手把手教你玩转3D打印_网易科技
手把手教你玩转3D打印
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出品：科普中国&制作：华东师范大学教育信息技术学院 大学生创客工作室&监制：中国科学院计算机网络信息中心如果要给2015年最火的卡通形象排个名，估计《超能陆战队》里的“大白”绝对可以进前三！然而，不知道你是否还记得，大白是如何从一个“暖男”变成“战士”的呢？有心的读者，一定会记得这样一个镜头：机智过人且动手能力超强的“小宏”利用自己聪慧的头脑，再加上神奇的打印技术，三下五除二，就给“大白”量身打造出一副炫酷的战甲！(●—●)这么炫酷的铠甲，这么炫酷的技术，实际上早已不再停留于好莱坞大片中了。3D打印就让这一切成为可能！而因为3D打印的出现和火热，一群像“小宏”那样的人诞生了。他们利用以3D打印为核心技术的多样手段，将想法和灵感付诸实践。他们和电影中小宏的团队一样，总是搞稀奇古怪的玩意儿，每天都在创造新事物。他们有一个共同的名字——“创客”。比如，上海创客中心“新车间”，就几乎还原了电影中的场景。这些现实中的“小宏”们每天都在做什么呢？为了向读者展示创客们究竟在做什么有趣的事情，一组图片揭秘创客们的工作环境与他们奇特的发明。大家赶紧一睹为快！图1 “新车间”中创客们的工具图2 没错！这是机器人“瓦力”图3 为水中植物提供氧气的装置图4 做工精细、高度还原的“老爷式”飞机这些都是创客们亲手打造的哦！看完这些，相信大家早已按捺不住自己的内心，摩拳擦掌，跃跃欲试了吧！然而，创客这样高端的身份，普通读者恐怕会望而却步。别着急！随着3D打印技术的日益成熟，秒变“创客”再也不是难事。只要你拥有一台电脑和一台普通的家用型3D打印机，即便你并不熟知3D打印原理，或者根本没有学习过3D设计，也能够随心创造！不相信？那么，这篇文章就将手把手教你成为一名运用3D打印技术的创客！随着生活水平的提高，很多读者应该都对日用品的美观度和独特性越来越关注。然而，市场上千篇一律的产品，应该也让很多读者感叹：要是能拥有自己的专属产品，该多好呢！DIY的确解决了一些问题，然而却面临费用高，成本高，且类型单一的问题。那么3D打印就可以成功解决您的困扰！看到这个可爱的杯子了吗？可爱的小动物造型，和随心嵌入的字母符号，是不是让你很心动呢？没问题，今天，我们就将教你手把手做出一个您自己的专属茶杯。我们将使用proe4.0这款强大又简便的3D建模软件来制作您自己的专属茶杯。准备好了吗？Let’s start！步骤一：在创建杯子模型前要准备什么？1.首先，你需要先下载一下proe4.0并且安装；2.打开软件后，请点左上角的“文件”→“新建”；3.在选择要创建的文件类型中，我们选择“零件”。名称取名为“cup”（记住一定要是英文和数字），同时去除“使用缺省模板”前面的勾，最后选择“确定”；4.在接下来出现的窗口中，我们选择“mmns_part_solid”，如下图。步骤二：我们要在哪里创建杯子的模型呢？步骤三：为杯子建一个基准线！1.首先我们找到“直线”工具，点击旁边的“下三角形”，选择虚线状的“中心线”工具；2.在草绘界面的的中心上，点击一下鼠标左键，出现中心轴。移动鼠标，使中心轴垂直，再点击左键，完成中心轴的绘制。一个田字格完成，非常简单吧！步骤四：开始绘制杯子的截面！1.选择“直线”工具，绘制一条水平线（若线水平，会出现“H”字样）；2.选择“曲线”工具，选择水平线终点为曲线起点（若俩点重合，则会出现红色圆圈）。左斜向下移动鼠标，在中间处点击左键，继续移动，使曲线终点落在X轴上，点击中建结束；3.选择“直线”工具，绘制一条水平线和一条垂直线使截面封闭。步骤五：“旋转”杯子！1.点击右侧的“√”，（出现黄色的预览图，按住中键可旋转查看），再点击“√”；2.点击“壳”工具（将实体内部掏空，只留一个特定壁厚的壳），选择杯子的顶面（此时顶面变红），再点击“√”。我们发现杯子的主体就画出来了。看起来似乎离杯子的摸样还差很远，不过这是非常重要的一大步呢！步骤六：绘制“把手”前要怎么设置？1.选择“插入”→“扫描”→“伸出项”（剖面沿指定轨迹扫描运动形成的特征）；2.