Превратите 2D-изображение в 3D-модель: 7 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Вы когда-нибудь хотели сделать 2D-изображение и превратить его в 3D-модель? Это руководство покажет вам, как использовать бесплатный скрипт и Fusion 360.

Что вам понадобится

Fusion 360 (Mac / Windows)

Что ты будешь делать

1. Загрузите и установите Fusion 360. Нажмите здесь, чтобы бесплатно зарегистрироваться в качестве хобби / энтузиаста / стартапа, студента или преподавателя.
2. Получите быстрое ознакомление с пользовательским интерфейсом.
3. Загрузите и установите скрипт, который позволит вам превратить 2D-изображение в 3D-поверхность.
4. Используйте скрипт для создания 3D-поверхности для фрезерования с ЧПУ.

Шаг 1. Почему Fusion 360?

Fusion 360 - это почти все, что я использую в настоящее время с точки зрения программного обеспечения для 3D. ПОЛНОЕ РАСКРЫТИЕ: Fusion 360 - это продукт Autodesk, а Instructables - это компания Autodesk, поэтому этот выбор может показаться необъективным. Это не совсем так, и вот почему:

1. Легко учиться. Пользовательский интерфейс был тщательно разработан с нуля, чтобы он был чистым, минимальным и простым. Вы можете перейти от нулевых знаний о 3D-моделировании к созданию простых объектов днем.
2. Это мощно. Как только вы освоите основы, действительно нет предела сложности вещей, которые вы можете с его помощью создавать. С его помощью легко создавать простые модели, но ничто не удерживает вас от моделирования полностью сочлененного газового двигателя, если вы хотите.
3. Это кроссплатформенный. Он доступен на Mac и ПК и, по моему опыту, очень стабилен на обеих платформах.
4. Отлично подходит для ЧПУ. Fusion имеет сверхсложную среду CAM, которая позволяет создавать все виды траекторий инструментов, о которых мы поговорим позже. Действительно здорово иметь CAD и CAM вместе в одной программе, потому что, когда вы меняете свою модель, траектории инструмента обновляются автоматически.
5. Это бесплатно. Если вы зарабатываете на нем менее 100 тысяч долларов в год, вы просто обновляете лицензию для запуска каждый год и продолжаете использовать ее бесплатно.
6. Это не веб-приложение. Хотя все ваши файлы сохраняются в облаке, и там выполняется рендеринг, вам не нужно полагаться на высокоскоростное интернет-соединение, чтобы использовать программу.

Я занимаюсь 3D-моделированием более 13 лет и могу честно сказать, что эта программа идеально подходит для работы, которую я выполняю: мебель, игрушки, машины, товары для дома и т. Д. Это упрощает цифровое производство, особенно лазерное. резка.

Существует ряд других программ, которые можно использовать для получения тех же результатов, и если вам удобно что-то еще (особенно если вы уже заплатили за это), нет причин, по которым вам не следует придерживаться Это. Но если вы не потратили денег или времени на другую программу, поверьте мне, когда я скажу, что вы не пожалеете, что выбрали Fusion 360.

Шаг 2. Получите Fusion бесплатно

Если вы еще этого не сделали, перейдите к уроку «Инструменты и материалы» в классе CNC и следуйте инструкциям оттуда, чтобы бесплатно загрузить и установить Fusion в качестве любителя / ученика / преподавателя.

Шаг 3: интерфейс Fusion

У Fusion 360 есть отличный канал на Youtube с множеством полезных видео. Если вы относитесь к тому типу людей, которые любят изучать программное обеспечение, выполняя все функции, которые оно может выполнять, этот канал - хорошее место для начала. Обзор здесь должен помочь вам хорошо ориентироваться в интерфейсе и дать представление о том, как работает программа.

Но прежде чем мы погрузимся в полноценную 3D-модель, я бегло ознакомлюсь с интерфейсом.

СОВЕТ ОТ ПРОФЕССИОНАЛА: используйте трехкнопочную мышь! Это намного проще, чем использовать трекпад.

