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1、 3DONE軟件在3D打印技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用 【摘 要】3D打印技術(shù)中重要的環(huán)節(jié)是建模。學(xué)習(xí)初期，運用簡單的三維建模軟件，可以快速實現(xiàn)設(shè)計的理念，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。文章通過3D one三維建模軟件的一些特殊命令，使得三維模型變得生動有靈性，為讀者提供了有益的參考。【關(guān)鍵詞】3D one；3D打印技術(shù)；建模-3089（2018）24-0131-02一、前言3D打印技術(shù)是增材制造技術(shù)，打印機能將CAD軟件或?qū)嶓w三維反求得到的具有復(fù)雜形狀的三維模型通過分層軟件逐層的疊加，快速、自動、精確制造出原型1。這一過程中關(guān)鍵技術(shù)是三
2、維模型的創(chuàng)建。在選擇CAD軟件時，學(xué)生的基礎(chǔ)、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣等諸多因素讓教師絞盡腦汁。3D打印技術(shù)可以使用的三維建模軟件有UG NX 、Proe、、3DMAX等等，這些軟件大部分用在航空航天、汽車行業(yè)等領(lǐng)域，其功能強大，操作界面復(fù)雜，需要長期的學(xué)習(xí)才能應(yīng)用于實踐。各種三維建模軟件中，如草圖繪制與編輯、實體造型、曲面造型等命令的使用具有共性，可以觸類旁通。因此，學(xué)習(xí)初期使用一些簡單的三維建模軟件，可以讓使用者快速進入角色，提高學(xué)習(xí)興趣和積極性，為后期繼續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。二、3D one軟件簡介3D one是中望公司開發(fā)的3d打印一般用什么軟件，適用于廣大青少年的3D打印設(shè)計軟件。主要基于“搭建積
3、木”的堆砌方式，能在短短幾個星期內(nèi)輕松地繪制自己的三維作品，表達和實現(xiàn)創(chuàng)意設(shè)想。三、3D one 軟件特點1.3D one三維建模軟件的設(shè)計界面非常簡潔、干凈。鼠標點擊工具欄，可以通過內(nèi)嵌快速入門講解“工具提示”鍵為每個功能命令都提供詳細文字、視頻解說。有疑問可以隨時查看、自助解決，最大程度降低學(xué)習(xí)難度。見圖12.工作區(qū)網(wǎng)格的設(shè)定可以讓使用者通過肉眼直接放置模型，操作性、直觀性很強。見圖13.3D one三維建模軟件與3D打印機切片軟件能夠很好的融合。用戶在3Done 軟件完成三維模型設(shè)計后，可以直接通過3Done的內(nèi)置“3D打印”按鍵，直接調(diào)用已安裝好的切片軟件并以.STL格式自動導(dǎo)入。大大
4、簡化了中間導(dǎo)入、導(dǎo)出的過程。見圖1。4. 3D one三維建模軟件特殊的功能命令。3D one特殊功能的使用，可以美化模型的外觀。給設(shè)計者意想不到的驚喜。投影、浮雕等特殊功能讓生活中看似復(fù)雜的模型得以實現(xiàn)，瞬間設(shè)計者變成“神筆馬良”。（1）DE移動：以坐標方式延伸面、旋轉(zhuǎn)面。見圖2DE移動功能憑視覺就可以移動或旋轉(zhuǎn)模型的任意平面，非常靈活、方便，順利完成建模。解決了學(xué)生設(shè)計初期模型工藝性差，裝配性模糊的缺陷。（2）浮雕：二維碼是用黑白相間的特定幾何圖形，按一定規(guī)律在平面分布，以記錄數(shù)據(jù)符號信息的，用于商業(yè)活動、網(wǎng)絡(luò)鏈接、信息讀取。而打印出來的三維模型凸凹有致、黑白分明才能被識別。建模時二維碼特
