手把手教你！打印彩色渐变的3D打印样件

 

Q:怎么样才可制作出一个全彩的3D打印模型？

A:有一台能够打印彩色3D打印机！

Q：不消你说我都晓得 ok？但怎么设置呢？怎样绘制呢？

A：嗯...................

今天将介绍多彩3D打印机能够接受的文件类型和怎样在Photoshop，Rhino等中绘制色彩，从而得到用户所需的完全渐变纹理效果。

PART 1

Polyjet打印机能够在同一个托盘上以区别颜色打印装配的区别部分。 并且还支持打印映射到这些部件的平面或曲面上的导入纹理。乃至能够打印完全包裹半透明纹理的透明部件。那样就需求打印机操作员拥有相应的技能和知识：

 

第1步：首要咱们要晓得CAD系统和通用STL的文件之间的区别：

 

最平常的工程CAD系统是SOLIDWORKS，Inventor，CREO，CATIA，所有这些程序都有导出STL的办法。此刻咱们来定义两种最常用的全色，全纹理格式，VRML和OBJ之间的区别：

 

看了这些定义，有些人可能会问：“为何咱们不可从咱们的CAD软件包中导出完整纹理的CAD文件并打印这些文件？”由于大都数主流CAD格式不保存纹理信息导出她们的专有文件： 

 

这似乎是导入到GrabCAD Print中的大都数主流CAD软件包（SOLIDWORKS，CREO，Inventor，CATIA）的一个问题，但倘若咱们稍后发掘有些反常，咱们就能够做出改变。 一样，从大都数CAD软件包中导出VRML似乎亦会去除纹理信息，只留下基本部分的颜色（如上图所示）

SOLIDWORKS Simulation有限元分析结果是一个例外，倘若咱们想将FEA结果导出为全色VRML并直接运用GrabCAD Print进行打印，那样效果已然很好了，但此刻让咱们经过学习怎样将这些缺失的纹理重新应用到平面上进行打印，将咱们的彩色3D打印技能从“简单”升级到“中等”！

第二步：因为纹理不会从大都数CAD系统中导出，而是从Photoshop中导出，因此咱们将从CAD软件包导出咱们的形状做为STL，运用Photoshop将纹理做为图层应用，而后将VRML导出到GrabCAD打印用于打印：

 

日前仅有Photoshop 的“ Extended ”版本能够做到这一点，咱们能够经过打开Photoshop并在顶部查询“3D”选项卡来确定是不是拥有Extended版本：  

 

倘若咱们有（或能够拜访）Photoshop Extended，下一步是：

1、从CAD系统导出咱们的3D形状做为STL（“Save As .... STL”）

2、打开一个新的Photoshop文档（文档的体积无关紧要）

3、点击该3D选项卡（下图）

4、创建一个“从文件中新建3D图层”（这对3D场景的体积无关紧要），并从过程1中选取STL：

而后咱们应该看到3D部分漂浮在Photoshop空间的网格中： 

 

除了左下方的工具来改变咱们的3D方向（上面的绿色框），另一个有用的工具集在右上角，重置自己到标准的Top，Front或Right视图之一（针对保证咱们的纹理非常有用与模型的一个平面平行）：

 

最后，可见的最后一组工具是图层工具栏，由于所有的Photoshop命令只影响活动图层。咱们应该在起始时看到2层（背景和3D部分），下一组过程之后咱们会看到3层（将纹理图像做为顶层添加之后）：

咱们能够通过上图中蓝色箭头指向的图层图标中的小立方体来确定哪个图层是3D零件。

此刻咱们已然将咱们的3D形状变成为了Photoshop，接下来咱们将把咱们的图像做为纹理应用。这般，一大半就完成为了。

第三步：安置图像的命令叫作为“文件...安置嵌入”。

因此咱们详细过程为：

1、起步“安置嵌入”命令。

2、拖动并调节图像体积，使其适合咱们的想法。

3、点击灰色复选标记以完成将图像做为图层安置（仅在Place Embedded命令起步后才选中表示）：

 