1. Панель приложения: доступ к панели данных, операциям с файлами, сохранению, отмене и повторению.
2. Профиль и справка: в профиле вы можете управлять настройками своего профиля и учетной записи или использовать меню справки, чтобы продолжить обучение или получить помощь в устранении неполадок.
3. Панель инструментов: используйте панель инструментов, чтобы выбрать рабочее пространство, в котором вы хотите работать, и инструмент, который вы хотите использовать в выбранном рабочем пространстве.
4. ViewCube: используйте ViewCube, чтобы вращать дизайн или просматривать его со стандартных позиций просмотра.
5. Браузер: обозреватель перечисляет объекты в вашем дизайне. Используйте браузер для внесения изменений в объекты и управления видимостью объектов.
6. Холст и меню маркировки: щелкните левой кнопкой мыши, чтобы выбрать объекты на холсте (пространство, в котором вы создаете свои модели). Щелкните правой кнопкой мыши, чтобы открыть меню маркировки. Меню маркировки содержит часто используемые команды в колесе и все команды в меню переполнения.
7. Временная шкала: на временной шкале перечислены операции, выполненные с вашим дизайном. Щелкните правой кнопкой мыши операции на временной шкале, чтобы внести изменения. Перетащите операции, чтобы изменить порядок их расчета.
8. Панель навигации и настройки отображения. Панель навигации содержит команды, используемые для масштабирования, панорамирования и вращения вашего дизайна. Параметры отображения определяют внешний вид интерфейса и способ отображения дизайнов на холсте.

Шаг 4: Навигация по холсту

Есть три способа изменить вид вашего дизайна:

• Панель навигации
• ViewCube
• Колесико на мышке

Панель навигации

Панель навигации расположена внизу холста. Он обеспечивает доступ к командам навигации. Меню справа контролируют параметры отображения и сетки макета.

Чтобы запустить команду навигации, нажмите кнопку на панели навигации.

Команды навигации

• Орбита: набор команд, которые поворачивают текущий вид.
• Смотреть: просматривает грани модели с выбранной плоскости.
• Панорама: перемещает изображение параллельно экрану.
• Масштаб: увеличивает или уменьшает масштаб текущего изображения.
• По размеру: размещение всей модели на экране.

Настройки отображения

Набор команд, позволяющий, например, указать желаемый визуальный стиль, видимость объектов или настройки камеры.

Сетка и привязки

Команды, позволяющие указать приращения, настройки сетки и показать / скрыть сетку макета.

Окна просмотра

Вьюпорты - это окна, в которых отображается ваш дизайн. На холсте можно одновременно отображать до четырех видовых экранов. Отображение нескольких окон просмотра позволяет вам работать в одном виде и видеть изменения из других положений камеры.

ViewCube

Используйте ViewCube, чтобы повернуть камеру. Перетащите ViewCube, чтобы совершить свободное вращение по орбите. Щелкните грани и углы куба, чтобы получить доступ к стандартным ортогональным и изометрическим видам.

Мышь: используйте быстрые клавиши мыши для увеличения / уменьшения, панорамирования обзора и вращения вокруг него.

• Прокрутите среднюю кнопку мыши, чтобы увеличить или уменьшить масштаб.
• Щелкните и удерживайте среднюю кнопку мыши, чтобы панорамировать вид.
• Клавиша Shift + средняя кнопка мыши для вращения обзора.

Трекпад: если у вас есть Mac с сенсорной панелью или Apple Magic Mouse, вы можете использовать мультитач-жесты для навигации по просмотру.

Шаг 5: Скрипт Image-2-Surface

«Сценарий» - это сокращение для фрагмента кода, который вы можете вставить в программу, чтобы дать ей новый инструмент, который не был включен разработчиком программного обеспечения. Есть десятки скриптов, которые позволяют делать довольно крутые вещи.

