科普：3D打印如何有效建模

　　據(jù)創(chuàng)客聯(lián)盟小編了解，現(xiàn)實(shí)生活中大家對(duì)3D打印興趣非常之大，但是苦于不知如何建模、如何畫圖、該建怎樣的文件格式等等，那沒能走進(jìn)3D打印的行業(yè)。那么就3D打印如何有效建模，且看創(chuàng)客聯(lián)盟小編的歸納整理。

　　目前不論哪種3D打印，基本都是用的STL格式的文件，STL文件說白了，就是用三角形表示實(shí)體的一種文件格式，這種格式是最開始發(fā)明3D打印的人定義的，現(xiàn)在已經(jīng)成了圖像處理領(lǐng)域的默認(rèn)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)了。國外現(xiàn)在有一幫人在推一種叫AMF格式的3D打印文件，主要是增加了模型的材質(zhì)、紋理、顏色等信息，可能以后技術(shù)進(jìn)步，彩色打印成為主流，這種文件格式會(huì)逐步取代STL。但是，暫時(shí)應(yīng)該STL格式的文件會(huì)是主流。

　　PS：還有obj格式，這種格式打印機(jī)基本都支持。不過比較少，STL是主流。

　　所以，3D打印如何建模，我認(rèn)為實(shí)質(zhì)是問如何獲得STL文件。這樣，就有很多種方法了，看你是什么用途。我自己分類的主要有以下幾種：

1、CAD設(shè)計(jì)(參數(shù)化建模)

　　主要針對(duì)需要參數(shù)化建模設(shè)計(jì)的機(jī)械零件一類的應(yīng)用，一般的三維CAD軟件都能勝任，我大學(xué)學(xué)的是UG，所以一般用這個(gè)，我同事用的是Solidworks，另外Pro-E、Catia等等，也都可以。

　　上面這些是相對(duì)“專業(yè)”一點(diǎn)的，也可以用比較簡單的，如Google的Sketchup。

　　另外有一類適合會(huì)編程的人用的真正“參數(shù)化”建模的設(shè)計(jì)軟件：OpenScad，這是一款開源軟件，是直接用代碼編輯生成模型的。缺點(diǎn)是不如圖形化建模軟件(Solidworks、UG等)方便使用，優(yōu)點(diǎn)是生成的scad文件很小，代碼可以被其他應(yīng)用調(diào)用，可以建部件庫，使用起來比較方便。我編程不好，對(duì)于這個(gè)軟件是有興趣，但是實(shí)際沒有深入學(xué)習(xí)怎么用這個(gè)軟件。

　　這類軟件，推薦學(xué)習(xí)Solidworks，有興趣的話，可以學(xué)下Openscad，很有意思~

　　比如這個(gè)六缸發(fā)動(dòng)機(jī)缸體模型，是福特汽車公司發(fā)布出來的，就是這一類模型：

2、CG建模

　　你提到的3D max、maya都可以，還有犀牛(Rhino)、Blender，還有簡單一些的Zbrush。

　　這里面我只接觸過Blender，這是一款開源的建模軟件，免費(fèi)的~我很煩在網(wǎng)上找破解版本安裝程序的過程。不過也只用到了這個(gè)軟件里面最最基本的功能。

　　這類軟件設(shè)計(jì)出來的模型，要轉(zhuǎn)換到可打印的STL文件，有可能會(huì)有很多結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤需要處理，一般會(huì)用到Meshmixer、Meshlab、netfab等軟件進(jìn)行修復(fù)。Meshmixer是我用得最多的一款，功能豐富，而且是免費(fèi)的，是專門用于3D打印模型處理的。

　　下面這個(gè)表面質(zhì)量非常高的僵尸獵人頭像，就是屬于用這類軟件設(shè)計(jì)出來的：

3、業(yè)余軟件

　　說是業(yè)余軟件，其實(shí)是半調(diào)侃的吧，這類軟件可以滿足一般3D建模的基本要求，其實(shí)功能都很好了，只是沒有上面Solidworks、maya等專業(yè)軟件那樣功能全面。

