Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы компьютерной графики 3D-моделирование и 3D-печать. Учебное пособие
.pdf
5.2. Обзор программ 3D-моделирования
81
ется быстро и по своим возможностям может составить конкуренцию любому профессиональному пакету для 3D-моделирования. Изначально редактор
MilkShape 3D создавался для игры Half-Life, но позднее в него решили добавить поддержку многих других проектов. Сейчас MS3D поддерживает около
40 различных форматов, движков игр и приложений.
Sculptris. Представляет собой одно из самых простых приложений
для 3D-моделирования, так как не требует от пользователя профессиональных знаний и специальных навыков. Это обусловлено тем, что концепция программы Sculptris построена на базе творческого, художественного общения с пользователем. При этом всё, что требуется от пользователя, заключается в обладании некоторыми навыками лепки, например, из
пластилина или глины и ознакомления с имеющимися в приложении инструментами, помогающими облегчить процесс лепки трёхмерной модели. Такой способ создания модели в литературе называют «скульптингом», что нашло своё отражение в названии приложения.
Типичный процесс работы в приложении выглядит следующим образом. Перед началом создания модели пользователь видит на экране некий
условный шар, который ассоциируется с исходным материалом для лепки.
Далее пользователь играет роль скульптора и, используя предоставляемые
инструменты, начинает лепить из шара требуемую модель. При этом он деформирует шар, удаляет ненужные части или добавляет материал в нужные
места, добиваясь нужной формы. После завершения «лепки» модели пользователь может выбрать и покрыть модель текстурой. Таким образом, наиболее
сложным этапом работы с приложением является знакомство с панелью инструментов и выяснение назначения каждого инструмента.
При приобретении некоторых навыков работа по созданию моделей в приложении Sculptris будет выполняться существенно быстрее, чем
при использовании для этих же целей профессиональных программ,
например таких, как 3D Max. Кроме того, Sculptris, в отличие от многих
программ в своей категории, распространяется бесплатно и является хорошим выбором для тех, кто увлекается моделингом.
Domus.Cad – это программа, которая предназначена в первую очередь для профессиональных дизайнеров, модельеров и архитекторов. Благодаря ей можно проектировать дома, внешние дворы и прочие сооружения с учетом формы рельефа и ландшафта. Помимо того, данное средство
5. Обзор программ 3D-моделирования и слайсеров
82
можно использовать как инструмент для разработки интерьера. Сразу после установки Domus.Cad вы можете немедленно приступить к созданию
трехмерных моделей, которые, правда, будут напоминать их реальные
аналоги только схематически. В программу встроено множество профилей и текстур для моделирования крыш, полов, лестниц и стен. Интересной особенностью программы является возможность быстрого переключения между трехмерным и двухмерным видом активной модели.
Помимо того, при помощи Domus.Cad можно легко составить базовый набор строительных документов и перечней с понятными маркировками каждого элемента. Установка программы займет довольно много
времени, так как перед нами, в первую очередь, серьезное профессиональное, ресурсоёмкое средство, что и определяет его немалую стоимость. Новичок, желающий познакомиться с редактором, скорее всего
ничего не поймет в его интерфейсе и не сможет оценить все возможности
программы. В целом Domus.Cad – отличное средство для трехмерного
моделирования в режиме реального времени.
MeshLab – портативная и расширяемая система для обработки и
редактирования неструктурных треугольных сеток 3D. Программа позволяет обрабатывать типовые и сканированные модели, а также включает
полный набор инструментальных средств, позволяющих редактировать,
сглаживать и выполнять конвертацию в различные форматы.
Каждая из перечисленных в обзоре программ может идеально подходить для выполнения своих задач. Однако, если мы говорим о проектировании моделей архитектурных или инженерных объектов, то в этом
случае идеально подходит AutoCAD. В случае, когда необходимо создать
3D-анимацию или небольшие 3D-объекты, то здесь хорошим вариантом
будет использование программы Blender. При этом Blender является бесплатным, но имеет достаточно широкий список дополнительных плагинов
и библиотек, которые позволяют использовать готовые объекты и достаточно просто их редактировать.
