Q:怎么樣才可制作出一個全彩的3D打印模型？

A:有一臺能夠打印彩色3D打印機(jī)！

Q：不消你說我都曉得 ok？但怎么設(shè)置呢？怎樣繪制呢？

A：嗯...................

今天將介紹多彩3D打印機(jī)能夠接受的文件類型和怎樣在Photoshop，Rhino等中繪制色彩，從而得到用戶所需的完全漸變紋理效果。

PART 1

Polyjet打印機(jī)能夠在同一個托盤上以區(qū)別顏色打印裝配的區(qū)別部分。 并且還支持打印映射到這些部件的平面或曲面上的導(dǎo)入紋理。乃至能夠打印完全包裹半透明紋理的透明部件。那樣就需求打印機(jī)操作員擁有相應(yīng)的技能和知識：

 

第1步：首要咱們要曉得CAD系統(tǒng)和通用STL的文件之間的區(qū)別：

 

最平常的工程CAD系統(tǒng)是SOLIDWORKS，Inventor，CREO，CATIA，所有這些程序都有導(dǎo)出STL的辦法。此刻咱們來定義兩種最常用的全色，全紋理格式，VRML和OBJ之間的區(qū)別：

 

看了這些定義，有些人可能會問：“為何咱們不可從咱們的CAD軟件包中導(dǎo)出完整紋理的CAD文件并打印這些文件？”由于大都數(shù)主流CAD格式不保存紋理信息導(dǎo)出她們的專有文件： 

 

這似乎是導(dǎo)入到GrabCAD Print中的大都數(shù)主流CAD軟件包（SOLIDWORKS，CREO，Inventor，CATIA）的一個問題，但倘若咱們稍后發(fā)掘有些反常，咱們就能夠做出改變。 一樣，從大都數(shù)CAD軟件包中導(dǎo)出VRML似乎亦會去除紋理信息，只留下基本部分的顏色（如上圖所示）

SOLIDWORKS Simulation有限元分析結(jié)果是一個例外，倘若咱們想將FEA結(jié)果導(dǎo)出為全色VRML并直接運用GrabCAD Print進(jìn)行打印，那樣效果已然很好了，但此刻讓咱們經(jīng)過學(xué)習(xí)怎樣將這些缺失的紋理重新應(yīng)用到平面上進(jìn)行打印，將咱們的彩色3D打印技能從“簡單”升級到“中等”！

第二步：因為紋理不會從大都數(shù)CAD系統(tǒng)中導(dǎo)出，而是從Photoshop中導(dǎo)出，因此咱們將從CAD軟件包導(dǎo)出咱們的形狀做為STL，運用Photoshop將紋理做為圖層應(yīng)用，而后將VRML導(dǎo)出到GrabCAD打印用于打印：

 

日前僅有Photoshop 的“ Extended ”版本能夠做到這一點，咱們能夠經(jīng)過打開Photoshop并在頂部查詢“3D”選項卡來確定是不是擁有Extended版本：  

 

倘若咱們有（或能夠拜訪）Photoshop Extended，下一步是：

1、從CAD系統(tǒng)導(dǎo)出咱們的3D形狀做為STL（“Save As .... STL”）

2、打開一個新的Photoshop文檔（文檔的體積無關(guān)緊要）

3、點擊該3D選項卡（下圖）

4、創(chuàng)建一個“從文件中新建3D圖層”（這對3D場景的體積無關(guān)緊要），并從過程1中選取STL：

而后咱們應(yīng)該看到3D部分漂浮在Photoshop空間的網(wǎng)格中： 

 

除了左下方的工具來改變咱們的3D方向（上面的綠色框），另一個有用的工具集在右上角，重置自己到標(biāo)準(zhǔn)的Top，F(xiàn)ront或Right視圖之一（針對保證咱們的紋理非常有用與模型的一個平面平行）：

 

最后，可見的最后一組工具是圖層工具欄，由于所有的Photoshop命令只影響活動圖層。咱們應(yīng)該在起始時看到2層（背景和3D部分），下一組過程之后咱們會看到3層（將紋理圖像做為頂層添加之后）：

咱們能夠通過上圖中藍(lán)色箭頭指向的圖層圖標(biāo)中的小立方體來確定哪個圖層是3D零件。

此刻咱們已然將咱們的3D形狀變成為了Photoshop，接下來咱們將把咱們的圖像做為紋理應(yīng)用。這般，一大半就完成為了。

第三步：安置圖像的命令叫作為“文件...安置嵌入”。

因此咱們詳細(xì)過程為：

1、起步“安置嵌入”命令。

2、拖動并調(diào)節(jié)圖像體積，使其適合咱們的想法。

3、點擊灰色復(fù)選標(biāo)記以完成將圖像做為圖層安置（僅在Place Embedded命令起步后才選中表示）：

 

