BJD (ball-jointed doll) – это подвижная, антропоморфная куколка с шарнирными суставами, которая популярна посреди людей самого различного возраста. Она состоит из огромного количества деталей, которые крепятся на резинку. Куколка должна быть отлично проработана (её суставы должны двигаться и фиксироваться в каждой точке), ей присуща безупречная симметрия и крепкость, вот поэтому спецы bjd повсевременно занимаются поиском новых технологий и материалов. 3D моделирование и прототипирование дают возможность искусству bjd стать на уровень выше.

Сначала, отметим 3d графику, которая применяется при разработке изделия. Все создаваемые объекты в программках по трехмерной графике являются обилием точек, которые размещаются в трехмерном пространстве (оси X, Z и Y). Точки соединяются линиями, которые ставят границы полигонов – многоугольников, у каких есть плоскость, верхушки и грани. Программка ZBrush имеет дело с 3-и 4-х угольниками. Из полигонов выстраивается вся поверхность объекта под заглавием Mesh. Полигон – это сетка, образованная гранями, она не имеет толщины. Это вид полигонов:

Если вы смотрите на объект и не видите полигоны, означает их сетка очень уплотненная, а объект имеет высшую детализацию. Чем ниже плотность сетки модели, её разрешение и детализация, тем легче обрабатывать модель на компьютере.

1-ое, что мы делаем в программке ZBrush – создаем болванку, позже готовим будущую сетку равномерной, чтоб можно было стремительно набросить скелет, дальше скелет преобразуется в обыденный объект, который состоит из полигонов, его можно деформировать различными методами, приближая к собственному плану. Можно использовать стандартные заготовки либо брать модели на стоках, набрасывать другие болванки в других программках.

В этой программке имеется огромное количество разных кистей, которые имеют различные характеристики воздействия на поверхность – полируют, вытягивают, сдувают, раздувают, двигают, прочерчивают, сглаживают, мнут и т.д..

Часть объекта – укрыта под маской; снутри объекта пустота; полигоны показаны с изнанки

Делаем сетку поэтапно, уплотняя её, дальше перебегаем на последующий уровень полигона. Например, 1-ый уровень стопроцентно проработан, уже ничего нельзя детализировать либо уточнить, тогда возрастает плотность, и каждый полигон разбивается на 4, таким макаром, длится работа над полигонами, и т.д. пока не достигнете уровня, на котором прорисовываются ногти, складки и другие мелочи. В работе с куколкой это 6-й уровень и плотность сетки составляет 2 млн. полигонов.

Процесс работы позволяет ворачиваться вспять к прежним уровням и заносить там большие конфигурации, а позже продолжать работу на верхнем уровне.

Не везде нужна однообразная плотность сетки, например, на лице в зоне глаз, на ушах, кистях и стопах нужно разрешение выше, чем на других участках модели, потому плотность сетки можно увеличивать избирательно.

При работе с bjd не надо сходу всё детализировать, а такие детали как ногти, морщинки, полосы на ладонях лучше прорабатывать на последнем уровне.

И так работа над моделью состоит из таких шагов:

•Вырезка деталей

•Формирование при помощи шаров шарниров и шарнироприемников

•Контроль объема движений, сустав должен соответствовать анатомичности и эстетичности

•Изготовка полостей, каналов и прорезей под резинку

•Окончательная детализация

•Разделение на детали при помощи масок и полигрупп, закрытие дыр

•Подгон сфер по их размеру

•Проверка объема движений

•Формирование сустава: одну и ту же сферу нужно соединить с той деталью, где конкретно будет шарнир, дальше вычитать ее из детали, где будет шарнироприемник, после аккуратненько вручную необходимо обработать места перехода детали в шарнир – сгладить, выровнять и обработать края после вычитания. Обычно на данном шаге полигоны глядят в различные стороны, сдвигаются артефакты, видны дыры – все это необходимо закрывать и выглаживать, после перестраивать сетку, и так продолжать до того времени, пока не будет достигнут удовлетворительный итог.

•Работа с конечностями проходит точно так же.

•При помощи масок формируются полигруппы – объединенная группа полигонов в числе 1-го меша, дальше по полигруппам делится общий меш по количеству полигрупп на различные меши, излишние меши удаляются, подставляются сферы.

•Закрытие дыр, выравнивание краев.

