ปิด
เมนู

ตาข่ายเทียบกับ NURBS: โมเดล 3 มิติใดดีที่สุดสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ

click fraud protection

เมื่อไหร่ การออกแบบวัตถุ 3 มิติ ใช้ โปรแกรม CADโปรแกรมสร้างแบบจำลองยอดนิยมใช้ทั้ง Polygon mesh หรือ Non-Uniform Rational Basis Spline (NURBS) เพื่ออธิบายวัตถุ เมื่อสร้างไฟล์สำหรับ การพิมพ์ 3 มิติโปรแกรม CAD ส่วนใหญ่จะแปลงไฟล์เป็นรูปแบบ STL (ซึ่งแปลงเป็นตาข่ายรูปหลายเหลี่ยมสามเหลี่ยม) หากคุณสงสัยว่าคุณควรสร้างวัตถุด้วย mesh หรือทำงานใน NURBS แล้วจึงทำการแปลง เราจะเปรียบเทียบทั้งสองอย่างเพื่อช่วยในการตัดสินใจ

ตาข่ายเหลี่ยมกับ NURBS

ผลการวิจัยโดยรวม

ตาข่าย

  • ขนาดไฟล์เล็กลง

  • ปรับเปลี่ยนโมเดลได้ง่ายขึ้น

  • เข้ากันได้กับรูปแบบ STL; ไม่จำเป็นต้องแปลง

  • การเรนเดอร์ 3D เต็มรูปแบบ จึงไม่มีรอยต่อจากการปะติดปะต่อเข้าด้วยกัน

NURBS

  • โมเดลที่มีพิกเซลน้อยลงและมีความแม่นยำมากขึ้น

  • ดีกว่าสำหรับงานวิศวกรรมและเครื่องจักรกล

  • แสดงรูปร่างที่เรียบเนียน

Polygon mesh แสดงผลรายการสามมิติบนคอมพิวเตอร์ ด้วยเหตุนี้จึงเป็นรูปแบบที่ใช้โดย ไฟล์ STL สำหรับการพิมพ์ 3 มิติ เมื่อใช้สามเหลี่ยมเพื่อสร้างรูปร่าง 3 มิติ คุณจะต้องสร้างการประมาณขอบเรียบ คุณจะไม่มีวันได้ภาพที่ราบรื่นสมบูรณ์แบบซึ่งสร้างขึ้นใน NURBS แต่ตาข่ายนั้นง่ายกว่าในการสร้างแบบจำลอง คุณสามารถดันและดึงตาข่ายเพื่อเคลื่อนย้ายและบรรลุผลลัพธ์เดียวกันในแต่ละครั้ง เนื่องจากไม่ได้คำนวณค่าเฉลี่ยทางคณิตศาสตร์ของคะแนน

เท่าที่การสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ดำเนินไป NURBS จะสร้างภาพที่ราบรื่นที่สุด นอกจากนี้ยังสร้างแบบจำลองที่แม่นยำด้วยขอบที่เรียบเสมอกันซึ่งไม่มีจุดสี สำหรับการใช้งานทางวิศวกรรมและทางกล การเรนเดอร์คอมพิวเตอร์ที่ใช้ NURBS นั้นต้องการใช้มากกว่าโปรแกรมแบบตาข่ายหลายเหลี่ยม โดยทั่วไป เมื่อคุณสแกนอ็อบเจ็กต์ลงในโปรแกรม CAD ออบเจกต์เหล่านั้นจะถูกสแกนในขั้นต้นโดยใช้ NURBS

โปรแกรมที่เข้ากันได้: รุ่นฟรีและพรีเมียม

ตาข่าย

  • ซอฟต์แวร์ฟรีและเชิงพาณิชย์

NURBS

  • ซอฟต์แวร์ฟรีและเชิงพาณิชย์

  • โปรแกรมส่วนใหญ่รองรับทั้งรูปหลายเหลี่ยมและ NURBS

ทั้งคู่ ตาข่ายรูปหลายเหลี่ยม และผู้ใช้ NURBS มีโปรแกรมซอฟต์แวร์ฟรี ฟรีเมียม และเชิงพาณิชย์มากมายให้เลือกใช้ และหลายโปรแกรมก็มีทั้งสองตัวเลือกในตัว ใน Blender ซอฟต์แวร์ฟรี ตัวอย่างเช่น ในการสร้างภาพยนตร์ คุณสามารถสร้างตัวละครด้วยรูปหลายเหลี่ยมได้ แต่ใช้ NURBS สำหรับสภาพแวดล้อมเพื่อให้ได้ภูมิประเทศที่ดูเป็นธรรมชาติด้วยเส้นโค้งออร์แกนิก

โปรแกรม NURBS ที่สำคัญอื่นๆ ได้แก่ Autodesk มายา, แรด และ AutoCAD ยังรวมถึงตาข่ายรูปหลายเหลี่ยม SketchUp รุ่นพื้นฐานฟรีรองรับเฉพาะรูปหลายเหลี่ยมในเครื่องมือในตัว รุ่น Pro รองรับส่วนขยายที่ใกล้เคียงกับกระบวนการ NURBS เช่นเส้นโค้งเรียบ

ไม่ว่าคุณจะเลือกเครื่องมือใด คุณไม่ต้องเสียเงินหลายร้อยดอลลาร์เพื่อสร้างแบบจำลอง อย่างไรก็ตาม ซอฟต์แวร์ที่ทรงพลังกว่าบางตัวก็มาพร้อมกับราคาแบบนั้น

