Десятка лучших бесплатных программ моделирования для 3d-печати

AutoCAD

Для целей строительного, инженерного и промышленного проектирования применяется самый популярный чертежный пакет — AutoCAD от компании Autodesk. Эта программа обладает мощнейшим функционалом для двухмерного черчения, а также проектирования трехмерных деталей разной сложности и назначения.

Научившись работать в AutoCAD, пользователь сможет проектировать сложные поверхности, конструкции и прочие изделия материального мира и оформлять к ним рабочие чертежи. На стороне пользователя — русскоязычное меню, справка и система подсказок по всем операциям.

Эту программу не стоит применять для красивых визуализаций, как Autodesk 3ds Max или Cinema 4D. Стихия Автокада — рабочие чертежи и подробная разработка модели, поэтому для эскизных разработок, например, архитектуры и дизайна лучше выбрать более подходящий для этих целей Sketch Up.

Способ 3: SketchUp

Многие пользователи знают SketchUp как средство для моделирования домов, однако функциональность этого программного обеспечения значительно шире, поэтому оно может использоваться в качестве средства для работы с моделями при подготовке к 3D-печати. SketchUp попала в наш сегодняшний список по причине легкого импорта уже готовых бесплатных моделей для редактирования и дальнейшего сохранения в нужный формат. Давайте по очереди разберемся со всеми аспектами управления данным ПО.

Шаг 1: Первый запуск и работа с моделями

Сначала предлагаем ознакомиться с основным принципом взаимодействия с SketchUp, чтобы понять, как именно осуществляется добавление и управление моделями. Далее мы оставим ссылку и на обучающие материалы, если вы захотите изучить это решение более детально.

1. После установки и запуска SketchUp нужно нажать по кнопке «Войти», чтобы подключить учетную запись пользователя. Если вы начали знакомство с пробным периодом, то с этого момента начинается отсчет дней до его завершения.

При появлении окна «Добро пожаловать в SketchUp» нажмите на «Простой», чтобы перейти к рабочему пространству.

Рисование фигур в этом программе осуществляется точно так же, как и в других похожих решениях. Наведите курсор на раздел «Нарисовать» и выберите произвольную фигуру.

После этого она помещается на рабочее пространство и одновременно редактируется ее размер.

Остальные кнопки на верхних панелях выполняют опции модификаторов и отвечают за выполнение других действий.

Как мы и говорили раньше, разработчики SketchUp предоставляют множество самых разных обучающих материалов по взаимодействию с этим приложением не только в текстовом формате, но и в качестве видео на YouTube. Ознакомиться со всем это можно на официальном сайте, воспользовавшись ссылкой ниже.

Шаг 2: Загрузка готовой модели

Не все пользователи желают самостоятельно создавать модели, которые в будущем будут отправляться в печать. В таких случаях можно загрузить уже готовый проект, отредактировать его, а уже потом экспортировать в подходящем формате. Для этого используется официальный ресурс от разработчиков SketchUp.

1. Воспользуйтесь ссылкой выше, чтобы попасть на главную страницу сайта для поиска моделей. Там подтвердите лицензионное соглашение для начала использования.

Далее мы предлагаем задействовать встроенную функцию поиска по категориям, чтобы быстро отыскать подходящую модель.

В списке отыщите вариант, а также обратите внимание на дополнительные фильтры.

После выбора модели остается только нажать на «Download».

Запустите полученный файл через SketchUp.

Просмотрите модель и отредактируйте ее, если это нужно.

Шаг 3: Экспорт готового проекта

В завершение остается только экспортировать готовый проект для дальнейшей печати на имеющемся устройстве. Вы уже знаете, в каком именно формате нужно сохранять файл, а производится это так:

1. Наведите курсор на раздел «Файл» — «Экспорт» и выберите «3D-модель».

В появившемся окне Проводника вас интересует формат OBJ или STL.

После выбора расположения и формата остается только нажать на «Экспорт».

Начнется операция экспорта, за состоянием которой можно следить самостоятельно.

Вы получите информацию о результатах процедуры и сможете переходить к выполнению задачи печати.

