Modélisation pour l'impression 3D: un guide pour les débutants

Modélisation pour l'impression 3D: un guide pour les débutants

Ce cours pour débutants sur la modélisation 3D et l'impression 3D est une série de cinq tutoriels qui vous aideront à transformer votre idée en réalité. Vous commencerez par dessiner à la main, extruder dans un modèle 3D, puis modifier et préparer votre modèle 3D à imprimer.

Enseigné par Lauren Slowik, tous les outils utilisés sont gratuits et facilement accessibles. Le cours vous apprendra les bases de la modélisation et de l'impression 3D, de la conversion d'images en modèles 3D et des concepts de base essentiels de la conception assistée par ordinateur (CAO), y compris l'extrusion, la mise à l'échelle, le maillage, l'étanchéité et même les pièces imbriquées.

 

Ce que vous apprendrez

Le cours découvrira les processus de base derrière l'impression 3D et révélera l'une des capacités les plus puissantes de la révolution de l'impression 3D: qu'elle est accessible à tous et que des entreprises comme Shapeways facilitent plus que jamais le processus grâce à l'impression 3D en ligne . Le cours couvrira:

 

Partie 1: Introduction à la modélisation 3D et à l'impression 3D

Partie 2: Numériser votre conception dans Photoshop CC

Partie 3: Préparation et exportation d'un modèle 3D à partir de Photoshop

Partie 4: Conseils de conception pour Tinkercad

Partie 5: Concevoir votre modèle 3D dans Tinkercad

Ce que vous ferez

Vous allez dessiner votre propre design qui peut être transformé en design 3D - vous pouvez concevoir n'importe quoi, du prototype au produit final

Personnalisez votre objet (pensez aux monogrammes, aux couleurs) et terminez le cours, prêt à imprimer

Exigences du cours

Ordinateur avec un navigateur mis à jour tel que la dernière version de Chrome (idéal pour la 3D et le webGL)

Appareil photo numérique (l'appareil photo du téléphone convient)

Stylo ou crayon et papier

Adobe Photoshop CC (essai gratuit) ,  Adobe Illustrator (essai gratuit) ou un autre logiciel d'édition d'image tel que  Gimp  (un outil gratuit pour les débutants)

Logiciel de modélisation 3D gratuit  Tinkercad

Chapitre 1: Introduction à la modélisation 3D et à l'impression 3D

Brève introduction à l'histoire et aux applications de l'impression 3D

Aperçu du fonctionnement de l'impression 3D

Examen des types et formats de fichiers de conception

Chapitre 2: Numérisation de votre conception à l'aide de Photoshop

Dessinez ou esquissez votre dessin avec un stylo et du papier

Photographiez votre conception et importez-la dans Photoshop

Numérisez votre conception dans Photoshop en créant un contour

Chapitre 3: Préparation et exportation d'un modèle 3D à partir de Photoshop

Extruder un modèle 3D à partir d'un fichier 2D

Préparez votre modèle à l'aide des outils de modélisation 3D de base

Exportez votre modèle 3D depuis Photoshop pour l'utiliser dans Tinkercad

Chapitre 4: Conseils de conception pour Tinkercad

Naviguer et s'orienter dans Tinkercad

Principes de base du contrôle et de la modification d'objets 3D

Faites pivoter des modèles 3D dans votre plan de travail

Chapitre 5: Conception de votre modèle 3D dans Tinkercad

Importez votre modèle 3D sous forme de fichier STL

Mettez à l'échelle et ajustez votre conception

Combinez deux formes pour créer un design articulé / imbriqué

Concevoir avec le matériau d'impression 3D à l'esprit (nylon SLS)

Téléchargez le modèle 3D pour l'impression 3D

Principes d'une excellente modélisation 3D dans Blender

La modélisation 3D n'est pas facile. Vous avez probablement entendu parler d'un grand nombre de règles, de meilleures pratiques et d'exceptions à ces règles. Il est facile de se laisser emporter par les nuances des outils ou de la topologie et de rater la forêt métaphorique des arbres. Heureusement, il existe quelques concepts clés qui s'appliquent à n'importe quel projet et amélioreront instantanément vos résultats. Gardez à l'esprit que même si mon objectif principal est Blender, ces règles sont universelles pour tout logiciel 3D.

