Как уменьшить stl модель
3D-файлы могут быть очень тяжелыми. Это может быть проблемой при попытке загрузить 3D-файлы на веб-сайты, как getfab . ru или при попытке поделиться ими со своими коллегами и друзьями. В этой статье мы рассмотрим то, как вы можете уменьшить размер ваших файлов 3D моделей и к какому уровню детализации вы должны стремиться, чтобы получить 3D-печать высокого качества.
Зачем уменьшать размер вашего 3D-файла?
Кроме того, большинство из этих очень тяжелых файлов, имеют уровень детализации, который выходит далеко за пределы того, что может видеть наш глаз или того что может напечатать любой 3D-принтер. Вот почему мы расскажем в этой статье, как можно уменьшить размер 3 d файла при сохранении отличного качества 3D-печати.
Что представляет из себя stl и obj файл?
STL-формат файлов были введены ещё в 1987 году для описания объектов в технологиях быстрого прототипирования методом стереолитографии. Отсюда и название stl. Опытные образы 3d принтеров уже существовали на тот момент. Информация об объекте храниться в виде списков треугольных граней (полигонов ) которые описывают поверхность, а их ориентация в пространстве — нормалями. STL может быть текстовым (ASCII ) или двоичным. Основное отличие между ними — двоичный имеет меньший размер нежели текстовый, т.к. записывается в более компактном виде — это 0 и 1. Более подробная информация на wiki.
Почему некоторые 3D-файлы бывают очень большого размера?
Когда 3D модели экспортируются в. stl файлы (наиболее распространенный формат файла, когда речь идет о 3D-печати), они будут выражены в виде сетки из треугольников (полигонов ). Чем меньше эти полигоны, тем поверхность является более гладкой и качественной… и к сожалению будет больше этих треугольников и соответственно больше размер вашего 3D-файл. Уменьшение числа треугольников уменьшит гладкость поверхности, но и размер файла. На картинке ниже вы можете увидеть градацию от высокополигональных моделей (справа ) к низкополигональным (слева ). В данном примере размер файла правой области довольно большой, в то время как леввая сфера имеет небольшой размер файла.
Задача 3 d дизайнера моделей для 3 d принтера, чтобы найти идеальный компромисс между, качеством отпечатанной 3 d модели и размером файла. К счастью, это проще, чем вы могли бы представить.
Какие настройки экспорта я должен выбрать, чтобы получить небольшой, высококачественный 3D-файл?
Во многих программ для 3D моделирования, вам будет предложено определить максимальную точность или отклонение экспортируемого в STL файла. Этот допуск определяется как максимальное расстояние между первоначальной формой и STL сеткой при экспорте.
Что делать, если ваше программное обеспечение не позволяет уменьшить размер вашего 3D-файла?
Размер файла в основном является проблемой для программ, которые используют моделирование типа NURBS (это означает, что они выражают математические модели). Эти программы, как правило, позволяют установить качество. stl файла в той или иной форме.
Например, вы можете использовать бесплатную программу для 3D моделирования — Meshmixer. В меню справа инструмент «Выбрать », затем дважды щелкните по вашей модели (это будет выбрать всю сетку). Затем нажмите на «Edit …» и выберите опцию «Уменьшить ».
Теперь вы можете уменьшать количество полигонов, используя несколько вариантов. Лучший рабочий вариант заключается в использовании процентного инструмента. Он сразу же указывает вам, на сколько процентов (и количество полигонов) был уменьшен размер вашего файла.
Редактирование STL файлов: 5 лучших инструментов
Дизайнерам и инженерам часто требуется программное обеспечение для адаптации, ремонта и доработки 3D-моделей для 3D-печати. К счастью, эра ручного программирования сетки давно прошла.
Сегодня существует целый ряд специальных инструментов, предлагающих как автоматическое, так и ручное восстановление. Автоматическое редактирование для исправления небольших ошибок будет достаточно для большинства моделей, таких как пробелы и незамкнутые поверхности, но модели с более критическими ошибками потребуют ручного вмешательства.
В этом руководстве мы опишем рабочий процесс для восстановления и редактирования STL файлов и опишем пять лучших программных инструментов для обработки моделей при подготовке к 3D-печати.
Зачем восстанавливать файл STL?
3D-дизайнеры обычно создают модели, используя сложные методы обработки поверхностей. Это приводит к математически «идеальной » геометрии, определяемой кривыми и сплайнами. Для 3D-печати поверхности преобразуются в формат сетки, который описывает геометрию как облако связанных треугольных граней и вершин.
