкин»: журн. – 2012. – № 2 (20).
22. Создание компьютерных 3D-моделей [Электронный ресурс]. – URL:
https://otherreferats.allbest.ru/programming/00413797_0.html (дата об- ращения 24.06.2020).
23. Сивожелезова, А. А. Основные принципы создания 3D-моделей. По-
нятия и методы оптимизации [Электронный ресурс]. – URL: https:// moluch.ru/archive/300/67903/ (дата обращения: 24.06.2020).
24. Меженин, А. В. Технология разработки 3D-моделей [Текст] лабор.
практикум / А. В. Меженин. – Санкт-Петербург: Университет ИТМО,
2018. – № 5. – 216 с.
Список литературы
105
25. Способы 3D-моделирования. Какой выбрать новичку? [Электронный
ресурс]. – URL: https://j-design.pro/sposoby-3D-modelirovaniya-chtovy­brat/ (дата обращения 24.06.2020).
26. Никулин, Е. А. Компьютерная геометрия и алгоритмы машинной
графики [Текст] монография / Е. А. Никулин. – Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2003. – 560 с.
27. Малюх, В. Н. Введение в современные САПР [Текст] / В. Н. Малюх. –
Москва: ДМК Пресс, 2010. – 192 с.
28. Сазонов, А. А. Трёхмерное моделирование в AutoCAD 2011 [Текст] /
А. А. Сазонов. – Москва: ДМК Пресс, 2011. – 376 с.
29. Орлов, А. А. AutoCAD 2014 (+CD с видеокурсом) [Текст] / А. А. Ор-
лов. – Санкт-Петербург: Питер, 2014. – 384 с.
30. Голованов, Н. Н. Геометрическое моделирование [Текст]: учебное
пособие / Н. Н. Голованов. – Москва: НИЦ ИНФРА-М, 2016. – 400 с.
31. Лисяк, Н. К. Основы геометрического моделирования [Текст]: учеб-
ное пособие / Н. К. Лисяк, В. В. Лисяк. – Таганрог: Изд-во ЮФУ,
2014. – 72 с.
32. Лисяк, В. В. Геометрическое моделирование в САПР [Текст] /
В. В. Лисяк, Н. К. Лисяк. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2012. – 62 с.
33. 3D-сканер [Электронный ресурс]. – URL: https://ru.wikipedia.-org/
wiki/3D-%D1%81%D0%BA%D0%B0%D0%BD%D0%B5%D1%80 (дата обращения 24.04.2020).
34. 3D-scanning [Электронный ресурс]. – URL: https://en.wikipedia.-org/
wiki/3D_scanning (дата обращения 24.04.2020).
35. Обзор популярных программ для 3D-моделирование [Электронный
ресурс]. – URL: https://freelance.today/poleznoe/3D-modelirovanie­luchshee-iz-vozmozhnogo.html (дата обращения 24.06.2020).
36. Turbotext [Электронный ресурс]. – URL: https://www.astroprint.-com/
(дата обращения 24.06.2020).
37. Craftbot [Электронный ресурс]. – URL: https://craftbot.com/ (дата об-
ращения 24.06.2020).
38. Cura [Электронный ресурс]. – URL: https://ultimaker.com/-software/
ultimaker-cura (дата обращения 24.06.2020).
39. Raise3D – ideaMaker [Электронный ресурс]. – URL: https://www.
Raise-3D.com/ (дата обращения 24.06.2020).
Список литературы
106
40. IceSL [Электронный ресурс]. – URL: https://icesl.loria.fr/ (дата обра-
щения 24.06.2020).
41. Kirimoto [Электронный ресурс]. – URL: https://grid.space/kiri/ (дата
обращения 24.06.2020).
42. KISSlicer [Электронный ресурс]. – URL: http://www.-kisslicer.com/
(дата обращения 24.06.2020).
43. SelfCAD [Электронный ресурс]. – URL: https://-www.selfcad.com/
(дата обращения 24.06.2020).
44. Slic3r [Электронный ресурс]. – URL: https://slic3r.org/ (дата обраще-
ния 24.06.2020).
45. SliceCrafter [Электронный ресурс]. – URL: https://icesl.loria.fr/-slice-
crafter/ (дата обращения 24.06.2020).
46. Simplify3D [Электронный ресурс]. – URL: https://www.simplify-3D.
com/ (дата обращения 24.06.2020).
47. Netfabb Standard [Электронный ресурс]. – URL: https://www.auto-
desk.ru/products/netfabb/overview (дата обращения 24.06.2020).
