3D模型种类繁多,不同行业不同领域对3D模型有不同的要求,所以即便把模型下载下来,但不一定就适合3D打印。
一般来说适合3D打印的模型,需要具备以下的四个特点:
模型具有水密性:水密性(Watertight)是指物体密闭不漏水的意思。把3D模型当成一个玻璃瓶,里面装满了水,只有当模型完全没有孔洞时,无孔不入的水才不会漏出来。模型表面比较大的破损与缺陷一眼就可以看出来,但非常细小的孔洞就难以察觉了。通常需要借助软件来查找并修复孔洞。
模型壁厚不能为零:3D建模软件通常有两种模型生成方式:一种是曲面建模,由单个封闭的曲面构成模型的外形,模型里面是空心的而且曲面的厚度为零,此法生成的模型称为曲面模型;另一种是实体建模,生成的模型是实心的,此法生成的模型称为实体模型。通常曲面造型较多或者形状比较复杂的模型常用曲面建模;由若干简单的常规几何体组成或者造型相对简单的模型多用实体建模。水密性曲面模型通过实体化命令可生成实体模型,实体模型可将模型表面复制出来并删除实体而得出曲面模型。建模软件是以理论上厚度为零的曲面来表现出模型,但现实中零厚度的曲面是不存在的,所以3D打印的模型可以是实心的,也可以是空心的,但就是壁厚不能为零。如果要将曲面建模的模型用3D设备打印出来,可将曲面模型生成实体模型,或者生成壁厚大于零的空心模型。
模型曲面法线方向正确:过曲面上任意一点,垂直于曲面的直线是该点的法线,具有正负两个法线方向。比如水平拿着一张纸,纸就会将当前的空间分为纸上与纸下两个法线方向相反的空间。模型曲面法向方向正确,可保证模型表面的连贯性,避免个别曲面因法线方向相反而影响切片程序的生成,导致打印失败。(www.xing528.com)
模型必须为流形:流形(Manifold)有着一个严格而又非常拗口的几何定义,简单来说就是模型表面能展开成一整个曲面。如果模型上存在三个及以上的面共用一条边时,该模型就非流形(Non-Manifold),通常出现非流形时模型曲面发生自交并且不能展平。如图4-27所示,拿一张纸正反折叠成四等份,命名为A、B、C、D四个区域,代表同一个曲面上的四个小曲面。由于这四个小曲面首尾相接,所以既可以折叠在一起,又可以展开为一个曲面,这就是流形。当用胶水把B、C黏合到一起时,不管怎么展开,除非把B、C重新分开来,否则A、B、C、D都不能展开为同一个曲面了,而且这四个小曲面都有了共同的一条边,这就是非流形,B、C粘在一起就是代表了曲面自交。非流形多出现在曲面造型比较复杂的模型上,如果光滑曲面上有局部起皱的情况,那么该位置就很有可能发生自交,所以建模的时候就需要分析判断。
图4-27 流形、非流形示意
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