ใช้งานง่าย: รูปแบบตาข่ายและพิมพ์ได้เร็วขึ้น

ตาข่าย

  • ใช้เส้นและรูปร่างในสามมิติเพื่อประกอบแบบจำลองอย่างรวดเร็ว

  • ทำให้โค้งเรียบยากขึ้น

NURBS

  • ประกอบโมเดลโดยใช้แพทช์ของอ็อบเจ็กต์สองมิติ

  • ช่องว่างอาจปรากฏขึ้นจากการเข้าร่วมที่ไม่ถูกต้อง

  • ทำพื้นผิวเรียบได้ง่ายขึ้น

NURBS ทำได้ดีกว่าในการเรนเดอร์พื้นผิวโค้ง แม้ว่าการประมาณในแบบจำลองตาข่ายทำได้โดยการเพิ่มจำนวนด้านในรูปหลายเหลี่ยม

NURBS มีข้อจำกัด เนื่องจากเป็นรูปแบบการแสดงผล 2 มิติ คุณต้องสร้างแพทช์ที่คุณประกอบเข้าด้วยกันเพื่อสร้างรูปร่าง 3 มิติที่ซับซ้อน ในบางกรณี แผ่นแปะเหล่านี้ไม่พอดีกันอย่างสมบูรณ์และมีตะเข็บปรากฏขึ้น สิ่งสำคัญคือต้องมองวัตถุอย่างระมัดระวังเมื่อออกแบบ และตรวจสอบให้แน่ใจว่าตะเข็บอยู่ในแนวเดียวกันอย่างสมบูรณ์ ก่อนที่คุณจะแปลงเป็นตาข่ายสำหรับไฟล์ STL

สำหรับผู้เริ่มต้น โปรแกรม mesh polygon เป็นจุดเริ่มต้นที่ดีในการเรียนรู้พื้นฐานของการสร้างแบบจำลอง 3 มิติ ใช้เวลาไม่นานในการเข้าถึงโมเดลพื้นฐาน

การพิมพ์ 3 มิติ: ตาข่ายรูปหลายเหลี่ยมเร็วขึ้น

ตาข่าย

  • แปลงเป็น STL โดยตรง

NURBS

  • ต้องแปลงเป็นตาข่ายก่อนส่งออกเป็นไฟล์ STL

หากคุณกำลังสร้างแบบจำลองเพื่อวัตถุประสงค์ในการพิมพ์ 3 มิติ ตาข่ายรูปหลายเหลี่ยมมีข้อได้เปรียบเหนือ NURBS ไม่สามารถแปลงไฟล์ NURBS เป็นรูปแบบ STL ได้โดยตรง (ประเภทไฟล์ที่ซอฟต์แวร์แบ่งส่วนข้อมูลใช้เพื่อสร้างคำแนะนำสำหรับเครื่องพิมพ์) มีขั้นตอนพิเศษในการแปลงเป็นตาข่ายก่อน

เมื่อคุณทำงานใน NURBS และแปลงไฟล์เป็นตาข่าย คุณสามารถเลือกความละเอียดได้ ความละเอียดสูงให้เส้นโค้งที่นุ่มนวลที่สุดในวัตถุที่กำลังพิมพ์ อย่างไรก็ตาม ความละเอียดสูงหมายความว่าคุณจะมีไฟล์ขนาดใหญ่ ในบางกรณี ไฟล์อาจมีขนาดใหญ่เกินกว่าที่เครื่องพิมพ์ 3D จะจัดการได้

นอกจากการหาสมดุลที่สมบูรณ์แบบระหว่างความละเอียดและขนาดไฟล์แล้ว ยังมีวิธีการอื่นๆ ในการทำความสะอาดเพื่อลดขนาดไฟล์อีกด้วย ตัวอย่างเช่น เมื่อคุณประดิษฐ์วัตถุ อย่าสร้างพื้นผิวด้านในที่จะไม่ถูกพิมพ์ วิธีหนึ่งที่สิ่งนี้อาจเกิดขึ้นได้คือถ้ารูปร่างสองรูปมารวมกัน บางครั้งพื้นผิวการรวมยังคงถูกกำหนด แม้ว่าเมื่อพื้นผิวพิมพ์ พวกเขาจะไม่ถูกแยกพื้นผิว

ผลการวิจัยโดยรวม

โปรแกรมออกแบบ 3D ที่คุณสะดวกที่สุดมักจะมีตัวเลือกในการส่งออก NURBS หรือไฟล์เมชไปยัง STL หรือรูปแบบการพิมพ์ 3 มิติอื่น

ไม่ว่าคุณจะสร้างวัตถุโดยใช้ NURBS หรือ mesh หรือไม่ก็ตามขึ้นอยู่กับความชอบของคุณ หากคุณต้องการโปรแกรมที่ง่ายกว่าซึ่งคุณไม่จำเป็นต้องแปลง การเริ่มต้นในตาข่ายจะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด หากคุณต้องการโปรแกรมที่ให้เส้นโค้งที่สมบูรณ์แบบ ให้เลือกโปรแกรมที่ใช้ NURBS

แหล่งข้อมูลที่ยอดเยี่ยมอื่นๆ สำหรับการทำความเข้าใจรูปแบบโมเดลต่างๆ มาจากสำนักงานบริการการพิมพ์ 3 มิติ (เช่น Sculpteo และ Shapeways) บริษัทเหล่านี้จัดการประเภทไฟล์และรูปแบบจากโปรแกรมออกแบบ 3D ส่วนใหญ่ พวกเขามักจะมีเคล็ดลับและคำแนะนำที่ดีในการพิมพ์ไฟล์ให้ถูกต้อง