此刻咱們應(yīng)該是有3層的，如上一步所示（背景層，3D零件層，紋理層）。倘若旋轉(zhuǎn)3D部件，咱們應(yīng)該看到的是，紋理不會保持平坦，由于它尚未連接到3D部件：

此刻請重視右下角的三個圖層。 先刪除咱們的背景圖層，經(jīng)過仔細(xì)運用你的標(biāo)準(zhǔn)視圖和縮放工具，保證咱們的模型與紋理對齊，而后右鍵單擊最頂層的紋理圖像層，而后選取“合并向下”。 它應(yīng)該是這般的：

咱們此刻應(yīng)該只能看到一個圖層，無論咱們怎樣旋轉(zhuǎn)它，紋理都會保存在3D部分中：

接下來，咱們將看到怎樣將3D部件放入打印準(zhǔn)備軟件。

第四步：右鍵單擊剩余的3D圖層，而后選取“導(dǎo)出3D圖層”命令：

這里命令中，保證將文件類型更改為“VRML”（紅色箭頭1）并將紋理格式更改為“JPEG”或“BMP”。

 

該命令的結(jié)果將是保留在咱們的計算機(jī)上的VRML文件（.wrl）以及保留在其旁邊的紋理JPEG文件（或BMP）。咱們需要將這兩個文件保留在同一個文件夾中，否則當(dāng)咱們將VRML讀入GrabCAD打印時，紋理將不會被找到：

 

但畢竟，當(dāng)咱們將該VRML文件導(dǎo)入到GrabCAD Print內(nèi)的PolyJet托盤中時，咱們將看到自己的紋理，而后準(zhǔn)備進(jìn)行3D打?。?/p>

咱們此刻能夠在J750上打印該部分，并且應(yīng)如圖所示打印顏色紋理。

接下來，咱們將瞧瞧倘若照片無正確合并，以及怎樣讓事情變得更加繁雜，該怎么辦。

第五步：當(dāng)咱們點擊Photoshop中的“合并”命令時，咱們可能看到紋理變得非常模糊和碎片化： 

 

這是由于紋理映射到模型表面的底層辦法不足流暢和正確。這便是所說的“紫外線貼圖”，倘若咱們瞧瞧每一個結(jié)果的紫外線貼圖，就能夠看到為何一個可能比另一個更好： 

 

第六步：這張圖片是為了保證教程中的縮略圖，并表示咱們來自哪里以及下次咱們要怎么繼續(xù)做出更好的作品！

 

PART 2

需要vrml的原由

在上一篇文案描寫了大都數(shù)工程CAD程序(如SOLIDWORKS,Creo,發(fā)明家和CATIA)當(dāng)發(fā)送文件在本地,STL,和VRML格式時，是不會保存紋理信息的:

要克服這一點,就需要一個工作流,能夠從CAD包導(dǎo)出的搶斷,而后重新應(yīng)用紋理在Photoshop,最后導(dǎo)出VRML GrabCAD打印:

除了工程CAD、亦有非常多口味的“藝術(shù)”CAD圖形設(shè)計師和動畫師運用,倘若選取正確的設(shè)置,其中的有些程序能夠接出到vrml全彩紋理而后連接:

這兩種狀況下,能夠把幾何+紋理信息添加到打印工具并且將VRML文件做準(zhǔn)備。(日前GrabCAD打印不.OBJ進(jìn)口材質(zhì)或.FBX格式。)

因此倘若要注重VRML格式攜帶紋理信息對3D打印機(jī)的功效,就應(yīng)該學(xué)習(xí)怎樣觀察它們。

過程一:在文本編輯器中讀取VRML

首要需要理解為何有些vrml與3D打印和有些其它的設(shè)備不同樣,而后得曉得怎樣檢測里面的原始數(shù)據(jù)。運用任何文本編輯程序打開任何VRML(記事本、寫字板、Microsoft Word),一看里面的數(shù)據(jù),即使它有點難以閱讀：

亦有有些關(guān)鍵需要理清楚(顏色)：

首要要檢測VRML是版本2(紅色),近期的版本和獨一一個GrabCAD打印能夠閱讀。

其次,大型轉(zhuǎn)換嚴(yán)重變形或規(guī)模三角形數(shù)據(jù)(藍(lán)色)有時引起問題在托盤布局和紋理,這部分一般是在頂部,咱們亦需要檢測。還有便是基材的外觀(綠色)設(shè)置默認(rèn)的材料。有時會有一個圖像路徑(“磚結(jié)構(gòu)。png”等),必定要重視。

最后,可能會有上百萬的XYZ坐標(biāo)點的實質(zhì)位置(紫色)每一個頂點構(gòu)成三角網(wǎng)格。當(dāng)然，亦能夠完全跳過它們。

以下是每一個頂點的信息是彩色(紅色)的“colorPerVertex”:

VRML格式的每一個頂點顏色會比正常狀況大得多,由于所有的RGB值必須單獨列出每一個頂點在VRML(上圖,亮紅色),而不是存儲在外邊JPEG或PNG。還需要檢測 “ColorPerVertex”，倘若你可疑你的VRML太大,引起性能問題，那樣這項檢測便是特別有必要的。

