1、1MESHLAB 制作艺术镂空模型先来欣赏一组很有艺术感的镂空模型。这样的模型既很美观,又很节省材料。图 1 镂空模型现在教大家怎么由一个模型得到这种镂空的效果(如图 2)。图 2 镂空效果展示2需要的工具原料:MeshLab 软件、ZBrush 软件、Cura 软件、测试模型 Cat.obj。讲解之前我们先简单地介绍一下这次制作过程中使用到的几个软件。MeshLab(提取密码:nsnt )是个开源免费的 3D 网格处理软件,它主要用于编辑修复模型,具有简化、细分、光滑、采样、清理、重建等功能。感兴趣的朋友们可以在这里看到最详细介绍。 ZBrush(提取密码:nghq )是一款高精度笔刷式雕刻
2、软件,建模过程就像玩橡皮泥一样,利用拉,捏,推,扭等操作来对几何进行编辑,生成任意的高度复杂和丰富的几何细节(如怪兽的复杂表面细节)。详细介绍请点击这里。Cura 是一款 3D 打印的切片软件,主要功能是对模型进行切片处理,最后生成 3D 打印机能识别的 gcode 格式直接进行打印。阿巴赛提供了Cura 的简体中文版下载,需要的朋友请自行下载。接下来我们一步一步地教大家如何制作这种漂亮的镂空效果,图文并茂哦。【Step 1】:MeshLab 导入模型双击打开 MeshLab 软件,点击菜单栏【File】- 【Import Mesh】导入准备好的模型cat.obj。导入之后,单击拖拽鼠标左键旋
3、转视图,滚动鼠标滚轮缩放视图,单击拖拽鼠标滚轮平移视图。图 3 MeshLab 导入模型3【Step 2】:细分模型 在界面下方的状态栏,可以看到该模型的点数和面数。为了让模型有更好的镂空效果,我们先对模型进行细分。点击菜单栏【Filters】-【Remeshing,Simplification and Reconstruction】-【Subdicision Surfaces :Loop】,弹出参数设置对话框。我们将迭代次数(Iterations)改为 1,点击应用( Apply);再将边的阈值( Edge Threshold)变小为原来的一般,再点击应用(Apply);重复操作直到点数达到
4、一二十万左右。/图 4 细分模型【Step 3】:点采样我们想把这个模型镂空多少个孔,我们就采样多少个点。因为我们的思路是将这些采样点作为基础,选择它们周围一定范围内的点一起删除,这样就形成了我们想要的镂空效果。点击菜单栏【Filters】-【 Sampling】- 【Poisson-disk Sampling】,弹出采样对话框,在采样数(Number of samples)输入 200,点击应用(Apply),关闭对话框。4图 5 对模型采样接下来我们观察一些采样点的质量。点击菜单栏【View】 -【Show Layer Dialog】,或者快捷键 Ctrl+L,调出对象层级窗口。可以看到对
5、象层级窗口显示两个模型,我们点击Cat.obj 模型前面的眼睛,就隐藏了这个模型。此时,我们就可以看到采样点的分布了。5图 6 采样点分布【Step 4】:点染色我们利用一种 Voronoi 算法用刚才的采样点将原始模型的点赋权重,说白了就是扩大采样点的领域,准备好删去的区域。点击【Filters】 -【Sampling】- 【Voronoi Vertex Coloring】,弹出对话框,勾选 BackDistance,勾选 Preview,点击应用(Apply)。此时模型被染成不同的颜色,绿色的部分将会被删除。在对象层级窗口,点击任一模型右击,弹出快捷菜单,选择【Flatten Visibl
6、e Layers】 ,在弹出的对话框点击应用。6图 7 点染色7【Step 5】:删去镂空区域这时,我们可以通过点的质量或者说权重去选择我们将要删去的区域。点击菜单栏【Filters】- 【Selection 】-【Select Faces by Vertex Quality】,弹出参数设置对话框,勾选Preview,现在红色的部分表示被选中。我们通过调节最小质量(Min Quality)和最大质量(Max Quality)来选择这两者之间的点。离采样点越近,点的质量越大。调到我们满意的状态之后,点击应用(Apply)。键盘上按 Shift+Del 删除选中的面和点,就得到镂空的面片。8图 8
