通过移除内部几何体来优化用于 3D 打印的 3D 模型的简单方法

3D打印 3d模型 切片
2021-05-02 13:54:59

我从物品制造商那里获得了真实世界物品的专有 3D 文件,我有义务不将其分发给任何人,以便以该物品的低个位数百分比比例进行打印。我得到的对象模型是以 STL 格式给出的,甚至包含内部的微小几何形状。给出的第一组文件确实带有在某些区域变得太薄而无法打印的墙壁,我不得不要求他们加厚这些部分,他们做到了。

现在,这些文件仍然包含大量冗余的内部几何图形),例如 M20 或 IRL 的螺栓。技术设计实际上是按 1:1 的比例制作的——因此项目的大部分复杂性都保留在缩放和切片中,因为我得到了完全不相交的整齐嵌套的外壳。切片后的一小块内部几何图形用于说明,但没有提供太多关于实际对象(在 DND 下)的信息。

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所有这些内部都是多余的,浪费材料和额外的打印时间。

该物品的 STL 包含(根据 Meshmixer)大约 40 个炮弹,其中大部分代表单个螺栓,而真正相关的部分都在炮弹 1 中。但真正有问题的部分是,即使放弃这 39 个超级炮弹,为它们保留的空间,当我试图摆脱内部几何结构时,会留下许多内部几何结构。

星期六我尝试了几个小时来首先简化模型,然后用搅拌机缝合大量的内部几何图形,但是虽然这确实大大减少了打印时间,因为内部空腔消失了,简化确实在一定程度上弄乱了模型的其他部分这不再好,它搞砸了缩放。此外,它非常耗时 - 6 小时或更长时间 - 这使得这是一个非常糟糕的时效比。与顶点的保留2%的打印是......好吧,但不是像你一样有一半从原始文件万个顶点,这主要是因为我不得不简化模型第一,甚至有机会看到外面的模型在通过 Meshmixer 的自动修复功能修复因无情处理留下的任何孔之前,获取内部空腔顶点并移除/合并。

有没有一种方法可以分析模型的内部结构并删除它们以进行切片,而无需完全重新建模 500k 顶点/50 MB 对象?如果这种方式有点自动化,那将是最好的。

我的设置通常使用Cura作为切片引擎,我选择的建模软件是 - 按此顺序 - Fusion360DesignSpark Mechanical如果没有其他帮助并且我必须攻击单个顶点,我会绕过通过 Steam 自动更新的BlenderMeshmixer我通常只用于在切片前修复模型。

1个回答

写完这个问题大约 10 分钟后,我突然意识到,我没有充分利用 Meshmixer,尤其是 Cura 的一个简单属性:

  • Cura 可以丢弃模型的所有部分,这些部分与封闭体积相交,因此位于另一个体积内 -​​ 以这种方式固定相交壳。此选项称为“联合重叠卷
  • Meshmixer 可以使用 meshmix 工具,将简单和有些复杂的几何图形添加到给定大小和方向的特定位置。

现在,这两个部分可用于通过有意设置一个相交的壳来摆脱或复杂的内部几何形状。通常,相交壳对于良好的 3D 设计来说是禁忌,但是通过让某些东西(例如圆柱体)与内部几何图形相交并封闭它,如果切片器设置为通过忽略来修复相交壳,这些部分将在切片中消失内部几何。Cura 通过一个简单的设置来做到这一点,在 3.3.1 发行版中似乎默认启用了这个设置。

因此,有时如何在不影响外观的情况下减少模型的内部几何形状的奇怪解决方案可能是这样的:

  • 手动添加几何体,(完全)包围内部几何体并将其变成相交的壳,允许(某些)切片器软件忽略这部分。

举例说明,添加圆柱前后的物体面积几乎相同:

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如您所见,结构变得更加简单,因为圆柱体切除了所有内部结构(“辐条”和“轴”可能想从左图中识别,但那将是错误识别)消失了。保留更少的内部几何图形,取而代之的是它现在充满了一个圆柱形空间,可以快速(呃)打印填充物,这里是“四分之一立方体”。

虽然这只是一个部分自动化的解决方案 - 需要手动添加有意相交的外壳 - 我还没有被告知完全自动化的方式。