最后，在VRMLs問題中搜索的最后一個東西是“紋理”一詞（CTRL + F） ，以查看打開時VRML需要引用的任何外邊紋理文件：

過程二:怎樣運用這些知識？

在現(xiàn)實生活中，這是不是有用？那樣假設(shè)你正在做一個測試，瞧瞧在Rhino中應(yīng)用的紋理是不是能夠正確導(dǎo)出為VRML打印。首要，在Rhino中應(yīng)用全身材質(zhì)紋理：

倘若保留VRML的犀牛,試圖打開它GrabCAD打印:

此刻可能得出結(jié)論是它不可正確出口材料質(zhì)地vrml為印刷顯現(xiàn)!

接下來能夠在文本編輯器中打開vrml尋找外邊結(jié)構(gòu)路徑:

倘若在Rhino安裝目錄內(nèi)發(fā)掘了Brick.PNG文件，請將其復(fù)制到與VRML相同的文件夾，而后在GrabCAD Print中正確打開（并打?。┪募?/p>

掌握了判斷紋理是不是經(jīng)過VRML正確導(dǎo)入的工具，就要學(xué)習(xí)“藝術(shù)CAD”到“打印導(dǎo)出”這兩個更有爭議的方面：解析文件。

過程三:選取導(dǎo)出的處理方法

假設(shè)已然得到了這個有趣的蚯蚓吉姆型角色在Rhino中想要的3D打?。?/p>

而后去“文件…另存為”,選取“VRML”,會發(fā)掘有這幾個選取:

從前面的推文中能夠看出選取“2.0版本,”,倘若選取“頂點顏色”,文件將會比無更大的。

104 Mb是一個大型的單一文件,但不是上面的限制電腦能做什么。打開文件并排在GrabCAD打印,就真的不重視它們之間的差異:

請重視，上面的顏色文件中無漸變或混合，即使在非ColorByVertex文件中，Jim仍然處在全彩狀態(tài)的原由是VRML中有許多區(qū)別的物體，例如他的藍(lán)色手套，倘若想要應(yīng)用漸變或圖像紋理，可能會導(dǎo)出一個STL并運用Photoshop來保留VRML，如本系列的第1部分中所做的那樣。下面是這些文件在完整的J750托盤上的表示方式（用于比較的6英寸橙色標(biāo)尺）：

每一個這些小文件真的需要是104 MB或54 MB，包括28,000個三角形。倘若想要打印上百個玩具來填滿紙盒，文件體積可能會起始作為問題。那樣應(yīng)該怎樣選取從哪個分辨率導(dǎo)出文件，在生成非常密集的三角形網(wǎng)格的藝術(shù)CAD程序中？首要得認(rèn)識打印機(jī)的基本分辨率。有趣的是，針對J750多功能噴墨打印機(jī)，X和Y方向的基本分辨率區(qū)別，打印機(jī)分別安置600 DPI x 300 DPI。因此倘若打印1英寸的正方形，就得用一種辦法填充600個彩色點，另一種辦法填充300個：

因為是不僅在一個方向上進(jìn)行打印，況且在最后版面布局時能夠旋轉(zhuǎn)部件以更好地適應(yīng)托盤，因此讓得以300 DPI為基本。此刻以線框模式觀察犀牛中的原始地球人吉姆，顯示曲線不會接近300 DPI：

然而,倘若預(yù)覽創(chuàng)建VRML犀牛時,就能夠看到某些變化行業(yè)如手指或眼球可能比需要更加多的三角形:

雖然此刻有一個300 DPI的普朗克長度絕對下邊界的打印機(jī)所能做的,有非常多的三角形能夠除掉拇指和印刷后仍然有它看起來像一個拇指。

下面是在三種區(qū)別設(shè)置的例子,滑塊在Rhino中,和她們對模型的影響體積:

此刻,3 Mb的文件看起來不好,然則記住吉姆的頭直徑不到一厘米的三分之一。打印在正常體積,因此真的不可看到區(qū)別。倘若規(guī)模模型10倍或100倍的托盤,才可能會看到。

總而言之:Rhino中的兩個工具，它們會極重地影響VRML體積。第1個是“Color By Vertex”，它傾向于將尺寸加倍：

打開一個VRML文本,瞧瞧顏色的頂點數(shù)據(jù),給每一個三角形的RGB顏色。最后,在選取VRML,保證打印,再做有些測試:

過程四:總結(jié)

在閱讀VRML文件做為文本和改變simply-colored決議文件(不變形)看似無關(guān)與印刷紋理文件,這篇文案能夠幫忙處理非常多問題，還能夠學(xué)習(xí)UV映射次,和處理最困難的事情還能夠做彩色印刷:透明與半透明的形狀紋理纏繞:

 

長按識別二維碼，認(rèn)識更加多3D打印與三維掃描