Преобразование сетки — это похоже на то как разбить идеально гладкое зеркало, а затем склеить все кусочки и чтобы оно выглядело как оригинал. Если это будет сделано некорректно, в результате мы получим модель со всеми видами ребер, отверстий и плавающих частей, а также областей с множеством пересекающихся треугольников. Хорошо выполненная 3D-модель представляет собой коллекторную сетку без отверстий, неотличимую от оригинального дизайна.
Как восстановить файл STL
Типичный рабочий процесс ремонта включает следующие шаги:
Авто-ремонт. Мастер программного обеспечения попытается исправить все основные ошибки, включая дыры, отдельные оболочки и пересечения.
Разделение треугольников. Сетка состоит из наборов связанных треугольников. Он может содержать несколько непрерывных поверхностей, которые в идеале соединяются вместе, а некорректные требуют удаления.
Закрытие дыр, перекрытие пробелов. Некоторые программы допускают различные способы заполнения отверстий, такие как плоская, касательная, линейная или произвольная.
Корректировка перекрытий и пересечений. Это обычно требует пересчета целых областей сетки.
Фильтрация двойных граней, двойных вершин, инвертированных нормалей и острых узких треугольников.
Соединить открытые края и оставшиеся отверстия.
Ручное восстановление путем удаления и создания треугольников.
Remishing для оптимизации количества треугольников.
Экспорт в выбранный формат сетки.
Самый популярный и удобный для хранения формат — STL (StereoLiThography ) /post/47261/, который мы будем использовать для этой статьи. Мы рекомендуем сохранять STL в двоичном формате, так как это еще больше уменьшает размер файла. Как описано в нашем руководстве по Meshmixer /post/45960/, есть несколько других полезных форматов, таких как AMF, Collada, OBJ и PLY, со специальными параметры для материала, цвета, рендеринга, 3D-сканирования и информации для 3D-печати.
Сравнение программных инструментов для восстановления файлов STL
| Название | Эффективность | КПД | UI | Разнообразие | Remeshing | Auto-Fixing | Тип | COST | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Meshmixer | ★★★★ | ★★★ | ★★★★ | ★★★★ | ★★★★★ | ★★★★ | UI, Remesh, & Auto-Fix | 3D дизайнер | Free |
| Netfabb | ★★★ | ★★★ | ★★★ | ★★★★ | ★★★ | ★★★ | Инженер | Free (edu ) | |
| Magics | ★★★ | ★★★ | ★★★ | ★★★★★ | ★★★★ | ★★★ | Ручное редактирование | Инженер | Paid |
| Blender | ★★★★ | ★★ | ★★ | ★★★ | ★★★★ | ★ | Ручное редактирование | CG дизайнер | Free |
| Meshlab | ★★ | ★ | ★ | ★★★★ | ★★★★★ | ★ | Математическое | 3D сканирование | Free |
Основываясь на наших исследованиях, лучшим инструментом для ремонта STL является Meshmixer. Он сочетает в себе удобный интерфейс со всеми опциями, необходимыми для исправления сложных ошибок сетки. Его дополнительные возможности и бесплатная доступность делают его номером один.
Meshmixer также является полезным инструментом для редактирования STL-файлов, создания целых сечений, а также для оптимизации и финализации 3D-моделей. Прочитайте наш учебник с 15 профессиональными советами по редактированию файлов STL для 3D-печати.
Netfabb от Autodesk отличается тем, что ориентируется на инженеров благодаря своим передовым возможностям подготовки к 3D-печати.
Magics — это профессиональное решение для редактора STL, предлагающее огромное количество функций по восстановлению STL, однако для этого часто требуется больше ручной работы. Поэтому Magics входит распологается на третьем месте.
Хотя Blender больше ориентирован на 3D-моделирование и имеет сложный интерфейс, он по-прежнему предлагает большинство необходимых функций для успешного редактирования сетки.
Наконец, Meshlab /post/19315/ — это легкий просмотрщик и редактор сеток, который восполняет все, что ему не хватает в возможностях восстановления файлов и удобстве использования, благодаря своим продвинутым сценариям перекомпоновки.
Расширенное руководство по ремонту STL
В следующем разделе тестируются пять инструментов ремонта с использованием сложной трехмерной модели крючка для одежды, в которой есть несколько основных ошибок, включая дыры, зазоры, пересечения и плавающие треугольники. Крюк должен быть соединен с монтажным цилиндром, чтобы получить единую водонепроницаемую сетку.
Оглавление:
Meshmixer
Meshmixer /post/45960/ — это универсальная и удобная программа для редактирования сетки. Можно не только оптимизировать треугольную сетку, но и изменить целые сечения, стилизовать модель или добавить к ней полезные функции.
