Мастерство полноцветной 3D-печати: проверенные лучшие практики

Что такое полноцветная 3D-печать?

Большинство 3D-печати требует одноцветной нити или вторичной обработки — окраски или покраски — для получения цвета. Большинство 3D-печатей ограничены одним сплошным цветом. С технологиями вроде PolyJet доступна полноцветная 3D-печать. PolyJet позволяет воспроизводить тысячи цветов одновременно в одной сборке. Возможности Xometry по полноцветной 3D-печати позволяют производить более 600 000 уникальных цветов. PolyJet обеспечивает точное или приближенное цветовое соответствие Pantone, RAL, HEX, CMYK, прозрачности и другим цветовым вводам.

Xometry использует новейшую технологию PolyJet от Stratasys и может печатать детали с узорами, текстурами и прозрачностью. Можем даже симулировать разные материальные свойства — смесь жестких и резиноподобных материалов в одной печати. PolyJet 3D-печать создает реалистичные концептуальные модели с невероятной детализацией, симулирующие внешний вид и производительность продукта.

Лучшие форматы файлов для полноцветной 3D-печати

Для полноцветной 3D-печати критично использовать подходящий формат файла. Традиционные форматы для 3D-печати, такие как STL, не сохраняют текстуру, масштаб или цветовые данные. STL-файлы, импортированные в слайсер, приходят как простые бесцветные файлы. К счастью, несколько форматов хранят нужную информацию — рассмотрим их ниже.

3D Manufacturing Format (.3MF)

Формат 3MF относительно новый по сравнению с другими 3D-форматами, но быстро становится одним из основных вариантов для 3D-печати. Есть причина его популярности — 3MF включает информацию о материалах, цветах, текстурах, поддерживающих структурах, размерах и многом другом в одном файле. Файлы 3MF обычно меньше STL без потери разрешения. Рекомендуем использовать 3MF, так как он нативно поддерживается в Xometry Instant Quoting Engine® и благодаря простоте «drag and drop».

Про-совет: Если ваше ПО не поддерживает 3MF и нужен другой формат (например, из перечисленных ниже), можно отправить файлы на support@xometry.com для ручной проверки и котировки.

Wavefront OBJ (.OBJ)

OBJ хорошо принят и широко поддерживается CAD и 3D-дизайнерским ПО. Эти файлы определяют объекты по вершинным позициям и UV-текстурным координатам. В отличие от 3MF, Wavefront OBJ не хранят фактическую материальную и текстуру информацию в одном файле; вместо этого они полагаются на библиотеки материалов и сопутствующие файлы. Также не хранят единичную информацию, задающую точные размеры. Для полноцветной 3D-печати это может приводить к проблемам: цвета и текстуры не проходят должным образом или детали приходят неверных размеров. При использовании OBJ сопутствующие файлы (материальные файлы, изображения для текстур и т.д.) должны быть в той же директории или папке, что и сам OBJ.

Про-совет: Лучший способ передать OBJ производителю для полноцветной печати — положить все нужные файлы в папку, затем заархивировать папку (например, .zip), которую можно загрузить или отправить по email.

Virtual Reality Modeling Language (.wrl)

Также известны как VRML-файлы, этот графический/виртуальный моделирующий формат в основном используется для визуализации 3D-объектов, фигур и окружений. VRML может представлять полигональные сетки, поверхностные цвета, текстуру и прозрачность, делая его полезным для цветной 3D-печати. При использовании текстурных изображений для присваивания цвета VRML-файлы ссылаются на отдельный текстурный файл в той же директории, как и OBJ. Как и OBJ, любой WRL-пакет следует заархивировать и отправить на support@xometry.com для ручной проверки. Если возможно, конвертируйте или сохраните проект как 3MF для мгновенной котировки через Xometry.

Добавление цвета к модели для 3D-печати

Дизайнеры могут использовать несколько методов для прямого присваивания цветов в 3D-модели для полноцветной 3D-печати. Ваш конкретный кейс определит, какая техника наиболее эффективна. В большинстве случаев окраска может быть выполнена прямо в ПО, использованном для создания модели.

Окраска по объекту, оболочке (shell) или мешу (mesh):

Этот метод лучший для сделать весь объект одним сплошным цветом — окраска деталей в конкретные цвета помогает дифференцировать конфигурации деталей, помогает в сборках или для эстетических целей. Сплошной цветной объект может напрямую печататься разными технологиями, например FDM 3D-печатью, выбором цветного материала при заказе. Однако если нужен кастомный цвет, наши полноцветные возможности PolyJet всё равно лучший путь. В меню материалов или внешнего вида вашего дизайнерского ПО примените желаемый цвет ко всему объекту.

Про-совет: С PolyJet мы можем вручную присваивать цвета целым объектам через наше билд-ПО. Можно загрузить любой принятый 3D-файл, выбрать опцию цвета «Other» (Другое) при котировке для PolyJet и сказать нам, в каком цвете напечатать, через раздел заметок или прикрепленную чертеж.

Окраска по граням (face):

Присваивание цвета по граням означает выбор конкретного треугольника, грани, группы полигонов или фичи в дизайнерском ПО и присваивание им конкретного цвета. Окраска по граням — отличная техника для контраста выбитого или выгравированного текста и для придания уникальных цветов фичам на одном объекте. Метод выбора может варьироваться в зависимости от дизайнерского ПО, но суть — выбирать конкретные области вместо всего объекта и присваивать цвет или материал каждой.

Окраска через текстурирование / UV-маппинг:

Наложение текстуры на объект — лучший способ создать высокодетализированные и реалистичные цветные печати. Но это также может быть одной из самых сложных техник и требовать изучения дополнительных навыков для максимального потенциала. Текстурирование требует 2D-изображения или графики, накладываемой на 3D-модель для изменения её внешнего вида. Текстуры позволяют накладывать логотипы и текст на детали или даже имитировать вид других материалов — древесины, текстиля и др. Уровень детализации делает текстурирование отличным для производства миниатюр, арт-реплик, продуктовых прототипов, выглядящих реально.

UV-координаты объекта связывают информацию в текстуре с соответствующими координатами меша, диктуя, как текстура применяется. Взятие 3D-меша объекта и его «распаковка» в 2D-карту называется «UV Mapping» или «Unwrapping» модели. Некоторые дизайнерские ПО имеют встроенные возможности UV-маппинга; иначе может потребоваться отдельное ПО для текстурирования, чтобы правильно распаковать и упаковать модель. Если вы новичок в текстурировании, рекомендуем искать онлайн-ресурсы, например туториалы по UV-маппингу для вашего дизайнерского ПО.

Про-совет: Хороший способ убедиться, что текстуры применены корректно и пройдут — открыть ваш печатаемый файл (например, 3MF) в Microsoft 3D Viewer, программе, предустановленной в Windows 10 и новее.

Автор: Джоэл Шейдегг — технический контент-райтер в Xometry! Моя личная миссия — помочь клиентам вроде вас максимально использовать опыт Xometry и добиться успеха в проектах, опираясь на мой практический опыт работы со станками, обработки деталей и обеспечения выполнения заказов.