　　Autodesk出品的一系列3D設(shè)計(jì)軟件(不是Autocad這種的)，如Tinkercad，非常簡單，就是簡單的拿一些實(shí)體進(jìn)行布爾運(yùn)算得到簡單的可打印模型。

　　還有上面提到的Meshmixer，這個(gè)軟件可以進(jìn)行一些模型混搭之類的，可以搞出一些很惡搞的模型來。比如下面這樣的，尤達(dá)與佛像的混搭模型：

　　PS：可以看下Autodesk的主頁，感覺他們在3D打印軟件領(lǐng)域在下一盤很大的棋，Meshmixer就是Autodesk公司收購的，基本上你需要的建模軟件，他們都提供了，免費(fèi)的，而且都很容易使用：

4、人像DIY應(yīng)用等

　　Autodesk出品的123Dcatch，可以用大概20張不同角度的照片，合成出一個(gè)可以打印的3D模型。

　　昨天無意發(fā)現(xiàn)國外有一款叫Faceshop的軟件，收費(fèi)軟件，有15天免費(fèi)試用版本，可以用一張照片，自己選擇照片中臉部的輪廓生成三維頭像模型。不過頭像的基礎(chǔ)模型是基于歐美人設(shè)計(jì)的，我昨天拿我的頭像試了下，最后生成的鼻子好高。。

　　用Kinect配合Reconstructme軟件，可以直接掃描得到人像，大概需要10幾分鐘掃描，打印出來的效果如下：

　　國外做得非常好的一款開源3D打印切片軟件Cura，有導(dǎo)入bmp、jpg、png格式圖像，生成浮雕效果的模型的功能，現(xiàn)在國內(nèi)有些3D打印創(chuàng)意店有這樣的服務(wù)，打印出來的效果大概是這樣：

　　PS：期待微軟的黑科技HoloLens早日在這類應(yīng)用中實(shí)用化。

5、到模型下載網(wǎng)站下載別人設(shè)計(jì)好的模型

　　目前全世界做得最好的一個(gè)3D打印模型分享網(wǎng)站，Thingiverse - Digital Designs for Physical Objects，這是Makerbot公司(現(xiàn)在已經(jīng)被stratasys收購)出品的模型分享網(wǎng)站，現(xiàn)在模型總數(shù)已經(jīng)超過60萬個(gè)(編號(hào))。另外一個(gè)是出品Cura的公司Ultimaker推出的www加youmagine加.com，這個(gè)的模型數(shù)量要少得多。這兩個(gè)網(wǎng)站是國外3D打印模型分享最主要的兩家了，兩個(gè)公司的風(fēng)格相反，Makerbot是從開源走向閉源的，Ultimaker一直堅(jiān)持開源。還有一些其他的如Google的3D warehouse等，都不是主要做3D打印的。

　　英國有一個(gè)做得很漂亮的網(wǎng)站，可以直接買模型，也可以免費(fèi)下載STL，不過網(wǎng)站網(wǎng)速比較慢。

　　國內(nèi)的話，我目前還沒有看到多少非常棒的模型分享網(wǎng)站，大部分都是要用積分下載的。

學(xué)習(xí)的建議：

　　個(gè)人覺得專業(yè)類的軟件，第一類(CAD建模，推薦Solidworks)和第二類(CG設(shè)計(jì)軟件，推薦3dmax)是永遠(yuǎn)都有用的，你可以選擇一類好好學(xué)，不論選了哪一種，學(xué)精了都很不錯(cuò)。如果興趣很大，兩種都學(xué)好就再好不過了。

　　另外，如果你喜歡編程的話，推薦了解學(xué)習(xí)Openscad。

　　非專業(yè)軟件類的，既然是非專業(yè)的，都會(huì)讓用戶很快上手。能把上面兩類軟件學(xué)好的話，學(xué)習(xí)這些都是自然不在話下的。門檻可能不在軟件本身，而在語言，那些軟件基本都沒見過有漢化的，用起來不是很順手。