Загружая крючок для одежды в Meshmixer и запуская Analysis → Inspector, мы обнаруживаем, что он действительно показывает все ошибки сетки. В разделе Shaders выберите режим рентгеновского излучения для лучшей видимости. Убедитесь, что вы выбрали правильный режим заполнения отверстий, прежде чем исправлять отдельные ошибки, нажав на точечные индикаторы, либо запустив авторемонт. Всего этого обычно бывает достаточно.
Альтернативный метод ремонта отверстия — выбрать область, окружающую отверстие, и использовать операцию Edit → Erase and Fill (F ) во всплывающем меню. Установка типа для Smooth MVC производит хорошую непрерывную заливку. Edit → Make Solid или Edit → Replace и Fill — другие альтернативы, которые приводят к закрытой сетке. Дополнительный проход со скульптурной кистью RobustSmooth полностью смешает улучшенную область модели.
Если модель состоит из отдельных оболочек, перейдите в « Edit → Separate Shells и откройте Обозреватель объектов (Ctrl + Shift + O). Теперь постепенно выбирайте по две оболочки и нажимайте Boolean Union из всплывающего окна. В недавно открытом подменю режимы Precise или Max Quality будут поддерживать кривую пересечения между обоими объектами, тогда как Fast Approximate намного быстрее и обычно достаточно.
Если логическая операция завершается неудачно, это приводит к появлению двух объектов красного цвета. В этом случае увеличьте параметр» Глубина поиска» и уменьшите масштаб целевого края, чтобы увеличить вероятность успеха. Проверка использования кривых пересечения также улучшает качество. Если ничего не помогает, перемещение одной из оболочек на несколько сотых миллиметра в разделе Edit → Transform должно помочь.
Для соединения цилиндрического зазора в Meshmixer необходимо выполнить несколько операций перекрытия, повторного соединения и заполнения отверстий.
MeshLab
Основные утилиты восстановления в Meshlab: закрытие отверстий, логическое значение и выбор кисти.
С помощью Meshlab можно выполнять базовый ремонт сетки. Например, Filters → Cleaning и repairing → Select Self Intersecting Faces → Apply выделят все пересекающиеся треугольники, которые затем можно удалить, нажав» Удалить». Filters → Cleaning и repairing → Remove Duplicated Faces и Remove Duplicated Vertex — всегда полезные действия для выполнения. Следующим шагом является закрытие отверстий, используя Filters → Remeshing, Simplification и Construction → Close Holes. Операция Compute Geometric Measures в разделе Filters → Quality Measure and Computations покажет, когда сетка не является водонепроницаемой. Если нет, обнаружите вовлеченные области Render → Show Non Manif Edges и Show Non Manif Vertices.
Примечание. Сохраняйте сетки после каждой важной операции! Meshlab не имеет функции Undo и потребует повторного импорта исходной сетки.
Magics
Materialize Magics — это профессиональный инструмент для подготовки данных для 3D-печати, который позволяет осуществлять всесторонний ручное редактированиеза сетки, включая анализ толщины стенок, обработку пустот, сглаживание, разрезание, а также фиксацию отверстий, плохих краев и наиболее сложных ошибок треугольника.,
В случае, если мастер исправления не может исправить поврежденные края и перекрывающиеся треугольники, то Stitch функция под Stitching в Fix Wizard меню часто оказывается полезной с достаточно высоким значением допуска. Для оставшихся перекрывающихся треугольников либо снова запустите мастер исправлений, либо выберите Detect Overlapping ( «Обнаружение перекрытий») в разделе Overlaps ( »Перекрытия») в меню Fix Wizard ( »Мастер исправлений»). При этом выбираются все перекрытия, которые затем будут удалены нажатием кнопки Delete Marked ( » Удалить помеченные»). Точно так же это можно сделать для пересекающихся треугольников в разделе Triangles → Detect Intersecting (Треугольники → Определить пересекающиеся). Если сшивание оставшихся зазоров не завершает восстановление, кнопка Create теперь позволяет заполнить оставшиеся пробелы вручную. Разделы сетки также можно пометить вручную на вкладке Marking » Маркировка » в главном меню. Плавающие секции могут быть удалены под секцией Noise Shells. Для больших неплоских отверстий их заполнение вручную с помощью параметра Freeform » Свободная форма» в разделе Holes » Отверстия» в меню Fix Wizard » Мастер исправлений» приведет к получению самого гладкого участка заполнения. Опция Ruled позволяет указать направление, по которому должна следовать дырка и в этом случае она используется для преодоления цилиндрического зазора в одной из стержней после создания вручную нескольких соединительных треугольников.