7、 删去面片【Step 6】:光滑模型在导出模型之前,我们先对镂空模型的边界进行光滑处理。点击菜单栏【Filters 】-【Smoothing, Fairing and Deformation】- 【Lapacian Smooth】,弹出对话框,点击几次应用(Apply)即可。图 9 光滑模型【Step 7】:MeshLab 导出模型点击菜单栏【File】-【Export Mesh】导出模型,或者快捷键 Ctrl+E。选择 OBJ 格式,命名该模型 Cat-patch。【Step 8】:ZBrush 导入模型双击打开 ZBrush 软件,在右侧托盘点击【Tools 】-【Import】,弹出对话
8、框,选择Cat-patch.obj,点击打开完成导入模型操作。这时在画布上拖拽出来,打开上方的编辑(Edit)按钮。在画布空白处右键拖拽实现视图的旋转,按住 Ctrl 的同时右键上下拖拽实现视图的缩放,按住 Alt 的同时右键拖拽实现视图的平移。9图 10 导入 ZBrush【Step 9】:抽壳现在给模型添加厚度,将之前的面片变成有厚度的实体。点击【Tools】-【SubTool】-【Extract 】- 【 Extract】,等待抽壳结束,点击下方的【Accept】接受抽壳操作。10图 11 给模型添加厚度【Step 10】:光滑处理此时 SubTool 有两个模型同时存在,我们切换到第二
9、个模型 Extract0。按住 Shfit,鼠标的红色圈圈变成了蓝色圈圈,说明此时进入了光滑(Smooth)笔刷的状态,调整笔刷大小(Draw Size)、过度区域(Focal Shift )和 Z 强度(Z Intensity)。然后用鼠标左键光滑模型,这样就得到了比较好的镂空效果。 11图 12 光滑模型【Step 11】:简化模型模型导出之前,我们先简化一下。当鼠标停留在当前模型上时,我们可以看到模型的点面信息。当前的模型有 30 万个点左右,对于这样的模型来说,有些冗余。点击菜单栏【Zplugin】- 【 Decimation】- 【Pre-process Current】,预计算当前
10、的模型;再设置模型要简化成原来的百分比;最后点击【Zplugin】-【Decimation】- 【Decimate Current】计算当前模型。再观察模型的点面信息,将模型的点数简化到几万之内就可以了。12图 13 简化模型【Step 12】:导出 ZBrush模型处理完毕之后,点击【Tools 】-【Export】导出模型为 OBJ 格式,命名为hollow_cat.obj。这时,镂空模型已经制作完毕。我们导入 Cura 进行切片处理,准备 3D 打印。【Step 13】:导入 Cura双击打开 Cura 软件,点击视图区左上角的导入模型图标,导入模型 hollow_cat.obj。13图
11、 14 导入 Cura【Step 14】:设置打印参数根据模型和使用的材料设置恰当的参数。用视图区左下角的缩放工具对打印模型的尺寸进行调整。视图区左上角显示打印该模型需要的时间。点击右上角图标,切换到切片显示状态,观察模型的切片是否正确。图 15 设置打印参数【Step 15】:保存 gcode参数设置完毕之后,点击视图区左上角的保存图标保存 gcode。14图 16 保存 gcode【Step 16】:脱机打印将保存的 gcode 文件拷贝到 SD 卡,导入 3D 打印机进行脱机打印。经过一个半小时的打印之后,模型打印完成。我们来欣赏一下打印成品。好了,这次的教程到这里结束了。现在大家学会怎么制作这样漂亮的镂空模型了吧!?