5、定的幾何圖形較復(fù)雜，如果采用草圖命令繪制再拉伸將十分繁瑣，甚至導(dǎo)致建模失敗。3D one 軟件浮雕命令可以很便捷的實現(xiàn)其功能。建模步驟：步驟一：選擇“基本實體”/“六面體”命令，創(chuàng)建80×80×6的六面體；步驟二：“特殊功能”/“浮雕” 命令，“文件名”選擇后綴為.JPG格式的二維碼圖片， “面”選擇上平面，“最大偏移”-1，分辨率0.03，勾選“嵌入圖像文件”，渲染模型黑色見圖3。步驟三：選擇“基本實體”/“六面體”命令，創(chuàng)建80×80×6.2的長方體與圖3長方體重合于一點，渲染模型白色。步驟四：步驟二、三實體分別導(dǎo)入切片軟件，使二者重疊進行模型切片設(shè)
6、置與打印。（實訓(xùn)室使用的是 2X雙噴頭3D打印機，打印時右噴頭放置白色絲材，左噴頭放置黑色絲材。當雙色疊交時，系統(tǒng)默認右噴頭打印。打印參數(shù)設(shè)置由于二維碼圖形復(fù)雜、局部特征細小，為了保證模型的質(zhì)量，外層的打印速度減慢為20mm/s，防止翹邊平臺溫度130°，其余按系統(tǒng)默認值）打印結(jié)果見圖4，手機通過掃描二維碼實體可以直接鏈接相關(guān)的網(wǎng)頁。（3）投影曲線：該功能將曲線或草圖投影在面上進行編輯。用于模型外觀的美化修飾。許多時候，模型的外觀設(shè)計很吸引人的眼球。我們看見一些漂亮的圖形，憑手涂畫，受限于美術(shù)功底，而且鼠標的操作遠遠沒有畫筆流暢。一
7、張圖片，如何把它放置在實體表面上呢？建模步驟：步驟一：選擇“基本實體”/球體，建一個球體。步驟二：球體上面建基準面3d打印一般用什么軟件，見圖5。步驟三：點擊基準面進入草圖界面，然后“導(dǎo)入”圖片，圖片文件類型選擇Image Files，圖形自動轉(zhuǎn)化為輪廓曲線，縮放、調(diào)整輪廓曲線在球上合適的位置見圖6.步驟四：修改編輯圖片產(chǎn)生的輪廓曲線；導(dǎo)入的圖片產(chǎn)生了許多線條，錯亂不規(guī)則的分布。修改編輯曲線的目的是為了得到圖形外輪廓封閉曲線。這樣才能生成具有圖片形狀的實體，否則是片狀的。曲線的修改編輯在保留外輪廓線的前提下，其余線條使用刪除、繪制或延伸、修剪命令進行修改。步驟五：隱藏或刪除基準面，應(yīng)用投影曲線命令將封閉
8、的龍的輪廓曲線投影到球面，見圖7步驟六：選擇鑲嵌曲線命令，可以將投影到球面上龍的封閉曲線進行內(nèi)嵌（或凸起）編輯。見圖8。通過以上兩個實例，3D one三維建模軟件在學(xué)生建模設(shè)計的構(gòu)想過程中，有很大的自由空間，可以“天馬行空”的發(fā)揮創(chuàng)意。四、總結(jié)近一個月的親身教學(xué)實踐，效果主要體現(xiàn)為以下幾個方面：1.學(xué)生的積極性提高，學(xué)生在教學(xué)過程中整體學(xué)習(xí)面貌有了改善，由原來在教室發(fā)呆、玩手機到現(xiàn)在的爭相討論建模的思路、分享好的方法，比學(xué)趕幫，課堂氛圍良好。2.3Done三維建模軟件界面友好，操作簡單，有利于提高學(xué)生設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。加之引進簡單、高效的新型變現(xiàn)設(shè)備3D打印機，能快速的把設(shè)計的理念轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實，三維模型看得見、摸得著，學(xué)生成就感強，可以大大激發(fā)他們的創(chuàng)作源泉。通過實物還可以發(fā)現(xiàn)模型問題從而改進優(yōu)化。3.老師上課的能效感增強，專業(yè)課程變得生動有趣。3D打印作品通過演示和展覽，學(xué)生在方案展示與交流的過程中自評與互評，實現(xiàn)學(xué)生在設(shè)計過程中的深度參與，從而改善教學(xué)效果。學(xué)生的學(xué)習(xí)面貌有全新的提高，參與性、積極性大大提高。既達到教學(xué)目標又讓學(xué)生們的知識與技能得到了全面提高。參考文獻1宋宇紅.淺談快速成型技術(shù)J.城市建設(shè)理論研究，2013.（24）. -全文完-