  1. Forme: concentrez-vous d'abord sur la vue d'ensemble

La première chose à laquelle vous voulez penser lors de la modélisation dans Blender est la forme générale de ce que vous voulez créer. Cela peut sembler évident, mais c'est la partie la plus importante mais aussi la plus délicate à faire. Peut-être que ce sont les oreilles d'un personnage ou d'un morceau de voiture de sport - il y a juste quelques formes difficiles à assembler. La chose à garder à l'esprit lorsque vous traitez avec ceux-ci est que les formes complexes ne sont toujours qu'une combinaison de formes simples.

Toute forme dans Blender peut être composée d'ajustements simples aux cubes, aux sphères et aux autres primitives. Vous n'êtes pas toujours obligé de bloquer votre modèle en premier, mais cela peut vous aider à vous décoller. Même si le blocage primitif est inutilisable dans la production finale, il vous aidera à comprendre la structure sous-jacente de ce que vous faites.

Ensuite, identifiez les caractéristiques les plus déterminantes et décrivez-les en premier. Cela vous permettra d'ajuster facilement le formulaire pour l'obtenir juste avant d'avoir trop de géométrie et que cela devienne difficile à gérer.

Utilisez une référence pour vérifier vos angles, proportions et courbure au fur et à mesure. Assurez-vous de ne pas trop vous fier aux feuilles de modélisation, car ce qui peut arriver, c'est que nous pouvons trop nous concentrer sur les vues de face, de côté et de dessus et ne pas remarquer les problèmes qui ne sont visibles que sous d'autres angles. Si vous trouvez que vos entités sont trop angulaires ou que les choses ne semblent tout simplement pas correctes lorsque vous sortez de la vue orthographique, il est temps de désactiver les feuilles de modélisation ou de les déplacer sur le côté et de travailler tout en tournant en perspective.

Si vous commencez avec très peu de détails et que vous ne passez à autre chose que lorsque cette forme simple est aussi belle qu'elle peut l'être sous tous les angles, vous éviterez tant d'embûches plus tard. Que vous sculptiez ou modélisiez en poly, ne pas être impatient avec le processus aidera vos modèles à devenir propres, nets et bien définis. Si vos modèles Blender sont toujours un peu grumeleux, il est probable que vous ajoutiez trop de géométrie trop rapidement.

  1. Détail: travail en passes

Vous avez donc la forme globale vers le bas et vous êtes maintenant prêt à vraiment pousser votre objet au niveau suivant. Quand il s'agit de détails dans la modélisation Blender, il est important de savoir exactement combien et quel type de produit. Que vous modélisiez pour un jeu pour téléphone mobile, un moteur de jeu de bureau ou pour un court métrage dont le rendu prendra des heures, cela fait une énorme différence dans ce que vous pouvez modéliser.

Même si vous disposez d'un budget de rendu illimité, il est important de comprendre les niveaux de détail. L'artiste 3D Neil Blevens a publié un article de blog légendaire dans lequel il parle de formes primaires, secondaires et tertiaires. Vous voulez un bon mélange entre les zones de gros détails, les zones de détails moyens et les zones de petits détails.

Exemple de Neil Blevens

Travaillez en passes. Faites d'abord toutes les grandes choses, puis toutes les choses moyennes, puis les petites choses. Ne sautez pas du plus grand au plus petit et ne passez pas trop de temps à vous concentrer sur un domaine à la fois. Une fois que vous avez atteint votre limite de polygones, si vous en avez une, utilisez des textures pour ajouter les petits détails que vous ne pouvez pas modéliser.

  1. Utiliser l'échelle et la référence du monde réel

Essayez de modéliser à l'échelle du monde réel dans la mesure du possible. La taille de votre modèle fait de nombreuses différences subtiles, de la façon dont les lumières de votre scène se comportent à la façon dont les simulations interagiront. Plus important encore, cela vous oblige à être cohérent. L'exportation vers d'autres programmes, l'ajout de textures procédurales, l'ajout de biseaux ou l'ajout d'objets d'un autre projet fonctionneront tous comme prévu.

La deuxième chose à propos du principe d'échelle est la proportion. C'est l'erreur n ° 1 que je vois faire par les artistes de Blender (y compris moi-même). Les choses sont de la mauvaise taille par rapport à d'autres choses. Qu'il s'agisse d'une porte qu'aucun humain ne pourrait passer ou d'une chaise qui a des accoudoirs jusqu'à la poitrine de quelqu'un, des proportions incorrectes sont partout dans CG.

