3D model je digitalni objekat koji postoji samo u računaru, a 3D štampa uvek počinje od njega. Bez modela, štampač nema šta da štampa. Zamislite ga kao digitalnu origami skulpturu: umesto papirnih presavijanja, površina je sastavljena od mreže međusobno povezanih trouglova koji zajedno daju oblik predmeta.
Na 3Dimenzijama radimo i sa modelima koje nam klijenti šalju i sami pravimo modele od nule kada klijent nema fajl. Razumeti šta je 3D model znači razumeti odakle ceo proces kreće.
Šta je zapravo 3D model (i kako izgleda iznutra)
3D model je digitalni trodimenzionalni objekat opisan mrežom tačaka, ivica i površina. Ta mreža zove se mesh, i čini je veliki broj malih geometrijskih oblika koji pokrivaju površinu modela poput mozaika.
Ako biste uzeli neki model i „rasklonili“ ga, videli biste hiljade malih trouglova koji zajedno opisuju svaku krivu, ivicu i detalj. Što ima više trouglova i što su sitniji, površina izgleda glađe.
3D model postoji isključivo digitalno. Nema težinu, nema materijal, nema boju (osim ako mu je posebno dodeljena). On opisuje samo oblik. Materijal, boja i veličina određuju se tek kada se šalje na štampu.
Zašto su trouglovi osnova svakog 3D modela
Trougao je geometrijski najstabilniji i najjednostavniji oblik. Tri tačke uvek definišu jednu jedinu ravan, bez ikakve dvosmislenosti. Kvadrat ili petougao mogu biti „savijeni“ na više načina; trougao ne može.
To ga čini matematički jednostavnim za obradu: računar uvek zna tačno gde je svaka površina i u kom smeru gleda. Zato su praktično svi 3D formati za štampu zasnovani na mreži trouglova.
Trouglovna mreža (mesh) je osnova formata kao što su STL, 3MF i OBJ. Kada slajser „seče“ model na slojeve za štampu, radi to na osnovu ove mreže.
Low poly i high poly: koji detalj je dovoljan za štampu
Low poly modeli imaju malo trouglova. Površine su ravne, uglovi vidljivi, detalj siromašan. Fajl je mali i brzo se obrađuje.
High poly modeli imaju puno trouglova. Površina je glatka, detalji fini, ali je fajl znatno veći i obrada traje duže.
Za 3D štampu nije uvek potrebno „što više trouglova.“ Prava mera zavisi od toga šta se štampa:
- Funkcionalni delovi (nosači, kućišta, mehanički delovi): low-medium poly sasvim je dovoljan, jer fizički izgled ivica nije prioritet.
- Minijature, nakit, figurice: visok poly je potreban da bi detalji na štampi bili vidljivi. Na resin štampi izvlačimo detalje ispod pola milimetra, i tamo razlika između grubog i finog mesha postaje uočljiva golim okom.
- Dekoracije i skulpture: zavisi od željenog izgleda, ali pravilo je isto: ako detalj treba da se vidi na štampi, mora biti u modelu.
Previše trouglova ne poboljšava automatski štampu. Ako mesh ima milion trouglova, a štampač ima rezoluciju od 0.2 mm po sloju, suvišni detalji se ionako ne vide na finalnom delu. Balans između kvaliteta modela i veličine fajla uvek je mudriji izbor.
Koji format fajla se šalje na 3D štampu (STL, 3MF, OBJ)
Tri formata se najčešće sreću u 3D štampi, i nije svejedno koji se koristi:
| Format | Nastao | Čuva boju? | Čuva mere? | Veličina fajla | Preporučen za štampu? |
|---|---|---|---|---|---|
| .stl | 1987, Chuck Hull / 3D Systems | Ne | Ne | Veći | Da, ali zastareo |
| .3mf | 2015, Microsoft + partneri | Da | Da | Znatno manji | Da, naš preferirani |
| .obj | 1990-e, Wavefront | Da | Delimično | Srednji | Manje, više za dizajn/animaciju |
STL je najstariji i još uvek najrasprostranjeniji format. Čuva samo mrežu trouglova, bez informacija o boji, merama ili autoru. Radi u svakom slajseru, ali za isti model pravi veći fajl.
