適合3D打印的人物建模的技巧和竅門(mén)

人物角色建模設(shè)計(jì)師提示
你有一個(gè)關(guān)于動(dòng)漫、游戲、電影或其他作品里的三維模型，并且你十分希望通過(guò) 3D 打印機(jī)把它打印出來(lái)。有些時(shí)候，你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)漂亮的模型設(shè)計(jì)不能直接進(jìn)行 3D 打印，下面這個(gè)教程就是專(zhuān)為你而準(zhǔn)備的。這不是角色建模教程，相反，我們將告訴你如何通過(guò)技巧和竅門(mén)獲得最佳的3D打印結(jié)果。

基礎(chǔ)知識(shí)：創(chuàng)建水密模型
首要條件是模型結(jié)構(gòu)必須具有水密性，才能進(jìn)行 3D 打印。在建立人物模型時(shí)，這一點(diǎn)需要特別注意，因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)情況下，設(shè)計(jì)者只對(duì)可視部分建模而忽略了道具背面、服裝、眼睛這些在模型呈現(xiàn)過(guò)程中不可視的部分。模型表面的任何一個(gè)部分都要閉合，即使在兩個(gè)物體重合或交叉時(shí)，其中每一個(gè)物體也都要完全閉合。沒(méi)有閉合則無(wú)法打印。
另外需要注意的是，表面法線必須指向正確的方向：指向物體的外側(cè)。打印機(jī)通過(guò)表面法線的指向決定哪部分是模型“外觀”，哪部分是模型的“內(nèi)部結(jié)構(gòu)”。在設(shè)定中，模型外部和內(nèi)部就相當(dāng)于哪里是空氣，而哪里需要填充材料。
當(dāng)創(chuàng)建空心物體時(shí)，需要特別注意這一點(diǎn)。再次重申，永遠(yuǎn)使法線指向空氣，如下面圖表所示：

更多內(nèi)容請(qǐng)參照：修復(fù)非流形模型

使用鉆機(jī)改變模型形態(tài)
您可以使用鉆機(jī)改變模型形態(tài)，但是不要使用極端扭曲，極端扭曲會(huì)導(dǎo)致表面法線出問(wèn)題，有可能內(nèi)部表面會(huì)被分析成外部。
即使利用鉆機(jī)改變模型，流形/水密性物體也會(huì)保持流形。如果在開(kāi)始時(shí)模型可打印，那么通過(guò)鉆機(jī)構(gòu)建模型后也應(yīng)該同樣可打印。
Shapeways 讓自行相交的模型在一個(gè)合理的范圍內(nèi)運(yùn)行，即使有時(shí)會(huì)有重疊的表面出現(xiàn)的問(wèn)題。如果我們的上傳檢測(cè)提示無(wú)法上傳模型時(shí)，重新進(jìn)行輕微調(diào)試并再次嘗試。
在導(dǎo)出模型之前，請(qǐng)先將改變的形態(tài)嵌入到模型上。

手臂和腿部制作需要有足夠支撐力
在這里需要說(shuō)明一個(gè)顯而易見(jiàn)的事實(shí)，模型的某些部分可能要承受相當(dāng)大的壓力，因此需要對(duì)模型進(jìn)行微調(diào)。例如：制作一個(gè)肥胖的角色模型時(shí)，腿部設(shè)計(jì)不要過(guò)細(xì)，否則在重壓之下模型十分容易折斷。

打印后的模型能否站得住呢？
在您的 3D 設(shè)計(jì)軟件中，模型永遠(yuǎn)能夠完好站立的，但是如果您不注意模型打印后的情況，模型將無(wú)法站立。您需要測(cè)試模型質(zhì)心的位置在大小、實(shí)際地面接觸點(diǎn)變化時(shí)的穩(wěn)定性。若您選擇的 3D 應(yīng)用程序?qū)I(yè)性很強(qiáng)，您可以使用程序內(nèi)的物理模擬或質(zhì)心計(jì)算實(shí)現(xiàn)模型站立。若沒(méi)有，可以使用下面技巧：
在模型于地面的接觸點(diǎn)周?chē)?huà)一條曲線。然后，從上方俯視模型，看看模型大部分體積能否圈在曲線內(nèi)。如果可以，模型就能夠穩(wěn)定站立，如果不行，就需要一些額外的步驟（詳見(jiàn)下方）。
將接觸區(qū)域的形狀納入到考慮范圍內(nèi)：形狀應(yīng)該是類(lèi)圓形的。
在這里，我們舉個(gè)例子說(shuō)明。下面圖像顯示的一只小貓，他有一個(gè)大腦袋和突出的大肚子，但是兩只腳卻小小的。紅色區(qū)域?yàn)樵谒_周?chē)?huà)的曲線區(qū)域。在右側(cè)的圖中，我們可以看到整個(gè)模型大部分未被圈出。

下圖所示結(jié)果的接觸面積大得多，所得到的打印模型將會(huì)十分穩(wěn)定。

模型的高度也是考慮因素之一：較高的物體會(huì)更加不穩(wěn)定。再次查看模型的質(zhì)心位置，接著，測(cè)量接觸區(qū)域的平均大小。經(jīng)驗(yàn)：這兩個(gè)尺寸應(yīng)該是大致相同的。
在上述案例中，估算出的質(zhì)心約在小貓手臂的高度處，與接觸面積的大小基本相同，因此此模型是穩(wěn)定的。

添加底座
另一種方法是為您的模型添加一個(gè)底座。然后，再次確保質(zhì)量中心在底座的區(qū)域內(nèi)（最好是在中心）以獲得最穩(wěn)定的結(jié)果。
這種解決方案的缺點(diǎn)是，制作底座將需要額外的材料，所以它會(huì)提高模型的價(jià)格。即使是直徑為5cm，高度為2mm的小底座也需要使用4立方厘米左右的材料。
當(dāng)然，可以在您的設(shè)計(jì)中使用底座，嘗試添加一些地板細(xì)節(jié)或設(shè)計(jì)標(biāo)簽也是不錯(cuò)的選擇！

使用小道具
如果情況允許的話，你也可以使用道具增加模型穩(wěn)定性。可以讓您的戰(zhàn)士倚靠在他的劍上，或是讓恐龍的尾巴碰到地面。

節(jié)約成本
一旦模型上傳成功，網(wǎng)站接收模型后，您會(huì)得到一個(gè)報(bào)價(jià)。這里有一些提示幫助節(jié)省您的預(yù)算：

1、制作空心模型。您不必為不打印的部分付費(fèi)，移除模型內(nèi)部材料可以削減您的打印開(kāi)支。但是，正如之前提到的，您需要確保表面法線的方向在合理的范圍內(nèi)。
常規(guī)制作空心結(jié)構(gòu)的辦法是向內(nèi)壓縮，在內(nèi)部創(chuàng)建小模型。但是這種方法會(huì)導(dǎo)致形成尖銳的內(nèi)角擠壓模型壁，如下圖所示。解決方法是圓化模型內(nèi)壁，如動(dòng)畫(huà)所示：

鏈接：創(chuàng)建空心對(duì)象

2、減小模型體積。打印價(jià)格直接關(guān)系到打印的體積，體積是模型大小的三次方。長(zhǎng)寬高降低一半大小，體積將變?yōu)樵瓉?lái)的八分之一。為了幫助您為預(yù)算計(jì)算合適的大小，我們?cè)O(shè)計(jì)了大小計(jì)算器。只要輸入現(xiàn)在的模型價(jià)格以及您的預(yù)算價(jià)格，我們會(huì)告知您模型體積應(yīng)為多大。