Ce qui est un peu plus subtil, c'est l'épaisseur des objets et la quantité de biseau. Supposons que vous modélisez une table dans Blender qui correspond exactement aux dimensions du monde réel, mais que les pieds sont un peu trop épais et ont un peu trop de chanfreinage. Même si la table est techniquement la bonne taille, il va chercher trop petite et juste se sentir hors .

Quelque chose ne va pas ...

L'antidote à cela est d'utiliser une référence ! Vérifiez à nouveau la longueur, la largeur et la hauteur, ainsi que l'épaisseur des pièces individuelles qui composent l'objet. Si vous venez de le regarder jusqu'à présent, je vous garantis que vous serez surpris de la différence qu'il peut y avoir entre ce à quoi nous pensons que quelque chose ressemble et ce que c'est réellement.

  1. Adaptation: faciliter le changement des choses

La survie du plus fort. Ok, pas vraiment, je veux juste dire que les objets et les maillages de Blender devraient être aussi faciles à modifier que possible. Vous avez peut-être entendu parler du terme de modélisation non destructive, et cela signifie simplement la modélisation de manière à garder les choses aussi facilement changeantes que possible. Cela implique généralement de garder le maillage vraiment simple et d'utiliser des modificateurs pour ajouter de la complexité. De cette façon, quelques ajustements rapides sont tout ce dont vous avez besoin au lieu que chaque petit changement devienne un énorme problème.

La deuxième partie pour garder quelque chose de modifiable est de s'assurer qu'il peut facilement changer avec le temps lorsqu'il est animé. Cela peut signifier garder votre orientation locale en ligne avec l'objet afin qu'il soit facile à placer dans des situations difficiles ou vous assurer que votre topologie (comment les composants du maillage s'emboîtent) permet à l'objet de garder sa forme lorsqu'il est plié ou étiré avec une plate-forme.

 

En bref, votre maillage doit être facilement adaptable aux changements de conception et à l'animation.

  1. Réutilisez le maillage pour maximiser l'efficacité

La modélisation dans Blender est géniale, mais je ne pense pas que quiconque aime faire le même travail deux fois - donc nous n'allons certainement pas aimer le faire 300 fois. Pour gagner du temps, réutilisez autant que possible votre maillage. Cela peut signifier utiliser un miroir ou un modificateur de tableau, utiliser Alt + D au lieu de Shift + D pour créer une instance au lieu d'une duplication, ou dupliquer et modifier un objet existant au lieu de partir de zéro.

Si vous ne voulez pas que les choses se ressemblent manifestement, essayez de faire varier la taille, la rotation, les modificateurs ou les propriétés du matériau. C'est un concept simple, mais cela vous permettra de faire des choses qui semblent vraiment détaillées et vous n'avez besoin de faire qu'une fraction du travail.

  1. Faites attention à la qualité de la surface

Voici à quoi ressemble votre objet Blender lors du rendu. En raison du fonctionnement du rendu, la manière dont vous modélisez votre objet a un impact majeur sur la manière dont la lumière interagit avec sa surface. Soyez à l'affût des bosses, des pincements et des zones déformées. Ce sont des signes que votre topologie ne prend pas en charge la forme de votre objet.

Lors de la modélisation de surface de subdivision, utilisez une boucle de quads autour des arêtes vives ou des détails importants. N'utilisez les N-gons que sur des surfaces plates et ombragées, évitez les triangles au début jusqu'à ce que vous ayez une bonne raison pour qu'ils soient là, assurez-vous que vos normales pointent dans la bonne direction et faites très attention à l'endroit où vous placez les pôles (sommets avec cinq ou plus de bords de connexion).

Si vous n'êtes pas familier avec ces sujets ou si vous n'êtes pas sceptique quant aux raisons pour lesquelles ce sont de bonnes règles de base, j'ai un cours Blender très complet sur la topologie appelé le  Bootcamp de modélisation de maillage , où je passe en revue une tonne d'exemples et explique tout le plus. des pratiques de modélisation importantes étape par étape.

Gardez ces 6 principes à l'esprit pour tout projet Blender

Que vous soyez un débutant ou un pro, garder ces six principes à l'esprit lors de la modélisation (forme, détail, échelle, adaptation, réutilisation et qualité de surface) vous aidera à améliorer votre travail et à éviter certains des maux de tête qui peuvent généralement se produire lors de la modélisation de quelque chose de nouveau.