3MF je moderni naslednik, razvijen od strane konzorcijuma oko Microsofta 2015. godine. Isti model u 3MF formatu zauzima 11.1 MB, dok isti u STL-u zauzima 28.5 MB. Uz to, 3MF čuva boje, teksture, mere, informacije o kreatoru i licencu. To je format koji mi na 3Dimenzijama preferiramo kad god klijent ima opciju da bira.
OBJ format podržava teksture i boje, ali se više koristi u dizajnu i animaciji nego za direktnu pripremu za štampu.
Postoji i četvrti format koji se često koristi za tehničke delove, STEP, koji umesto mreže trouglova čuva tačnu matematičku geometriju. Detaljno poređenje sva četiri formata i kada koji da pošaljete pročitajte ovde.
Više o tome šta sve utiče na kvalitet štampe pišemo i u tekstu o filamentima za 3D štampanje.
Šta ako nemam 3D model
Bez modela nema štampe. Model ne mora da dolazi od klijenta, a najbrži put je često gotov model preuzet sa interneta. Ako ni to ne odgovara, tu je i 3D modelovanje kao usluga sama za sebe.
Klijenti nam dolaze sa:
- skicama ili nacrtima (papirnim ili digitalnim)
- fotografijama predmeta koji žele da reprodukuju ili prilagode
- fizičkim predmetom koji treba kopirati (tu pomaže 3D skeniranje)
- idejom bez ikakvog fajla
Iz svega toga pravimo model u Fusion 360-u. Klijent dobija siguran pristup da prati izradu u realnom vremenu. Kada je model gotov, može odmah ići na filament štampu ili ostati kao digitalna kopija za buduću upotrebu.
Ako imate model koji ste preuzeli sa neta ili dobili od nekog, najvažnije je da proverite je li spreman za štampu (printable). Model koji izgleda dobro u pregledaču može imati grešaka u meshu koje uzrokuju probleme pri štampi. Mi to proveravamo pre nego što krenemo, tako da klijent ne gubi vreme.
Česta pitanja
Da li mogu da pošaljem fotografiju umesto 3D modela?
Fotografija sama po sebi nije 3D model i ne može direktno ići na štampu. Ipak, fotografija može poslužiti kao referenca za modelovanje. Klijent nam šalje slike predmeta sa više uglova, mi pravimo model, i onda se štampa. U nekim slučajevima moguće je koristiti fotogrametriju za rekonstrukciju 3D modela iz fotografija, mada to zahteva kvalitetne snimke iz više pozicija.
Koji program se koristi za pravljenje 3D modela?
Za modelovanje koristimo Fusion 360, koji je industrijski standard za precizne tehničke modele i delove po meri. Za slobodne forme, skulpture i organske oblike koriste se programi poput Blendera. Za preuzimanje gotovih modela postoje platforme kao što su Thingiverse, Printables i Cults3D.
Šta je mesh i zašto je bitno da bude ispravan?
Mesh je mreža trouglova koja definiše površinu 3D modela. Ispravan mesh znači da je svaki trougao pravilno orijentisan, da nema rupa u površini i da nema preklapanja. Neispravan mesh (non-manifold geometrija) uzrokuje greške pri slajerovanju i loše štampe. Svaki model pre štampe prolazi proveru mesha.
Koliko detaljan model treba da bude?
Zavisi od namene štampe. Funkcionalni delovi ne zahtevaju visok poly jer fizički detalj nije prioritet. Minijature, nakit i figurice zahtevaju visok poly jer se mali detalji vide na finalnoj štampi, posebno na resinu. Pravilo: model treba da ima onoliko detalja koliko se može fizički odštampati na izabranoj tehnologiji.
Mogu li da preuzimam gotove 3D modele sa interneta i šaljem ih na štampu?
Da, ali treba proveriti licencu modela. Mnogi modeli na platformama kao što su Thingiverse i Printables imaju Creative Commons licence koje dozvoljavaju ličnu upotrebu i štampu. Komercijalna upotreba zahteva posebnu dozvolu autora. Za lične potrebe, slobodno pošaljite model na štampu.
Ako imate ideju ili model koji bi trebalo odštampati, pošaljite nam fajl i javimo se sa preporukom i procenom. Za modelovanje od nule, dovoljno je da opišete šta vam treba.