Чтобы преобразовать двухмерное растровое изображение в трехмерную поверхность для фрезерования с ЧПУ, мы собираемся использовать сценарий Image-2-Surface (обновлен 03/2018), написанный Хансом Келлнером.

Скрипт очень простой. Все, что он делает, это переводит значение (уровень яркости или темноты) растрового изображения в высоту точки на поверхности сетки. Белые части изображения будут наивысшими точками, а черные части - самыми низкими точками. Этот скрипт будет работать с любой фотографией, но я считаю, что лучше использовать изображения в градациях серого, потому что легче предсказать, как они будут выглядеть в 3D.

УСТАНОВИТЕ СЦЕНАРИЙ

Сначала загрузите прикрепленный ниже ZIP-файл и распакуйте его в любое место по вашему выбору. Я бы посоветовал оставить его где-нибудь, кроме папки «Загрузки» или любой другой папки, которая регулярно очищается.

Чтобы загрузить скрипт в Fusion, выполните следующие действия:

1. Запустите Fusion 360 и затем выберите пункт меню ДОБАВЛЕНИЯ> Сценарии и надстройки….
2. Появится диалоговое окно «Сценарии и надстройки», в котором отобразятся папки «Мои сценарии» и «Образцы сценариев».
3. Выберите одну из папок «Мои сценарии», затем щелкните значок + в верхней части диалогового окна.
4. Найдите файл Image2Surface.js в скопированной папке, выберите его и нажмите «Открыть». Теперь сценарий должен быть установлен и готов к запуску.

Меню скриптов и надстроек

Шаг 6. Используйте скрипт поверхности изображения 2

ЗАПУСТИТЬ СЦЕНАРИЙ

После открытия Fusion я сохраняю безымянный файл под новым именем.

Сохранив файл и выбрав рабочее пространство на МОДЕЛЬ, я перехожу к ДОБАВЛЕНИЯМ> Сценарии и надстройки… Я выбираю Image2Surface из списка и нажимаю «Выполнить».

Если

Файл: Santa Cruz Canyons: 288 X 288 PX.

НАСТРОЙКИ

Когда вы выбрали свое изображение, нажмите OK, и вы увидите диалоговое окно скрипта Image2Surface. Вот разбивка настроек и их значение. Есть много технического жаргона, в который мы не будем вдаваться, но я считаю, что хорошее место для начала изучения подобных вещей - просто поиграться с настройками и посмотреть, что произойдет. Настройки, показанные на скриншоте ниже, дают наилучшие результаты.

Возможно, вы захотите перевернуть свое изображение в зависимости от того, что это такое. Когда ваши настройки будут введены, нажмите OK, и сценарий появится на поверхности. ВАЖНО: Формат экспорта должен быть установлен на OBJ, чтобы поверхность можно было использовать для работы с ЧПУ позже.

Сетка, созданная скриптом Image-2-Surface Ханса Келлнера

ИСПРАВЛЕНИЕ ПРОБЛЕМ

Fusion зависает или дает сбой при попытке запустить скрипт? Скорее всего, ваше изображение слишком велико. Держите его меньше 300 X 300 пикселей, и это не должно быть проблемой. Чем меньше изображение, тем быстрее выполняется обработка.

НЕРАБОТАЮЩИЙ СЦЕНАРИЙ

Если сценарий работает не так, как описано, даже если вы следовали инструкциям, я бы посоветовал посмотреть эту ветку в базе знаний Autodesk:

Обычно, когда скрипт не работает, это потому, что он не установлен должным образом.

Шаг 7: преобразование поверхности в геометрию Т-образного сплайна

Поверхность, которую создает сценарий, представляет собой поверхность многоугольной сетки. Этот тип поверхности состоит из граней с краями и остриями. Если вы увеличите масштаб, вы увидите, что нет криволинейных поверхностей.

Этот тип геометрии нельзя использовать для создания траекторий инструмента с помощью g-кода, поэтому нам нужно преобразовать его в геометрию T-Spline. T-сплайн - это тип геометрии NURBS, который работает с контрольными точками, которые влияют на гибкую поверхность.