Blender
Blender — это бесплатная среда создания сеток с открытым исходным кодом, включающая 3D-моделирование, такелаж, рендеринг и анимацию. Несколько функций восстановления сетки доступны в режиме редактирования в меню сетки на нижней панели инструментов. CellBlender надстройка предоставляет инструмент для анализа сетки. Прежде чем начинать какие-либо сценарии восстановления, убедитесь, что выбрана соответствующая сетка или секция.
Mesh → Normals → Recalculate Outside (Ctrl + N) (Сетка → Нормы → Пересчитать снаружи) переворачивает любые треугольники с инвертированными нормалями. Проверьте информационную панель вверху для результатов, в случае создания квадратов их можно преобразовать в треугольники с помощью Mesh → Faces → Triangulate Faces (Ctrl + T). Mesh → Degenerate → Dissolve (Сетка → Вырождение → Растворение) удаляет ребра и грани без области. Удалите дублирующиеся вершины, чтобы сварить края вместе с Mesh → Vertices → Remove Doubles (Сетка → Вершины → Удалить двойные).
Самый простой способ заполнить дыру в Blender — сначала выбрать граничный цикл с помощью Select → Select Boundary Loop или выделить все ребра, не являющиеся многообразием, с помощью Select → Select All по признаку → Non-Manifold (Shift + Ctrl + Alt + M), а затем нажмите Mesh → Faces → Make Edge / Face (F )или Mesh → Faces → Fill (Alt + F) для улучшения заливки. Отдельные треугольники можно создать, щелкнув правой кнопкой мыши край или вершину, удерживая клавишу Shift + щелкнув правой кнопкой мыши второй и нажав клавишу F. Во время редактирования полезно переключаться между режимами Vertex Select, Face Select, or Edge Selec ( выбора вершины, выбора профиля или выбора края), которые обозначены тремя значками. на нижней панели инструментов. Выбор определенной области может быть сделан с помощью Select → Circle Select © который работает аналогично выбору кисти. Измените размер кисти с помощью колесика мыши или кнопок плюс / минус, отмените выбор, удерживая клавишу Shift. Mesh → Faces → Beautify Faces (Shift + Alt + F) иногда помогает улучшить качество сетки в выбранной области. Отдельные граничные петли могут быть выбраны с помощью Alt + правый клик. Выбрав две открытые граничные петли, выберите Mesh → Edges → Bridge Edge Loop и две области будут плавно соединены.
Netfabb
Autodesk Netfabb — это усовершенствованный инструмент для подготовки файлов 3D-печати, а его функция автоматического восстановления встроена в такие программы, как Formlabs Preform. Он предлагается в стандартной, премиальной и окончательной версиях, первые две из которых свободно доступны для образовательных целей.
С помощью функции File → Import CAD File as Mesh можно импортировать не только модели сетки в различных форматах, но и собственные файлы из Catia, Siemens NX, SolidWorks, SolidEdge, Rhinoceros, ProE, Sketchup плюс поддержка STEP, IGES, SAT. и файлы Parasolid XT. Чтобы импортировать сетку, нажмите File → Add part and check Extended Repair ( » Файл» → «Добавить деталь») и установите флажок» Расширенное восстановление» в диалоговом окне. Это устраняет большинство ошибок в 3D-файле.
Перед началом ремонтных работ полезно проанализировать детали. Под значком Analysis на панели задач или после щелчка правой кнопкой мыши на детали в разделе Parts → Analyse → New Analysis → Add part ( » Детали» → «Анализ » → «Новый анализ» → «Добавить деталь») можно быстро проверить толщину стенки. Щелкните правой кнопкой мыши деталь, затем выберите Analyse → New Measurement ( » Анализ» → «Новое измерение») или выберите значок линейки на панели задач, чтобы выполнить линейные измерения, измерения радиуса, углов и толщину стенки в определенных точках.
Один из простых способов редактировать графику STL, OBJ и др. Часть 1.
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Расскажу о способе редактирования STL. В целом этот вариант подойдет для OBJ и других графических файлов.
Для работы нам понадобятся программы:
Итак, у вас есть STL-ка, которая не устраивает по каким либо причинам:
Простые функции NetFabb:
Если убрать ‘галку’ с пункта ‘Сохранять пропорции’, то можно изменить размер по одной из трех осей. Получив к примеру такую потолстевшую фигуру:
2. Осевая обрезка детали:
Для обрезки по любой из 3-х осей нужно установить бегунок на нужную величину:
В конце операции останется нажать кнопку [Обрезка] и деталь разделиться на 2 виртуальных куска.