Только что вы узнали про три различные программы по 3D-моделированию, которые подойдут для того, чтобы самому создать любое задание для печати на трехмерном принтере. Существуют и другие похожие решения, позволяющие сохранять файлы в формате STL или OBJ. Мы рекомендуем ознакомиться с их списком в тех ситуациях, когда описанные выше решения вам по каким-либо причинам не подходят.

Подробнее: Программы для 3D-моделирования

2.Точное моделирование в САПРах

Это моделирование основано на операциях, поочередно совершаемых над телом или поверхностью. Модель задается не полигонами, а математическими формулами (не беспокойтесь — вы как пользователь этих формул не видите, если не захотите задать какую-либо формулу сами). Отличие между полигональным моделированием и моделированием в САПРах аналогично отличию растровой графики от векторной. Чтобы получить гладкую модель полигонами, нужно увеличивать количество полигонов — и все равно на каком-то уровне модель будет иметь неровность, даже если вы добавили столько ребер, что компьютер зависает при попытке просмотреть ее. В САПРах же любая криволинейная поверхность абсолютно гладкая при любом приближении, так как задается математически. В том числе и из-за этого модели под производство не делаются в 3Ds max: было бы не очень хорошо, если бы на компьютерной мыши были бы видны следы низкополигонального моделирования!

Посмотрите на эту картинку. Слева — полигональная модель, заданная координатами точек и гранями между ними. Справа — та же модель, выполненная созданием параболы на плоскости и прокручиванием вокруг своей оси.

Видно, что вторая модель идеально гладкая, а гладкость первой ограничена количеством определяющих ее точек.

Из-за того, что модель задается математически, можно моделировать с точностью до долей миллиметра

Это очень важно при проектировании, например, формы под литье на заводе: из-за отклонения в миллиметр в корпус вполне могут не влезть важные детали прибора. Также это важно, если вы хотите распечатать себе на 3D-принтере предмет, стыкующийся с каким-нибудь другим предметом, например, подставку для ножа или держатель карт памяти

Еще одна особенность САПРов — возможность создавать параметрические модели. Это значит, что модель создается последовательностью действий. В любой момент можно откатить создание модели к самому первому вашему действию и изменить параметры, которые вы задавали в нем (например, высота и диаметр цилиндра):

Это, пожалуй, самое удобное в моделировании в САПРах. При правильно построенной модели можно менять любой параметр и модель автоматически перестроится. По сути, при построении создается алгоритм модели, который можно менять в любом месте. Это очень удобно как просто при проектировании, когда нужно исправить свои ошибки, так и в том случае, когда надо замоделировать много подобных друг другу объектов, например, столов разной высоты или решетки с разным количеством перекладин.

Однако САПРы не предназначены для создания сложных органических моделей, как, например, человеческое тело. Чисто теоретически возможно создать в них простейшего персонажа, но это займет огромное количество времени и усилий, несравнимое с полигональным моделированием и скульптингом.

В САПРе Fusion 360 есть режим скульптинга, в котором можно редактировать модель способом, внешне похожим на полигональное моделирование, и при этом сохранять точные размеры и абсолютную гладкость модели. Но даже в нем создавать персонажа игры крайне нецелесообразно.

Вам стоит выбрать моделирование при помощи САПРов, если:

• Вы проектируете что-то, что позже будет выполнено в реальном мире;
• Вы не делаете реалистичные модели животных, людей и подобных органических объектов;
• Вам нужно создать модель, в которой можно изменить один параметр и получить полностью перестроившуюся под него модель, в остальном такую же.

Какие программы подойдут:

1. Fusion 360
2. Catia
3. Inventor
4. Rhinoceros+Grasshopper
5. OpenSCAD – бесплатный редактор с открытым кодом

Еще больше полезных статей — на нашем сайте www.makefabricationstudio.ru

Google SketchUp 2017

Простое в использовании приложение Google SketchUp поможет научиться создавать трехмерные модели жилых зданий, крыш, ангаров, пристроек, гаражей и даже космических ракет. Google SketchUp — программа для 3Д-моделирования начинающим и отличный способ понять, нравится ли вам пространственное моделирование. С ее помощью легко добавляются детали, меняется текстура и размеры моделей различных объектов с большой точностью.