В заключение приведём несколько простых программ для новичков
в 3D-моделировании, но освоение которых может оказаться очень полезным, прежде чем переходить на более сложные приложения.
TinkerCAD. Бесплатный, удобный и простой онлайн-редактор с
упрощённой функциональностью для новичков. Функционирует в браузе-
5.3. Обзор слайсеров для 3D-печати
83
ре в онлайн-режиме. В своём составе имеет шаблоны форм, из которых
создаются модели, но есть возможность загружать модели других пользователей. Редактор хорошо приспособлен для конструирования простых
деталей, но создание сложных конструкций ему не под силу. В TinkerCAD
имеется возможность сначала создавать объект в 2D с последующим его
преобразованием в 3D-объект.
3DTin. Как и TinkerCAD представляет простой бесплатный онлайнредактор для работы с простыми моделями. Совместим с браузерами
Chrome, Safari, Firefox и другими. Большой выбор шаблонов, организовано облачное хранение эскизов, что обеспечивает доступ к своим файлам
из любых точек, где можно подключиться к интернету.
3D Slash. Тоже программа из класса для новичков. Модель в
3D Slash создаётся в процессе складывания из блоков или удалением не-
нужных частей. Этот процесс реализуется использованием таких инструментов, как резак, дрель, молоток и другие, что позволяет легко создавать
интерьерные модели. Для решения сложных задач типа скульпинга
3D Slash не приспособлена. Программа бесплатная и поддерживает онлайн-версию для браузера.
123D Catch. Является бесплатным приложением от Autodesk для
десктопов и мобильных устройств, позволяющим преобразовывать фотоснимки в 3D-модели. Как правило, для этого необходимо несколько
снимков с разных ракурсов и чем больше таких снимков, тем лучшего
результата можно ожидать. Однако хорошей детализации итоговой модели ожидать не стоит. Программа ориентирована на новичков, а среди её
положительных моментов можно выделить следующие особенности:
• очень простой в освоении интерфейс;
• возможность использования её на смартфоне или планшете;
• возможность обмена моделями посредством e-mail или соцсетей.
5.3. Обзор слайсеров для 3D-печати
Чтобы напечатать что-либо в 3D, сначала необходимо сделать математическое описание объекта. После этого нужно объяснить 3D-принтеру,
как печатать. Чтобы устройство смогло распознать описание объекта, его
5. Обзор программ 3D-моделирования и слайсеров
84
необходимо перевести в G-код, т.е. разложить на слои. Именно это и делают программы-слайсеры. Из слоёв принтер создаёт физическую модель.
Поэтому качество 3D-слайсера бывает даже важнее, чем качество
самого принтера. Существует много слайсеров, некоторые из них бесплатные, а за некоторые нужно платить большие деньги.
Astroprint. При пользовании этой программой хостинг 3D-принтеров осуществляется благодаря специальной программе, которая называется Astrobox. Она позволяет производить контроль принтера с любого
подключенного к глобальной сети устройства в мире.
Если у вас нет трёхмерной модели для печати, вы можете либо загрузить её из одного из интегрированных сервисов, например из Yeggi,
либо скачать из репозиториев CGTrader и Thingiverse. Можно создайть
3D-модель с нуля с помощью веб-инструментов моделирования 3DSlash и
Leopoly. Наконец, если у вас нет собственного 3D-принтера, вы можете
распечатать файлы с помощью i.materialise.
Программное обеспечение Astroprint очень простое. Достаточно
указать, из какого материала и с каким качеством необходимо выполнить
печать. В более сложном варианте пользователь не ограничен в действиях
для достижения цели.
Плюсы – интеграция с другими сервисами позволяет существенно
облегчить вход в мир 3D-моделирования и печати.
Минусы – выполняет удобный процесс нарезки на слои, но пользователи ограничены в свободе и контроле процесса печати по сравнению с
теми, кто использует другие программы-слайсеры.
Отличный вариант для новичков, которые не хотят тратить время и
деньги на специальные пакеты программного обеспечения для 3D-печати.
Есть бесплатная версия и премиум-версия. Поддерживаемые ОС и
ПО: pcDuino, Raspberry Pi, браузер.
CraftWare. Слайсер с продуманным и дружественным интерфейсом, который позволяет выполнить полный контроль настроек 3D-печати.