在出现的“菜单管理器”中选择“草绘轨迹”，然后在下一个窗口出现时，选择“front”平面，再选择“正向”→“缺省”，看杯子的样子已经出来了！步骤七：绘制把手的形状1.选择“草绘”→“参照”；2.选择杯壁的曲线，然后点击“确定”；3.绘制一条曲线，起点终点都落在作为参考的曲线上。步骤八：绘制把手的截面1.点击右侧的“√”，在出现的窗口中选择“闭合端点”，然后点“完成”，之后我们会发现画面旋转，出现一个十字交叉点；2.找到“圆”工具，点击右侧的三角形，选择“椭圆”工具。在交叉点处点击左键，拖动鼠标，画一个合适大小的椭圆。步骤九：完成把手！1.选择“√”，“把手”的预览图出现，再点击“确定”，这样把手的绘制就完成了！到这里，一个虚拟的杯子就基本上出炉啦！是不是超有成就感呢？步骤十：保存数据1.选择“文件”→“保存副本”；2.选择一个地方保存我们做好的文件，格式要选择为STL；3.此时我们发现proe会对我们做好的模型进行处理，在这里我们只要点击“确定”即可。到这里我们就完成杯子的建模了，是不是感觉并没有那么困难呢？你甚至可以根据自己的创意，绘制不同形状的杯子截面，这样就可以制作出姿态百千的杯子了！但是做到这里，你一定会吐槽，说好的小动物装饰和独一无二的字母符号呢？别着急，接下来我们要使用其他的3D模型修改软件来给我们的杯子添加装饰，让杯子变得更加造型鲜明，独一无二。在这里我们使用autodeskmeshmixer这款轻巧的软件对我们之前做好的杯子进行修改。步骤十一：导入模型，让杯子花哨起来的第一步！1.选择“import”，找到我们之前做好的模型，双击导入。按住鼠标中键可以旋转查看。步骤十二：选择你喜欢的装饰物！1.选择左侧的“Meshmix”，这里我们发现很多成型的模型文件，我们选择小狗的脑袋；2.按住小狗的脑袋，将其拖到杯子上，点一下左键，我们会发现小狗的脑袋长到杯子上去了，是不是超级萌！步骤十三：如何让小动物更加呆萌可爱？1.我们将杯子移到我们正前方，发现小狗脑袋里有一个带箭头的圆盘；2.按住圆环空白部分，再移动鼠标，可以改变模型方向；按住“×”，再移动鼠标，可以改变模型位置；按住箭头，再前后移动鼠标，可以改变模型大小；当然除了小狗之外，也有很多其他模型可以添加，例如数字、字母等等。操作方法同上，在这里不多赘言。大家快按照自己的想法创作！步骤十四：导出模型1.选择“export”，文件类型选择为STL Binary Format，名字我们取cup2.0；到这里，我们自己设计的专属茶杯，就设计完毕啦！然而，这样就能够送到3D打印机中打印吗？别心急，只剩下最后一步，它就可以新鲜出炉啦！一般来说，市面上的3D打印机都会有自己专属的打印软件。在购买打印机的同时，卖家也会提供打印软件。打印软件是用来处理各种各样的设计模型的，处理好，才能和打印机成功匹配，按照模型打印出来。这种类似于格式转化的打印软件，要对打印前的温度、精度等等进行最后精确化的设置，以确保打印出来的成品和您精心设计的作品一模一样。因此，在这里，我们选择使用一款国产的家用个人桌面打印机Einstart-s及其配套赠送的软件3D Start 2.0来教大家如何完成最后一步！步骤十五：把设计好的模型导入到3D打印机的打印软件！1.打开打印软件，点击“打开文件”，将我们之前修改好的模型（cup2.0.stl）导入。我们可以看到模型位于长方体正中央。步骤十六：改变模型的大小、位置，使它适合打印1.选择“缩放”，比例设置为0.1，再点击“3轴缩放”，缩小杯子；2.选择“旋转”，这里我们选择“X轴”旋转“90度”，使杯子竖直；3.选择“移动”，再选择“到平台”。步骤十七：打印前的最后一步——生成路径1.点击“生成路径”，在弹出的窗口中直接点击“保存”，然后再点“开始生成路径”即可。【原理解释：“生成路径”即像切土豆一样把模型切成一片一片，之后3D打印便可以将“切片”们一层一层叠加，从而打印出整个模型。而且，“生成路径”时，打印软件也会对模型结构不稳定处添加支撑物、对结构分散处添加连接、对空白处添加补充物等等。】“生成路径”完成之后，在“模型文件夹”中，可以找到适合直接打印的模型文件！文件的后缀名为.gsd。