Утилита SketchUp позволяет:

• для отделки и простого просмотра внутренних деталей делить трехмерные модели на части;
• рисовать, измерять, редактировать, масштабировать и вращать геометрические фигуры;
• добавлять к модели готовые элементы, такие как окна, деревья, автомобили, люди и т. д.;
• создавать для модели новые текстуры или применять готовые;
• смягчать, ретушировать черты лица;
• совершать веб-экскурсии;
• размещать имитированные видеокамеры;
• создавать презентационные экскурсии;
• экспортировать 2D-модели в трехмерные графические файлы;
• распечатывать изображения моделей;
• с помощью языка Ruby разрабатывать дополнительные приложения для программы.

Профессиональным дизайнерам специальная версия SketchUp даст возможность разрабатывать и анализировать сложнейшие дизайнерские объекты. Возможности программы безграничны. Это и создание объемных моделей городов, и моделирование всего, что только можно представить: от ремонта в вашей гостиной до новых, придуманных предметов мебели. SketchUp превращает в удовольствие трехмерное моделирование: высококачественное и мощное программное обеспечение принесет настоящее удовольствие при использовании. Возможности и инструменты интерфейса программы интуитивно понятны, как отмечают миллионы пользователей.

Программа для 3Д-моделирования дома Envisioneer Express (Cadsoft ExpressView)

Это превосходный графический редактор трехмерного и двухмерного моделирования, который предназначен для создания интерьера и дизайна жилых строений. С его помощью любой пользователь, даже не обладающий профессиональными навыками и знаниями в области графики и черчения, легко создаст план собственного дома с придомовой территорией и украсит его по своему желанию.

Функционал данного приложения оснащен большим количеством различных инструментов, воспользовавшись которыми, вы быстро и легко нарисуете двухмерный план своего будущего дома. Необходимо указать точные размеры, отметить все перегородки и несущие стены, установить оконные и дверные проемы, разместить лестницы между этажами и, конечно, поставить крышу. Кроме того, можно сразу разметить всю придомовую территорию и спроектировать в необходимых местах все газоны, дорожки, места для заборов и калитки. После этого специальной функцией готовый макет преобразуется в полноценную трехмерную модель. По необходимости меняется режим просмотра: от отображения просто каркаса объекта до полностью реалистичного вида с визуализацией всех текстур. Готовые проекты программы в специальных файлах формата BLD можно сохранять на жесткий диск или распечатывать. Также можно просматривать готовые дизайнерские проекты, которые созданы в других графических редакторах.

Обзор программы Revit

Это сравнительно молодой программный продукт, который начали выпускать в 2000 году. По функционалу и его возможностям Revit можно сравнить с ArchiCad.

Работа в Revit ведется параллельно по нескольким направлениям:

• разработка конструктивных решений
• визуализация
• оформление
• поддержка технологии BIM

Это программа создана в большей степени для решения задач архитекторов, так как позволяет построить качественную объемную модель с хорошей степенью проработки внутреннего пространства. В последних версиях программы вложены специальные функции, позволяющие использовать технику BIM проектирования. Эти возможности позволяют реализовать процесс возведения сооружения со стадии предпроектных работ до завершающих этапов строительства.

Дополнительные модули программы дают возможность сделать сложные технические расчеты и проанализировать ситуацию по разным направлениям – строительные работы, закупочные процедуры и так далее.

Эту программу выбирают представители новой архитектурной школы, которые не привыкли к более традиционным продуктам.

Платная лицензия будет стоить около 80 000 руб в год или 10 000 руб в месяц. Это необходимые инвестиции в свой бизнес, так как использование нелицензионного продуктов строго карается по законодательству Российской Федерации.

Если сравнивать три основных редактора, то результаты лучше просматривать в табличной форме:

Многие архитекторы и проектировщики заканчивают работу над проектом, используя не весь потенциал, заложенный в программах.  Для того, чтобы снизить трудозатраты и усовершенствовать свои навыки, требуется углубленное изучение их функционала.