Программа является бесплатной и может конкурировать с аналогичными
программами трёхмерной печати в ценовом диапазоне 120–150 долларов.
Кроме того, программа совместима фактически с любым 3D-принтером
FDM и FFF.
5.3. Обзор слайсеров для 3D-печати
85
Среди других функций CraftWare следует отметить возможность
интерактивного управления печатью, которое сокращает время печати и,
кроме того, позволяет отслеживать при печати каждый слой под любым
углом обзора. Разработчик отмечает, что в программе применяется алгоритм, оптимизирующий траекторию движения исполнительного механизма принтера. Кроме того, возможно выполнение операций редактирования трёхмерной модели, например повороты, изменение масштабов, копирование и другие.
Плюсы программы:
• дружественный интерфейс, который может составить конкурен-
цию даже платным программам типа Simplify3D;
• удовлетворяет широкий круг пользователей, желающих исполь-
зовать 3D-слайсер, аналогичный Simplify3D, но не хотят платить за него.
Минусы – качество печати уступает печати в Cura и в Simplify3D.
Поддерживаемые ОС и ПО: Windows, Mac, Linux.
Cura. Программа разработана производителем 3D-принтеров – фир-
мой Ultimaker и сообществом её пользователей. Ultimaker оказывает поддержку Cura. Так как компания имеет свои корни в Open Source, то программное обеспечение для 3D-принтеров вышло в качестве бесплатного
слайсера. Cura с тех пор осталась бесплатной. За годы работы сотрудники
Ultimaker даже добавили профили для 3D-принтеров от других компаний.
Cura поддерживает форматы STL, 3MF и OBJ, а также может визу-
ализировать траекторию движения печатающего блока и отражать время
печати. Компания Ultimaker поставляет обновления для программы Cura и
предоставляет пользователям возможность разрабатывать свои плагины,
гарантируя, что этот очень популярный слайсер всегда будет в авангарде
3D-печати.
Плагин – программный модуль, подключаемый к основной программе с целью расширения или использования её возможностей. Плагины обычно выполняются в виде библиотек общего пользования.
Плюсы программы:
• подходит как начинающим, так и экспертам. Если вы новичок, то
вы увидите только самые важные настройки;
• возможность использования около 200 настроек;
• возможность делать печать из нескольких материалов;
5. Обзор программ 3D-моделирования и слайсеров
86
• программное обеспечение 3D-слайсера обрабатывает довольно
быстро объёмные файлы STL;
• дает хорошие, хотя и не всегда отличные результаты.
Минусы – не поддерживает OctoPrint, а разброс в оценке времени
печати может составлять примерно 10–20 процентов.
Программа бесплатная с поддержкой ОС и ПО: Windows, Mac, Linux.
IceSL. Программа имеет несколько модулей и фактически может
выполнять моделирование, подобное OpenSCAD в Lua. Тут можно сделать
всё в одном инструменте. В дополнение к клиентским версиям для настольных компьютеров можно использовать некоторые функции онлайн.
Одним из привлекательных моментов для пользователей является
возможность изменять настройки для каждого слоя. Поэтому можно выполнять адаптивную нарезку, в которой выбираются настройки слоя на
основе печатаемого объекта. Другие слайсеры также могут допускать подобные настройки, но, например, Slic3r требует, чтобы пользователи создавали кубы в программе CAD, чтобы определить, где применить дополнительные настройки (сетка-модификатор).
Программа IceSL подходит для опытных пользователей и имеет отличный уровень контроля.
Минусы – недоступность для macOS.
Программа бесплатная с поддержкой ОС и ПО: Windows, Linux.
ideaMaker. Разработчиком слайсера ideaMaker является компания,
которая производит 3D-принтеры Raise3D. Поэтому этот слайсер был разработан специально для 3D-принтеров Raise3D и является бесплатным.
Слайсер ориентирован на предоставление удобной услуги: всего за 5 кликов вы можете подготовить свои файлы .STL, .3MF и .OBJ для печати.
Если требуются более продвинутые функции настройки, то программа их
обеспечивает.