48. Pathio [Электронный ресурс]. – URL: https://pathio.xyz/ (дата обраще-
ния 24.06.2020).
49. OctoPrint [Электронный ресурс]. – URL: https://octoprint.org/ (дата
обращения 24.06.2020).
50. Tinkerine Suite [Электронный ресурс]. – URL: https://tinkerine.-com/-
tinkerine-suite (дата обращения 24.06.2020).
51. 3DPrinterOS [Электронный ресурс]. – URL: https://www.-3Dprinte-ros.
-com/ (дата обращения 24.06.2020).
Содержание
107
СОДЕРЖАНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ ………………………………………………………
3
1. ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ 3D-ПЕЧАТИ …………………………...
5
1.1. Чарльз Халл – соучредитель 3D-Systems ……………………...
5
1.2. Карл Декарт – создатель метода селективного лазерного спе- кания ………………………………………………………………….
7
1.3. Скотт Крамп – создатель метода послойного наплавления ….
7
1.4. Джозеф ДеСимон – основатель компании Carbon ……………
10
Контрольные вопросы ………………………………………………
12
2. 3D-ПРИНТЕРЫ: КАТЕГОРИИ И ПРОИЗВОДИТЕЛИ ………..
14
2.1. Категории 3D-принтеров ……………………………………….
14
2.2. Российские производители 3D-принтеров ……………………
17
2.3. Зарубежные производители 3D-принтеров …………………...
20
2.4. Краткий обзор современных моделей 3D-принтеров ………...
26
Контрольные вопросы ………………………………………………
28
3. ТЕХНОЛОГИИ 3D-ПЕЧАТИ ……………………………………..
30
3.1. Введение …………………………………………………………
30
3.2. Технологии 3D-печати ………………………………………….
31
3.2.1. Экструзионная печать ………………………………………….
34
3.2.2. Проволочная печать ……………………………………………..
25
3.2.3. Порошковая печать ……………………………………………...
36
3.2.4. Струйная печать …………………………………………………
40
3.2.5. Многоструйное сплавление ……………………………………..
42
3.2.6. Ламинирование ……………………………………………………
43
3.2.7. Фотополимеризация ……………………………………………..
44
3.3. Расходные материалы для 3D-печати …………………………
47
3.3.1. Фотополимеры ……………………………………………………
47
3.3.2. Металлические порошки ………………………………………..
49
Контрольные вопросы ………………………………………………
51
4. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА СОЗДАНИЯ 3D-МОДЕЛЕЙ ……….
53
4.1. Основные технологии 3D-моделирования ……………………
53
4.2. Виды и методы 3D-моделирования ……………………………
56
Содержание
108
4.3. Технические средства 3D-сканирования ……………………...
60
4.4. Обзор современных 3D-сканеров ……………………………...
65
4.4.1. 3D-сканер в руке …………………………………………………..
65
4.4.2. 3D-сканер на столе ………………………………………………
67
4.4.3. Профессиональные 3D-сканеры ……………………………….
68
Контрольные вопросы ………………………………………………
69
5. ОБЗОР ПРОГРАММ 3D-МОДЕЛИРОВАНИЯ И СЛАЙСЕРОВ
71
5.1. Введение …………………………………………………………
71
5.2. Обзор программ 3D-моделирования …………………………..
72
5.3. Обзор слайсеров для 3D-печати ……………………………….
83
Контрольные вопросы ………………………………………………
95
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ………………………………………………………..
97
ГЛОССАРИЙ ………………………………………………………….
99
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………………………
103
Содержание
Редактор
З. И. Надточий
Корректор
З. И. Надточий
Компьютерная верстка
И. А. Клочко
Учебное издание
ЛИСЯК Владимир Васильевич
ОСНОВЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ:
3D-МОДЕЛИРОВАНИЕ И 3D-ПЕЧАТЬ
Учебное пособие
Отпечатано в отделе полиграфической, корпоративной и сувенирной продукции
Издательско-полиграфического комплекса КИБИ МЕДИА ЦЕНТРА ЮФУ
Подписано в печать 25.06.2021.
Бумага офсетная. Формат 60 х 84 1/16. Усл. печ. л. 6,34.
Уч. изд. лист. 4,78. Тираж 30 экз. Заказ № 8066.
Издательство Южного федерального университета
344091, г. Ростов-на-Дону, пр. Стачки, 200/1. Тел. (863) 243-41-66
109
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]