Приложение Blender

Программа для 3Д-моделирования на русском Blender является совершенно бесплатным пакетом создания компьютерной графики. Понятный и продвинутый интерфейс легко адаптируется и перераспределяется всеми элементами под себя, чтобы все необходимые инструменты постоянно были под рукой. Приложение позволит с помощью большого ассортимента инструментов осуществлять детальное проектирование моделей и проработку их объемных видов. Преобразование любой модели в управляемый трехмерный персонаж стало намного проще благодаря сложным алгоритмам вычисления деформации.

Для создания анимации эта программа также прекрасно подойдет. Инструментами программы могут быть обработаны как простые действия, например циклы передвижения персонажа, так и сложные — движение губ при разговоре. Динамические и сложные объекты, которые взаимодействуют с окружающей средой и друг с другом, теперь легко настраиваются и управляются.

Ключевые особенности и функции

• огромное количество установок экрана с гибким и конфигурируемым размещением окна;
• настраиваемые темы;
• современный неблокирующий и неперекрывающий интерфейс пользователя, совместимый со всеми платформами;
• функция отмены действий на всех уровнях;
• многоязыковой перевод с поддержкой сглаживания шрифтов;
• встроенный текстовый редактор для редактирования скриптов Python и аннотаций;
• действительно работающий автоматический скиннинг;
• быстрая скелетная анимация;
• зеркальное редактирование;
• для смешивания отдельных действий имеется функция редактора нелинейной анимации;
• анимационный редактор персонажей;
• для специальных и традиционных эффектов анимации есть скрипт Python;
• автоматическое редактирование, воспроизведение и смешивание для звуковой синхронизации;
• преграды окружающей среды;
• панель предварительного просмотра для отдельных участков и многое другое.

NanoCAD

NanoCAD можно считать очень урезанной и переработанной версией многофункционального AutoCAD. Конечно же, Нанокад не обладает даже близким набором возможностей своего прародителя, но подойдет для решения небольших задач, связанных с двухмерным черчением.

Функции трехмерного моделирования также присутствуют в программе, но они настолько формальны, что рассматривать их как полноценные 3Д-инструменты просто нельзя. Нанокад можно посоветовать тем, кто занимается узкими чертежными задачами или делает первые шаги в освоении чертежной графики, не имея возможности приобрести дорогой лицензионный софт.

Работа с готовыми 3D моделями: лидеры программных продуктов

Теперь мы логически подошли к вопросу обработки трехмерных изображений, которые можно получить при работе в AutoCAD, ArchiCAD и Revit. Здесь на первый план выходят такие программы как 3D MAX, PHOTOSHOP, UNREAL ENGINE 4 и Cinema 4D.

3D MAX – лидер в этом списке. Программа имеет широкий перечень возможностей от создания объемной модели, обработки его поверхностей до анимационных роликов с получившимися объектами. Эту платформу используют для обработки, созданных в других программах, моделей. Общие расширения позволяют открыть файл из AutoCAD, ArchiCAD и Revit.

PHOTOSHOP – всегда имел направление по работе с двухмерными изображениями. Это сложный продукт, направленных на решение большинства задач в рекламной полиграфии и web-дизайне.

UNREAL ENGINE 4 – программа для создания компьютерных игр, получившая распространение в последние несколько лет.

Cinema 4D – этот продукт направлен на работу с видеоэффектами и мультипликацией. Имеет возможности для создания объемных изображений и последующей обработки до получения качественного ролика или финальной картинки.

Это целый спектр дополнительных опций, который позволяет довести трехмерную модель до идеального результата.

Если вы любите работать с объемными объектами, выполняя их по заданным параметрам, то можно попробовать монетизировать свое увлечение. Освоив технику работы и базовые навыки работы хотя бы в одном из перечисленных графических редакторов, можно выполнять заказы по 3D моделированию.

Знаете, сколько можно заработать на этом? Не будем говорить о доходах, которые получают профи — инженеры, дизайнеры и архитекторы. Гораздо интереснее, какую прибыль может принести работа для тех, кто начинает пробовать свои силы в 3D дизайне. Так вот, реальные цифры начинаются от 150 000 рублей в месяц. Такие деньги на дороге не валяются, не так ли?