3D建模與打印的那些事兒

○袁軍輝

隨著科技的飛速發展，3D打印已經越來越貼近我們的生活，3D打印房子、3D打印汽車、3D打印耐克鞋……層出不窮，真正實現了把我們頭腦中的真實想法生產出來，達到創意無極限的目的。

一、什么是3D打印

在我們日常生活中常常會見到噴墨打印機，它所用到的打印材料是墨水和紙張，打印出來的都是電腦設計的平面圖形。而所謂的3D打印機，它的工作原理也一樣，只不過打印材料換成了金屬、陶瓷、塑料、砂等可粘合材料，當打印機與電腦連接后，便可以通過電腦控制把這些“打印材料”一層層疊加，最終把電腦設計的數字模型變成實物，其基本原理是離散—堆積原理。

二、常用的3D打印軟件

按照功能來分類，3D打印軟件可以分成三維數字雕刻軟件，包括ZBrush、Mudbox等；三維工程設計軟件,包括AutoCAD、3D One、CAXA等；三維曲面設計軟件，包括犀牛、Maya等；游戲化三維設計軟件，包括我的世界、Tinkerplay等，但是大多數3D打印的軟件難度系數高，要想活學活用確實不容易。建議初學者先學習123D和3D One軟件，如果美術功底好可以選擇學習Maya或3D Studio Max。

三、常用的3D打印材料

3D打印材料，我們經常把其稱之為熱塑性塑料，特點是一加熱就變軟，一冷卻又恢復原樣。最常見的3D打印材料主要是ABS和PLA，ABS是種合成塑料，容易堵死3D打印機的噴頭。PLA又稱為聚乳酸，基本在185℃就可以熔融加工，也是我們3D打印的首選材料。

四、3D One，助你輕松成為創客達人

3D One是一款專門為中小學教育開發打造的3D設計軟件，分為教育版（收費）和家庭版（免費）兩種，下載地址是http://www.i3done.com/。程序環境簡單易用，可進行豐富實用的3D實體設計和涂鴉式平面草圖繪制，還能一鍵輸入3D打印機內嵌社區的學習、教學相關資源，讓STEAM教育課程開展起來更順利。

1.建模設計。

打開3D One軟件后，其操作界面中間為XY平面網格，幫助我們進行位置確定。左側為命令工具欄，共有基本實體、繪制草圖、編輯草圖、特征造型、特殊功能、基礎編輯、組合編輯、測量距離、材質渲染這九大項，我們可以借助智能草圖功能繪制出自己的創意，再通過拉伸、旋轉、放樣等簡易編輯，便可以將平面圖形快速轉化為你想要的3D形狀。左下角的多面骰子是視圖導航，可以幫助我們看到模型的26個面。

2.創新拓展。

3D One軟件的基本命令不多，操作起來也不復雜，但是多個命令組合的應用形式有很多，可幫助我們設計出戒指、陀螺、桌椅、鈴鐺、蝴蝶……舉個簡單的例子：當我們設計出一個六面體，使用抽殼工具可以輕松制作出小筆筒，加個圓角工具可以使筆筒的四周圓滑起來，添加個“球體”，再對它進行“減運算”操作，就可以制作出鏤空的筆筒，再點擊材質渲染命令，還可以添加自己喜歡的顏色，實現多種組合、多種效果。

3.切片打印。

我們可以將3D One軟件設計出的作品導出stl格式的文件，然后使用Cura等3D打印的切片軟件進行切片，再將切片得到gcde格式的文件讓3D打印機去打印就行了。當然還可以使用3D One Cut軟件，將實體造型一鍵式自動排版布局成切割用的二維圖形，然后將模型輸入激光切割機，讓創意成真。