此刻咱们应该是有3层的，如上一步所示（背景层，3D零件层，纹理层）。倘若旋转3D部件，咱们应该看到的是，纹理不会保持平坦，由于它尚未连接到3D部件：

此刻请重视右下角的三个图层。 先删除咱们的背景图层，经过仔细运用你的标准视图和缩放工具，保证咱们的模型与纹理对齐，而后右键单击最顶层的纹理图像层，而后选取“合并向下”。 它应该是这般的：

咱们此刻应该只能看到一个图层，无论咱们怎样旋转它，纹理都会保存在3D部分中：

接下来，咱们将看到怎样将3D部件放入打印准备软件。

第四步：右键单击剩余的3D图层，而后选取“导出3D图层”命令：

这里命令中，保证将文件类型更改为“VRML”（红色箭头1）并将纹理格式更改为“JPEG”或“BMP”。

 

该命令的结果将是保留在咱们的计算机上的VRML文件（.wrl）以及保留在其旁边的纹理JPEG文件（或BMP）。咱们需要将这两个文件保留在同一个文件夹中，否则当咱们将VRML读入GrabCAD打印时，纹理将不会被找到：

 

但毕竟，当咱们将该VRML文件导入到GrabCAD Print内的PolyJet托盘中时，咱们将看到自己的纹理，而后准备进行3D打印：

咱们此刻能够在J750上打印该部分，并且应如图所示打印颜色纹理。

接下来，咱们将瞧瞧倘若照片无正确合并，以及怎样让事情变得更加繁杂，该怎么办。

第五步：当咱们点击Photoshop中的“合并”命令时，咱们可能看到纹理变得非常模糊和碎片化： 

 

这是由于纹理映射到模型表面的底层办法不足流畅和正确。这便是所说的“紫外线贴图”，倘若咱们瞧瞧每一个结果的紫外线贴图，就能够看到为何一个可能比另一个更好： 

 

第六步：这张图片是为了保证教程中的缩略图，并表示咱们来自哪里以及下次咱们要怎么继续做出更好的作品！

 

PART 2

需要vrml的原由

在上一篇文案描写了大都数工程CAD程序(如SOLIDWORKS,Creo,发明家和CATIA)当发送文件在本地,STL,和VRML格式时，是不会保存纹理信息的:

要克服这一点,就需要一个工作流,能够从CAD包导出的抢断,而后重新应用纹理在Photoshop,最后导出VRML GrabCAD打印:

除了工程CAD、亦有非常多口味的“艺术”CAD图形设计师和动画师运用,倘若选取正确的设置,其中的有些程序能够接出到vrml全彩纹理而后连接:

这两种状况下,能够把几何+纹理信息添加到打印工具并且将VRML文件做准备。(日前GrabCAD打印不.OBJ进口材质或.FBX格式。)

因此倘若要注重VRML格式携带纹理信息对3D打印机的功效,就应该学习怎样观察它们。

过程一:在文本编辑器中读取VRML

首要需要理解为何有些vrml与3D打印和有些其它的设备不同样,而后得晓得怎样检测里面的原始数据。运用任何文本编辑程序打开任何VRML(记事本、写字板、Microsoft Word),一看里面的数据,即使它有点难以阅读：

亦有有些关键需要理清楚(颜色)：

首要要检测VRML是版本2(红色),近期的版本和独一一个GrabCAD打印能够阅读。

其次,大型转换严重变形或规模三角形数据(蓝色)有时引起问题在托盘布局和纹理,这部分一般是在顶部,咱们亦需要检测。还有便是基材的外观(绿色)设置默认的材料。有时会有一个图像路径(“砖结构。png”等),必定要重视。

最后,可能会有上百万的XYZ坐标点的实质位置(紫色)每一个顶点构成三角网格。当然，亦能够完全跳过它们。

以下是每一个顶点的信息是彩色(红色)的“colorPerVertex”:

VRML格式的每一个顶点颜色会比正常状况大得多,由于所有的RGB值必须单独列出每一个顶点在VRML(上图,亮红色),而不是存储在外边JPEG或PNG。还需要检测 “ColorPerVertex”，倘若你可疑你的VRML太大,引起性能问题，那样这项检测便是特别有必要的。