IdeaMaker совместима с большинством FDM- и FFF-принтеров и
может использоваться в качестве платформы для управления 3D-принтером. Например, можно следить за несколькими профилями печати и
удалённо управлять текущим заданием.
Плюсы программы – простота в эксплуатации, что делает её хорошим вариантом для новичков или ищущих простой способ нарезки на слои.
5.3. Обзор слайсеров для 3D-печати
87
Минусы – программа не так популярна, как Cura и другие подобные
программы, поэтому объединяет небольшое сообщество пользователей.
Программа бесплатная с поддержкой ОС и ПО: Windows, Mac, Linux.
Kirimoto. Программа Kirimoto – новый слайсер, написанный с нуля. Он не использует компоненты других подобных программ. Поскольку
он написан исключительно на Javascript, он может работать полностью в
браузере. Это мультимодальный механизм нарезки и визуализации, в которым доступны: G-код для 3D-принтеров и G-код для станков с ЧПУ.
Плюсы программы:
• подходит для пользователей всех уровней;
• совместим со всеми принтерами FDM, подходит для станков ЧПУ;
• работает в облаке, поэтому программа доступна из любого места.
Минусы программы – для функционирования программы необходимо подключение к Интернету.
Программа бесплатная. Поддерживаемые ОС и ПО: Браузер.
KISSlicer. Название программы может расшифровываться как Keep
It Simple Slicer – «Будь проще». Однако, несмотря на это, есть версии про-
граммы, которые являются довольно сложными. Часть пользователей
программы считают её хорошей альтернативой другим программам для
3D-печати, несмотря на сложный интерфейс.
В то время как в бесплатной версии достаточно функций для новичков, которые печатают только с одним экструдером, версия для профессионалов допускает использование нескольких экструдеров. Поэтому
при необходимости использования расширенных настроек необходимо
приобрести версию для профессионалов, которая даёт возможность объединения нескольких файлов STL в одну печать.
Плюсы программы – хорошая альтернатива другим слайсерам.
Минусы программы – если понадобится G-код для принтера, которого нет в списке программы, придется вручную адаптировать слайсер.
Доступность: Бесплатная версия. Образовательная версия – 25 долл.,
коммерческая профессиональная версия – 35 долл.
Поддерживаемые ОС и ПО: Mac, Windows, Raspberry Pi, Linux.
MakerBot Print. Программа создана для 3D-принтеров из линейки
MakerBot. В отличие от обычных слайсеров, алгоритм MakerBot Print в
5. Обзор программ 3D-моделирования и слайсеров
88
автоматическом режиме настраивает параметры для конкретного режима
печати и типа экструдера. Кроме того, программа содержит ряд полезных
функций:
• расстановка сеток на сборочных пластинах в автоматическом ре-
жиме;
• доступ и распечатка объектов Thingiverse;
• контроль принтера с помощью встроенной веб-камеры.
Программа MakerBot Print подходит для начинающих и продвину-
тых пользователей.
Плюсы программы – максимально возможное качество от вашего
принтера MakerBot, простота использования.
Минусы программы – при необходимости использования другого
производителя 3D-принтеров, придётся изучить новое программное обеспечение.
Программа бесплатная с поддержкой ОС и ПО: Windows, Mac,
Linux.
MatterControl. MatterControl – слайсер со встроенным программным
обеспечением для моделирования в настольном компьютере. Это означает,
что можно пройти весь путь от нуля до печатной модели, не выходя из программы. Программа изначально разрабатывалась как программное обеспечение для хост-принтера и многие функции отражают это.
В идеале программное обеспечение работает в паре с принтером,
компьютер и принтер должны быть подключены друг к другу для печати,
но можно сохранить файл G-кода на SD-карте. Интерфейс существенно
менялся между оригинальной и современной версией, но остаётся довольно хорошо структурированным. С левой стороны у вас есть список
примитивов, которые можно использовать для моделирования так же, как
и в Tinkercad, но с более мощными инструментами.
В стандартном режиме можно настроить толщину слоя и применить её к последующим печатям. В расширенном режиме можно настроить функции автоматического восстановления сетки, поддержки нескольких экструдеров и послойно просматривать весь процесс.