接下来就可以打印啦！不过在打印前还要普及一个小知识。目前控制打印机进行打印的方法有两种：一种是电脑连接打印，即在打印软件处理完模型后，通过数据线的传输，直接将模型传到打印机开始打印；另一种是“脱机打印”，即把处理好的模型放在SD卡中，让打印机读取SD卡再打印。无需数据线连接。在这里我们选择第二种方式。现在让我们正式开始打印吧！步骤十八：最后一步——3D打印2.从读卡器取出SD卡，插入到3D打印机的SD卡槽；3.然后启动打印机，选择SD打印；4.并选择我们做的cup2.0-1.GSD。可以看到，机器正在加热。只有加热到一定的温度，材料才会融化并且进入喷头，开始塑造我们想要的模型。大家可以想象成类似于挤牙膏的过程。这里更要普及一个小知识。现在3D打印使用的材料叫做PLA。看起来摸起来都很像塑料的PLA，又叫做聚乳酸，它是一种新型的生物降解材料，使用可再生的植物资源（如玉米）所提出的淀粉原料制成。因此，它是一种绿色环保的材料。这样也就解决了很多读者最关心的问题——打印出来的茶杯的实用价值。放心放心，纯天然绿色环保原料，无毒无公害，在您耐心等待之后便可以使用啦！怎么样？专属于您自己的茶杯“打印”好了吗？捧着自己亲手打造的茶杯抿一口热茶，您也没想到自己从此也加入创客的行列了吧！其实，只要您有一颗敢于实践和敢于创造的心，3D打印，你也能行！
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本文来源：网易科技报道
责任编辑：王晓易_NE0011
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21种最好用的3D打印软件工具
本文将主要介绍在3D打印中常见的3D打印上位机软件，这类3D软件将为用户提供较大的帮助，通过对这类软件的分类，用户可以选择使用最适合自己的软件。没有恐惧，我们已经回答了所有这些问题，以及熟练程度的细节和可以下载的细节。最重要的是，他们大多数是完全免费和开源的。我们错过了您最喜爱的 3D打印软件 吗？让我们在评论中知道，我们会在将来的更新中添加它们。1、cura Cura可以被称为3D打印软件的标准切片软件，它可以兼容大部分 3D打印机 ，并且其代码完全开源，可以通过插件进行扩展。Cura在使用时非常方便，在一般模式下，可以快速进行打印，也可以选择“专家”模式，从而进行更精确的3D打印。其次，该软件通过USB连接电脑端后，可以直接控制3D打印机。2、EasyPrint 3D EasyPrint 3D并不是单一的切片软件，切片功能仅是其中一个功能，同时还可以通过USB连接3D打印机，从而控制其进行特点的运行。从使用端而言，该软件十分适合初学者使用，其简易的操作让打印不再是困难的事，同时，该软件也适用于专业级用户，其功能与Cura相差不大，但操作端非常便利。3、CraftWare CraftWare 3D打印切片软件由匈牙利的一家3D打印机设备商开发，该软件也支持其他3D打印机使用。和cura一样，支持“简单”和“专家”模式的切换，具体使用可以根据用户的使用习惯就行改变。而这款软件最大的特点就是支持个人管理，但该功能必须付费。4、123D Catch 123D Catch是用于PC和移动端的免费应用程序，它可以对用户拍摄的照片就行合成，转化为3D模型。其工作原理是，从不同的角度和位置对被拍摄者拍摄多张照片（越多越好），然后进行合成，最终创建成一个3D模型。5、3D Slash 这是一款较为新颖的3D打印软件，通过该软件，你可以使用模块简单的构建3D模型。从使用而言，其从最原始的模型开始，通过各种剪切工具逐一去除模型的多余部分。也可以通过搭建立方体、圆形等形状的物品来构建模型。6、TinkerCAD TinkerCAD被称为世界上最简单的建模软件之一，该软件并不需要下载相关的软件，只需要在网页上进行操作即可。与Blender、FreeCAD和SketchUp相比，其集成的功能还未完善，诸多用户在学会使用后都会切换到其他更为全面的设计工具。7、3DTin 3DTin是另外一种在线 3D建模 软件，该软件由于其界面直观，操作相对便利，非常适合初学者建立3D打印模型，而用户只需要启动浏览器即可。