最后，在VRMLs问题中搜索的最后一个东西是“纹理”一词（CTRL + F） ，以查看打开时VRML需要引用的任何外边纹理文件：

过程二:怎样运用这些知识？

在现实生活中，这是不是有用？那样假设你正在做一个测试，瞧瞧在Rhino中应用的纹理是不是能够正确导出为VRML打印。首要，在Rhino中应用全身材质纹理：

倘若保留VRML的犀牛,试图打开它GrabCAD打印:

此刻可能得出结论是它不可正确出口材料质地vrml为印刷显现!

接下来能够在文本编辑器中打开vrml寻找外边结构路径:

倘若在Rhino安装目录内发掘了Brick.PNG文件，请将其复制到与VRML相同的文件夹，而后在GrabCAD Print中正确打开（并打印）文件：

掌握了判断纹理是不是经过VRML正确导入的工具，就要学习“艺术CAD”到“打印导出”这两个更有争议的方面：解析文件。

过程三:选取导出的处理方法

假设已然得到了这个有趣的蚯蚓吉姆型角色在Rhino中想要的3D打印：

而后去“文件…另存为”,选取“VRML”,会发掘有这几个选取:

从前面的推文中能够看出选取“2.0版本,”,倘若选取“顶点颜色”,文件将会比无更大的。

104 Mb是一个大型的单一文件,但不是上面的限制电脑能做什么。打开文件并排在GrabCAD打印,就真的不重视它们之间的差异:

请重视，上面的颜色文件中无渐变或混合，即使在非ColorByVertex文件中，Jim仍然处在全彩状态的原由是VRML中有许多区别的物体，例如他的蓝色手套，倘若想要应用渐变或图像纹理，可能会导出一个STL并运用Photoshop来保留VRML，如本系列的第1部分中所做的那样。下面是这些文件在完整的J750托盘上的表示方式（用于比较的6英寸橙色标尺）：

每一个这些小文件真的需要是104 MB或54 MB，包括28,000个三角形。倘若想要打印上百个玩具来填满纸盒，文件体积可能会起始作为问题。那样应该怎样选取从哪个分辨率导出文件，在生成非常密集的三角形网格的艺术CAD程序中？首要得认识打印机的基本分辨率。有趣的是，针对J750多功能喷墨打印机，X和Y方向的基本分辨率区别，打印机分别安置600 DPI x 300 DPI。因此倘若打印1英寸的正方形，就得用一种办法填充600个彩色点，另一种办法填充300个：

因为是不仅在一个方向上进行打印，况且在最后版面布局时能够旋转部件以更好地适应托盘，因此让得以300 DPI为基本。此刻以线框模式观察犀牛中的原始地球人吉姆，显示曲线不会接近300 DPI：

然而,倘若预览创建VRML犀牛时,就能够看到某些变化行业如手指或眼球可能比需要更加多的三角形:

虽然此刻有一个300 DPI的普朗克长度绝对下边界的打印机所能做的,有非常多的三角形能够除掉拇指和印刷后仍然有它看起来像一个拇指。

下面是在三种区别设置的例子,滑块在Rhino中,和她们对模型的影响体积:

此刻,3 Mb的文件看起来不好,然则记住吉姆的头直径不到一厘米的三分之一。打印在正常体积,因此真的不可看到区别。倘若规模模型10倍或100倍的托盘,才可能会看到。

总而言之:Rhino中的两个工具，它们会极重地影响VRML体积。第1个是“Color By Vertex”，它倾向于将尺寸加倍：

打开一个VRML文本,瞧瞧颜色的顶点数据,给每一个三角形的RGB颜色。最后,在选取VRML,保证打印,再做有些测试:

过程四:总结

在阅读VRML文件做为文本和改变simply-colored决议文件(不变形)看似无关与印刷纹理文件,这篇文案能够帮忙处理非常多问题，还能够学习UV映射次,和处理最困难的事情还能够做彩色印刷:透明与半透明的形状纹理缠绕:

 

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