•Вычитание сфер из шарнироприемников и объединение их с деталями, где размещается шарнир. Выглаживание происходит вручную.

•Проверка объема движений, подгон краев.

•Толщина стены шарнироприемника должна быть довольно крепкой и прекрасной. Поверхность шарнироприемника должна быть малость больше трети поверхности сферы-шарнира.

Куколка разбита на суставы. Этих шагов, довольно для производства мастер-модели под литье, а не для сборки принта в всеполноценную куколку.

В процессе работы были применены такие материалы и технологии:

• Абс пластик, так как изделие получится крепким, но неточным, теряются детали такие, как морщинки и ноготки.

• Технологию SLA, материал фотополимер, в изделии отменная детализация, но при всем этом нет прочности, например, пальцы ломаются.

• Полупрозрачный пластик: крепкий, четкий и гладкий, самый дорогой посреди всех. Уровень свойства равняется к ювелирному.

Ни одна из данных технологий не применима стопроцентно, так как они все печатают изделия слоями, а печать настоящей куколки сопровождается висячими в воздухе участками, потому используют дополнительный материал-поддержку, который вымывается водой либо крошится и очищается руками либо воском, выплавляемым растворителем. Стоит ждать, что полости стопроцентно написанных и готовых к сборке деталей, будут стопроцентно заполнены материалом-поддержкой, который нереально достать.

Какие технологии использовать?

Разработка SLS – селективное лазерное спекание. Материал – полиамид запекается при высочайшей температуре послойно, сам же является поддержкой. Он остается в полостях, но его можно вытряхнуть, вымыть, выдуть, потому только он подходящ для печати настоящей куколки из узнаваемых материалов.

Этапы работы над куколкой:

Моделирование полости, каналов, штифтов и прорезей под резинку. Например, часть ноги – непростая деталь, которую нужно упрятать под маской для удобства, очень отведя вспять, нужно поставить обозначение на одном конце прорези. Потом нужно отвести очень вперед и наметить другой конец прорези.

По меткам ставится будущая «прорезь» – объект, при вычитании дающий желобки под резинку. На этом шаге возникают прорези под резинку, но отсутствуют полости.

Чтоб ZBrush могла распознать деяния, необходимо прорезать хоть какое отверстие, чтоб она могла соединить как внешнюю, так и внутреннюю поверхности в один меш. Конкретно такое отверстие нужно под резинку. Устанавливается цилиндр, который после вычитания становится каналом, и указываем ZBrush, что необходимо вычитать и сделать полость. Толщина стены устанавливается без помощи других (нормально 2-4 мм).

Обработка деталей

В стопы и кисти ставятся штифты, либо цилиндрики. 2 мм довольно, чтоб штифт выдерживал даже тугое натяжение резинки.

Существует огромное количество вариантов соединения частей головы. Хорошим является с «замочком», бортиком.

Перед печатью можно обмыслить образ и накидать набросок.

Произведите проверку объемов движений, поставьте различные позы.

Подготовка к печати

Расположите детали, учтите вероятные недостатки. Потому что толщина слоя 0.3 мм, то полосы в особенности видны там, где поверхность фактически горизонтальная. С боковой стороны ставится цилиндр, который равняется к высоте куколки, по нему измеряется масштаб. Таким макаром, можно выставить и напечатать изделие хоть какого размера.

В ZBrush имеется особый плагин для подготовки к печати и оптимизации. Во время процесса оптимизации есть возможность уменьшить количество полигонов до 20% от начальных. Таковой файл можно только сохранять в STL формате и печатать.

Постобработка

Если печать прошла удачно, тогда куколку просто и стремительно собрать. Если же напротив, то поправить что-то вручную будет довольно сложным, так как материал тяжело поддается сверлению и шлифовке. Материал, из которого написана куколка – крепкий, малопористый и белоснежный. С ним отменная детализация и фиксация суставов, отлично видны полосы на руках куколки, но так как текстура грубая, то необходимо использовать мини-дрель и самодельные насадки для зашкуривания, также пескоструйные и галтовочные аппараты, так как вышкуренный материал является бархатистым и схожим на кожу на ощупь. Для грунтовки употребляются акриловые лаки, которые выдерживают нагрев выше 180 ?С, что делает вероятным использовать запекаемые краски.

* По материалам веб-сайта can-touch.ru

The post Модель шарнирной куколки для 3D печати first appeared on 3Д БУМ.