试着进行3D全彩打印

简约化/提炼

在Fusion360中创建结构,并以.stl格式进行导出。
将stl文件导入到Blender中,并为其添加颜色,并以.obj格式进行导出(同时会生成.mtl文件)。
将文件发送至3D打印服务进行委托。

首先

制作三维结构物的原始数据需要使用3D计算机辅助设计(3DCAD)软件[1]。在3DCAD软件中,Fusion360很容易使用[2]。但是,Fusion360似乎无法导出彩色数据,如果想要进行着色,可能需要同时使用3DCG软件[3]。也可以使用3DCG软件从创建三维结构开始[4],所以没有必要过于执着于3DCAD软件,但是考虑到3DCAD软件在设计方面的便利性,尽量还是要使用。而且,关于3DCAD和3DCG同时使用的日文文章很少,像我这样被困住的人可能很多,所以我决定写下这次我所使用的方法。

(1) 3D CG和3D CAD有什么区别?在3D打印中应该使用哪个?| 如果你想了解3D打印机的比较、价格和3D材料,请查阅Japanese Makers的文章。
(2) 我们进行了免费可用的3D CAD软件的比较!【2020年版】| 请参考CAD研究所的网站。
(3) 已解决/ 创建适用于彩色3D打印机的数据的方法- Autodesk社区- 国际论坛| 请参考Autodesk论坛上的这个帖子。
(4) 如何将免费的3D CG编辑软件Blender用作CAD软件 | 福冈市的合作工作空间和共享办公空间- Yokalab天神员工博客| 请访问这个网址。

环境

MacBook Pro (13-inch, 2016, Four Thunderbolt 3 Ports)
macOS: 10.15.6
Fusion360: 個人利用無償バージョン、2.0.9009
Blender: 2.0.9009
FreeCAD: 0.18
MeshLab: 64bit_fp v2020.7
Meshmixer: 3.5.474

制作物

練習なので形が単純なものを作る[5][6][7]。
なお、Fusion360の”コピー”、”移動”を使えば、まるでマインクラフトで立方体を積み重ねて建造物を作るような感覚で、構造物を作ることもできる[8]。

Creeper_JE2_BE1_2.png

(5)クリーパー – Minecraft Wiki、https://minecraft-ja.gamepedia.com/クリーパー
(6) Minecraftのスクリーンショット著作権など、規約関連 – 0からのMinecraft、https://zero-minecraft.hatenablog.com/entry/2019/06/17/180000
(7) 3Dプリンタと著作権の現在 ―オープンな創作の土壌をつくるために 永井幸輔|コラム | 骨董通り法律事務所 For the Arts、https://www.kottolaw.com/column/000798.html
(8) Fusion 360 をコツコツとマスターする(8)ボディーの移動 – Qiita、https://qiita.com/yoshiwatanabe/items/bd25e8f7d526aa962674

设计3D结构物

我使用了3D CAD软件Fusion360进行设计。

スクリーンショット 2021-01-16 12.17.03_2.png

导出为STL格式。

スクリーンショット 2021-01-18 13.50.39.png

请问你是哪里人?

着色

3DCGソフトBlenderを用いた。
ポリゴンの面ごとに色(マテリアル)を設定できる[10]。
Blenderの使い方が全くわからず挫折しそうになりましたが、以下の素晴らしいwebサイトのお陰でなんとかなりました[11]。

(1) 余計な物体をマウスで方形選択し、削除(fn + delete)。

構造物を消す300px600px.gif

(2) 目的のstlファイルをインポート。(File > Import > Stl(.stl) > …)
*インポートした時点ではポリゴンが見えないが慌てない。
*インポート直後は物体が大きすぎて視界からはみ出ている。マウス操作で縮尺をかえ、操作しやすい大きさにする。
(3) Object ModeからEdit Modeに切り替える。
(4) Solid ModeからMaterial Preview Modeに切り替える。
*この時点でポリゴンを確認できる。

editMode_materialPreviewMode.gif

(5) 从顶点选择切换到面选择
* 这样就可以选择面了。

(6) Material Propertiesを選択。
マウスで方形選択して物体全体を選択。
“+”(Add Material Slot, Add a New Material Slot)をクリック。するとすぐ下に”New”(Add a New Material)ボタンが出現するのでそれをクリック。
“Base Color”を目的の色に変更する(今回は緑)。