该软件最大的特点就是用户构建的模型可以上传到云端，其他用户可以根据付费等手段进行下载。8、Sculptris Sculptris是一款虚拟建模软件，其核心重点在于建模粘土的概念，如果用户像创建小雕像，那么这款软件十分适合使用。9、ViewSTL ViewSTL是一款预览STL文件的浏览器，用户只需要把STL文件拖入到虚线框中即可选择离开，而ViewSTL可以直接浏览STL文件。10、Netfabb Basic Netfabb Basic是一款功能不错的3D切片软件，该软件会在用户进行切片前自动对模型进行分析，从而修复和编辑STL文件。如果您不想使用MeshLab或Meshmixer等其他工具，该软件可以满足你的任何需求。11、Repetier 如果以上软件都无法满足用户的需求，那么Repetier或许能成为下一个选择。Repetier的功能基本跨越了中级到高级的用户群体。作为一体化的解决方案，它支撑多个挤出机（最多达16个），通过兼容多个切片工具，从而使该软件几乎支持市面上所有 FDM 3D打印机 。12、FreeCAD FreeCAD是一款功能丰富的CAD软件，是中级用户的设计首选工具。通过该软件，用户可以对模型进行数据化的建模，用户可以直接通过修改参数从而完成设计。13、SketchUp SketchUp具有友好的界面，对于初级向中级过度的用户而言，其过度相对简单。该软件的特点是可以根据用户的职业进行不同的版本划分，例如建筑行、室内设计等数个版本。14、3D-Tool Free Viewer 3D-Tool Free Viewer是一个相对复杂的STL查看工具，允许用户检查STL文件的结构完整性，并提出打印意见。15、Meshfix Meshfix是一个开源的3D修复工具，主要用于校正模型中出现的各种缺失，例如模型中出现的孔、交错等现象。该软件唯一不好的地方是，只能在Windows系统中运行。16、Simplify3D Simplify3D被用户成为 3D打印软件 工具里的瑞士军刀。它不仅能修复模型中出现的问题，还能进行切片等作业。同时，该软件支持市面上90%以上的桌面级 3D打印 机，同时与Marlin，Sprinter，Repetier，XYZprinting，FlashForge，Sailfish和MakerBot相固件兼容。17、Slic3r Slic3r也是一款开源代码的3D切片软件，该软件最大的特点是可以在内部填充中采用蜂窝式填充，从而达到更加结实的强度。另一个功能是与Octoprint直接集成。当文件在用户桌面时，可以直接将其上传到用户的“打印”框，从而方便用户的操作。18、Blender Blender是一款比较流行的建模软件，其主要用户是专业级用户，对于新手而言，其并不是最佳的选择。对于专业级用户而言，该软件能完全开发出符合其要求的模型并进行3D打印。简而言之，Blender被公认为最强大的建模工具，同时该软件采用了开源模式，这也使诸多用户为其进行功能扩展，使该软件更符合用户的需求，并搭建更强大的功能。19、MeshLab MeshLab是相对高级的STL编辑器，它应许用户直接删除3D模型的内容，或者是将两个模型合二为一。如果用户需要用3D打印软件来修改3D模型或维修作业，MeshLab或许是一个很好的选着。20、Meshmixer Meshmixer是一款具备查看、检测、修复并编程STL文件的高级3D打印软件。其适合发现潜在的STL问题，并会自动进行修复。而该软件作为Autodesk 3D打印机软件系列的一部分，估计其与TinkerCAD的性质相差不大。21、OctoPrint Octoprint是一款3D打印机控制软件，通过该软件，用户可以在WiFi链接后，通过手机对3D打印机下达启动、暂停、停止等多个命令。该软件非常适合用户通过互联网远程监控3D打印机的工作情况。其次，Octoprint几乎兼容所有3D打印机的G代码，并允许用户在进行3D打印前对G代码文件进行查看。
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