Для создания траектории инструмента с ЧПУ вам понадобится геометрия T-Spline, поэтому выберите в меню инструмент «СОЗДАТЬ»> «Создать форму». Этот инструмент перенесет вас в рабочее пространство SCULPT.

Затем нажмите UTILITES> Convert и выберите Mesh Body в фильтре выбора. Теперь щелкните поверхность сетки, созданную сценарием, и нажмите OK. Теперь пора набраться терпения и позволить программе сделать свою работу по преобразованию поверхности в тело T-Spline - это может занять пару минут.

Щелкните ЗАВЕРШИТЬ ФОРМУ, и Fusion вернется в рабочее пространство МОДЕЛЬ.

РАЗМЕСТИТЬ ПОВЕРХНОСТЬ В БЛОК

Чтобы лучше представить себе, что вы собираетесь вырезать на ЧПУ, рекомендуется создать твердую форму. Сначала выберите поверхность в папке Bodies в БРАУЗЕРЕ в левой части экрана. Затем щелкните правой кнопкой мыши в любом месте экрана и выберите в меню «Переместить».

Глядя на поверхность сбоку, поверните ее на 90º так, чтобы верхняя часть поверхности была обращена вверх.

Размер поверхности полностью основан на исходном растровом изображении, поэтому теперь вам нужно масштабировать его, чтобы он соответствовал фактическому размеру части, которую вы хотите вырезать. Для этого убедитесь, что тело выделено в БРАУЗЕРЕ, и перейдите в меню ИЗМЕНИТЬ> Масштаб. Щелкните "Точка" и выберите начало координат модели.

ПРИМЕЧАНИЕ. Вам может потребоваться включить Origin в браузере, чтобы увидеть его.

Глядя на поверхность из вида сверху, измените коэффициент масштабирования так, чтобы поверхность соответствовала размеру части, которую вы хотите вырезать. Я собираюсь использовать кусок дерева 3 "X 3", поэтому я ищу масштабный коэффициент, который даст мне ПОВЕРХНОСТЬ, которая немного БОЛЬШЕ, чем 3 "X 3". Я вижу, насколько он велик на сетке макета.

Теперь, когда поверхность на месте, создайте прямоугольник, представляющий материал, который нужно вырезать. Я использую квадрат 3 "X 3" X 0,76 ", поэтому перехожу в CREATE> Box и щелкаю начало координат модели в качестве отправной точки. Команда box запрашивает ширину, глубину и высоту, которые вы можно войти, набрав число и нажав Tab.

Я вижу, что поверхность, которую нужно вырезать, на самом деле выше, чем материал, который нужно вырезать, поэтому мне не нужно уменьшать поверхность по оси Y. Я снова использую инструмент «Масштаб» и меняю «Тип масштабирования» на «Неравномерный». Эта опция позволит вам масштабировать в любом измерении независимо. Для расстояния Y выберите число, которое дает вам некоторое пространство для передышки, чтобы поверхность поместилась в блоке.

Чтобы переместить поверхность ближе к верху блока, щелкните правой кнопкой мыши> Переместите поверхность вверх в направлении Y так, чтобы она находилась чуть ниже верха блока.

СОЗДАЙТЕ ТВЕРДУЮ ПОВЕРХНОСТЬ

Когда и блок, и поверхность на месте, перейдите в ИЗМЕНИТЬ> Заменить грань. Как и любой другой инструмент в Fusion, он сообщает вам, что ему нужно для работы. Сначала выберите исходную грань, которая в данном случае является верхней поверхностью блока. Затем нажмите «Выбрать» в разделе «Целевые грани» и выберите поверхность, которую вы только что преобразовали из исходной сетки. Нажмите ОК, затем выключите исходное тело в БРАУЗЕРЕ, и вы увидите готовую поверхность, которую вы будете создавать на ЧПУ.

ПОКАЖИТЕ, ЧТО У ВАС

Если вы попробовали, опубликуйте свои результаты здесь!