Теперь Вы можете работать с каждым куском по отдельности, удаляя, масштабируя или переворачивая.
Если Вас не устраивает положение детали, то в NetFabb реализована функция поворота детали по любой из осей. Активировать её можно, выбрав правой клавишей соответствующий пункт меню:
Не буду подробно описывать функцию поворота детали, здесь всё интуитивно понятно 🙂
в NetFabb нажимаем кнопку в верхнем меню:
Теперь можно экспортировать как STL файл, щелкнув правую кнопку мыши:
Получилась дырка, которую слайсер не сможет правильно прочитать и при печати у вас будут на этом месте непонятные артефакты. Именно поэтому в таких программах как NetFabb и им подобным нужно обязательно просматривать детали перед печатью на наличие перевернутых граней. Кстати если обратили внимание, на этой детали еще были перевернутые грани, но я их намеренно не стал рассматривать 🙂
Лечение таких граней происходит в обратном порядке.
Итак, с грубой обработкой детали разобрались. Переёдем к доработке напильником. Для удобства переношу во вторую часть.
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
3D-файлы могут быть очень тяжелыми. Это может быть проблемой при попытке загрузить 3D-файлы на веб-сайты, как getfab . ru или при попытке поделиться ими со своими коллегами и друзьями. В этой статье мы рассмотрим то, как вы можете уменьшить размер ваших файлов 3D моделей и к какому уровню детализации вы должны стремиться, чтобы получить 3D-печать высокого качества.
Зачем уменьшать размер вашего 3D-файла?
Кроме того, большинство из этих очень тяжелых файлов, имеют уровень детализации, который выходит далеко за пределы того, что может видеть наш глаз или того что может напечатать любой 3D-принтер. Вот почему мы расскажем в этой статье, как можно уменьшить размер 3 d файла при сохранении отличного качества 3D-печати.
Что представляет из себя stl и obj файл?
STL-формат файлов были введены ещё в 1987 году для описания объектов в технологиях быстрого прототипирования методом стереолитографии. Отсюда и название stl. Опытные образы 3d принтеров уже существовали на тот момент. Информация об объекте храниться в виде списков треугольных граней (полигонов ) которые описывают поверхность, а их ориентация в пространстве — нормалями. STL может быть текстовым (ASCII ) или двоичным. Основное отличие между ними — двоичный имеет меньший размер нежели текстовый, т.к. записывается в более компактном виде — это 0 и 1. Более подробная информация на wiki.
Почему некоторые 3D-файлы бывают очень большого размера?
Когда 3D модели экспортируются в. stl файлы (наиболее распространенный формат файла, когда речь идет о 3D-печати), они будут выражены в виде сетки из треугольников (полигонов ). Чем меньше эти полигоны, тем поверхность является более гладкой и качественной… и к сожалению будет больше этих треугольников и соответственно больше размер вашего 3D-файл. Уменьшение числа треугольников уменьшит гладкость поверхности, но и размер файла. На картинке ниже вы можете увидеть градацию от высокополигональных моделей (справа ) к низкополигональным (слева ). В данном примере размер файла правой области довольно большой, в то время как леввая сфера имеет небольшой размер файла.
Задача 3 d дизайнера моделей для 3 d принтера, чтобы найти идеальный компромисс между, качеством отпечатанной 3 d модели и размером файла. К счастью, это проще, чем вы могли бы представить.
Какие настройки экспорта я должен выбрать, чтобы получить небольшой, высококачественный 3D-файл?
Во многих программ для 3D моделирования, вам будет предложено определить максимальную точность или отклонение экспортируемого в STL файла. Этот допуск определяется как максимальное расстояние между первоначальной формой и STL сеткой при экспорте.
Что делать, если ваше программное обеспечение не позволяет уменьшить размер вашего 3D-файла?
Размер файла в основном является проблемой для программ, которые используют моделирование типа NURBS (это означает, что они выражают математические модели). Эти программы, как правило, позволяют установить качество. stl файла в той или иной форме.
Например, вы можете использовать бесплатную программу для 3D моделирования — Meshmixer. В меню справа инструмент «Выбрать », затем дважды щелкните по вашей модели (это будет выбрать всю сетку). Затем нажмите на «Edit …» и выберите опцию «Уменьшить ».
Теперь вы можете уменьшать количество полигонов, используя несколько вариантов. Лучший рабочий вариант заключается в использовании процентного инструмента. Он сразу же указывает вам, на сколько процентов (и количество полигонов) был уменьшен размер вашего файла.