MatterControl подходит для начинающих и опытных пользователей,
которые хотят плавно перейти от проектирования к печати.
5.3. Обзор слайсеров для 3D-печати
89
Плюсы программы:
• наличие облачного хранилища для проектов с возможностью со-
хранять проекты и получать к ним доступ с другого компьютера;
• при использовании программного обеспечения в качестве хоста
можно просматривать ход печати удаленно, через Интернет.
Программа бесплатная с поддержкой ОС и ПО: Windows, Mac,
Linux.
PrusaSlicer. До 2019 г. эта программа была известна как Slic3r
Prusa Edition. Благодаря большому количеству расширенных функций и
более чем достаточному количеству настроек, с которыми можно работать, этот слайсер один из немногих, который подходит для 3D-принтеров
FDM и SLA/DLP. Кроме того, слайсер имеет открытый исходный код,
позволяющий опытным программистам создавать свои собственные ответвления и адаптировать их к новым функциям.
PrusaSlicer с тремя пользовательскими режимами идеально подходит для всех: новички видят только самые основные настройки, а опытные пользователи могут настраивать свои принтеры как угодно. Благодаря переработанному пользовательскому интерфейсу, PrusaSlicer прост в
навигации и предоставляет удобные дополнительные функции, такие как
возможность восстановления моделей через онлайн-сервисы Netfabb,
пользовательская поддержка и очень точное время печати (особенно на
собственных принтерах Prusa).
PrusaSlicer имеет большое сообщество пользователей и постоянно
получает обновления и поддержку от разработчиков Prusa Research.
Плюсы программы – наличие многих опций, которые можно
настроить и переделать для улучшения печати.
Минусы программы – подходит для всех, у кого есть оригинальный
принтер Prusa, особенно для опытных пользователей, которым нужна
возможность просматривать и изменять возможные детали печати.
Программа бесплатная с поддержкой ОС и ПО: Windows, Mac,
Linux.
Repetier. Программа удовлетворяет как обычных, так и опытных
пользователей. Решение «все в одном» предлагает поддержку нескольких
экструдеров (до 16) и поддержку практически любого 3D-принтера FFF.
5. Обзор программ 3D-моделирования и слайсеров
90
По умолчанию он включает опции нарезки с использованием CuraEngine,
Slic3r или Slic3r Prusa Edition в соответствии с вашими предпочтениями.
Программа Repetier Host позволяет реализовать функции удалённого доступа через Repetier Server. Поэтому ваш принтер становится доступным и управляемым через браузер компьютера или смартфона из любого места.
Плюсы программы – любимый слайсер с открытым исходным кодом сообщества разработчиков RepRap.
Минусы программы – качество печати можно улучшить на более
новом программном обеспечении, таком как Cura.
Программа бесплатная. Поддерживаемые ОС и ПО: Raspberry Pi.
SelfCAD. Программа SelfCAD – новый продукт, позволяющий реализовать весь цикл 3D-печати вместе с проектированием новых моделей.
Это универсальная программа для пользователей, разрабатывающих свои
модели изделий для печати и позволяющая применять собственные программы и приложения при подготовке к печати.
Используя этот слайсер, можно без проблем нарезать свою модель на
слои. Программа SelfCAD имеет современные средства управления подготовкой печати и все традиционные настройки (высота слоя, плотность заполнения, скорость печати и другие). Программа подходит для всех, особенно для новичков, которые не так давно занимаются 3D-печатью.
Плюсы программы:
• после нарезки возможен детальный предварительный просмотр
слоя, который можно осуществлять с помощью мыши;
• отображается приблизительное время печати, использование ма-
териала и конечный вес модели.
Минусы программы – невозможность передачи G-кода напрямую к
принтеру через какой-либо облачный интерфейс.
Программа имеет бесплатную 10-дневную пробную версию с поддержкой ОС и ПО: Windows, macOS, Linux.
Slic3r. Бесплатная программа с открытым исходным кодом подходит
для Windows, macOS и Linux. Появилась в 2011 г. и многие пользователи
знают Slic3r как часть своей программы хоста 3D-печати (Pronterface,
Repetier-Host, ReplicatorG и т.д.). Программа поддерживает разные 3D-прин-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]