次に、目的の面(ここでは眼の部分)をマウスでクリックして選択。上記と同様に”+”、”New”、”Base Color”とクリックしていき、マテリアル(黒色)を追加して”Assign”(assign active material slot to selection)をクリック。選択したポリゴン面だけ黒くなる。

FaceSelect_MaterialProperties.gif

(7) obj形式でエクスポート(File > Export > Wavefront(.obj))。
*すると拡張子.objのファイルと同時に拡張子.mtlのファイルが作成される。
*この二つのファイルは同じ階層の置いておく。すると、objファイルをインポートする際にmtlファイルも自動的に読んでくれて色がつく[9]。

(9)https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q12183811257, Blenderでobj形式のオブジェクトを開いた時テクスチャは反映されるん… – Yahoo!知恵袋
(10)https://blender28.mztn.org/blender28_09.html、Blender 2.8 の使い方 (09) マテリアル (01)、「編集モードで面を選択して、ポリゴンごとに別々のマテリアルを割り当てることができます。 マテリアルを追加して、割り当てたいポリゴンを選択した状態で「割当ボタン」を押します。」
(11)https://tohawork.com/b28-operation#toc3、Blender 2.8を始める④ ~基本の操作方法!これだけは最初に覚えよう~ | 3DCG暮らし

打印

業者(DMM.makeさん)にお願いした。
素材はフルカラープラスチック。
二つのファイル(.objファイルと.mtlファイル)をzipで圧縮してまとめて提出する。(https://make.dmm.com/print/material/20/、フルカラープラスチック – DMM.make 3Dプリント」)

ここで重要な注意点がある。DMM.makeのwebページから引用「3Dプリント向きでないソフトで作成した場合、寸法が違ってしまっている場合があります。3Dプリント向けのフリーソフトで、実際に3Dプリントしたいサイズ・寸法になっているかご確認ください。」(https://make.dmm.com/print/datarules/, 3Dデータ(モデリング)のルール – DMM.make 3Dプリント)

今回は3DCGソフトを用いたためか、当方のFusion360、Blender上では寸法が正しく表示されるにも関わらず、縮尺が大幅にずれた。データを提出した際、小さすぎたり大きすぎたりした場合は先方から指摘してもらえた。また、一応プリントアウトできるデータだとしても色が付いていないなどの不備があるかもしれないので、データチェック・アップロード後にマイページ内のプレビューで確認する(下図)。

見積もり画面.png

可以随意通过“问题咨询窗口(邮件)”来询问不明确的问题,这真的很有帮助。(https://make.dmm.com/print/,DMM.make 3D 打印服务)

イメージ 2_2.jpeg

虽然已设置了用于穿过绳带的孔(直径为1.2毫米),但太过紧密无法通过绳带。

Examining or investigating

・現時点ではFusion360で色付きデータを出力することはできないようである(多分)。
・以下の記事を参考にして、Blenderを用いることにした[12]。
・Blender以外にMashmixerを用いる方法がある[13]。ただし、私が作ったstlのデータが合わないのか、うまくいかなかった。フリー素材のstlファイルを用いた場合うまくいった。
・今回Fusion360で行った作業はFreeCADでも行えた。
・Meshlabに、作成したファイル(objファイル + mtlファイル)をインポートし、色が付いているかを確認をすることができた。

(12)MONOist(モノイスト)- 用免费的3D CG软件”Blender”创建带颜色的3D数据并进行彩色打印(1/4)
(13)九州3D情报局 K3DNews – 在Meshmixer上对3D数据进行绘画试试看

总结

进行了3D全彩打印。

将标题从“在Fusion360(一款3D CAD软件)中设计3D结构物,在Blender(一款3D CG软件)中上色,然后进行3D全彩打印。”修改为上述内容。

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