Low-cost 3D Printing for Science, Education and Sustainable Development / Доступная 3Д печать для науки, образования и устойчивого развития: 3. Практическое руководство по вашей первой 3D печати

Примеры бесплатных программ для технического 3D-моделирования:

fidller_fly 28.07.13 в 11:19

• SketchUp [14] (простой в использовании, с мировым сообществом пользователей и видео-уроки, но как-то ограничен, оптимизирован для создания простых архитектурных моделей)

fidller_fly 28.07.13 в 11:19

• FreeCAD [15] (Win/Mac/Linux open source 2D-и 3D-параметрическое моделирование с крутой кривой обучения и хорошей документации и сообщества пользователей, чтобы помочь)

fidller_fly 28.07.13 в 11:19

• Blender [16] (мощное программное обеспечение с открытым исходным кодом под Win/Mac/Linux, оптимизированное для сложной анимации и рендеринга 3D-объектов и персонажей, неинтуитивное и сложное для изучения).
[от ред.: с возможностью переключаться на русский интерфейс, с доступными пособиями в т.ч. и видео- на русском языке, с возможностью экспортирования в STL и инструментом для создания 3D скульптур]

Woolpit 08.10.13 в 10:45

• Autodesk™ Inventor Fusion [17] (профессиональное САПР приложение под Win/Mac, бесплатное для некоммерческого использования; был вытеснен более новой, "облачной" версией: Fusion 360)

Woolpit 08.10.13 в 10:45

• OpenSCAD [18] (не приложение, а язык программирования для создания 3D-моделей с помощью алгоритмов, очень мощный и многофункциональный, довольно сложный, но попробовать стоит).

Woolpit 08.10.13 в 10:45

Примеры бесплатных программ для художественного 3D-моделирования:

Woolpit 08.10.13 в 10:45

• Sculptris [19] (приложение под Win, Mac для создания виртуальных скульптур. Робота в программе очень напоминает процесс лепки из настоящей глины)

Woolpit 08.10.13 в 10:45

• Autodesk 123D Design [20] (Mac, Win, iPad, веб-приложение, простой интерфейс с множеством функций).

Woolpit 08.10.13 в 10:46

Иногда для создания несложной 3D-модели проще использовать один из множества специализированных сайтов, которые предлагают инструменты для быстрого создания и доработки объектов (такие инструменты называются веб-приложениями).

fidller_fly 28.07.13 в 11:22

Примеры веб-приложений для 3D-моделирования:

fidller_fly 28.07.13 в 11:22

• TinkerCAD [21] (сейчас закрыт)
[от ред.: TinkerCAD поглощён корпорацией Autodesk, но проект на плаву, и после регистрации на сайте вы можете пройти несколько простых уроков и по их выполнении получить первые предметы для 3D печати]

fidller_fly 28.07.13 в 11:22

• 3Dtin [22]

fidller_fly 28.07.13 в 11:22

• ShapeSmith [23]

fidller_fly 28.07.13 в 11:22

• Cubify [24]

fidller_fly 28.07.13 в 11:23

• Autodesk 123D Design [20]

fidller_fly 28.07.13 в 11:23

В качестве последнего пункта этого краткого обзора программ для 3D-моделирования стоит заметить, что в последнее время подобные приложения выпускаются и для планшетов с сенсорными экранами, таких как iPad фирмы Apple. Примеры таких приложений:

Woolpit 08.10.13 в 10:46

• netfabb, 3Dskope, KiwiViewer, vueCAD и MeshLab (просмотрщики файлов STL, не способные создавать или изменять модели; все бесплатны)

Woolpit 08.10.13 в 10:47

• Приложения Autodesk из семейства 123D: 123D Sculpt (создание моделей с натуралистично закруглёнными гранями, бесплатно), 123D Design (создание геометрических, «квадратных» моделей, бесплатно) и 123D Creature (создание персонажей, не бесплатно, но продаётся по минимальной цене)

fidller_fly 28.07.13 в 11:23

• Autodesk 123D Catch (3D-сканирование камерой iPad или iPhone, бесплатно, но требуется регистрация).

Woolpit 08.10.13 в 10:50

Получение 3D-моделей из интернета

Woolpit 08.10.13 в 10:50

Хорошей идеей будет, прежде чем начать создавать свои собственные 3D-модели и начинать работать с более или менее сложными программами, обратить внимание на уже готовые модели, сделанные другими и любезно размещённые ими в Сети для бесплатного пользования. Окинем взглядом самые полезные веб-ресурсы 3D-моделей:

Woolpit 08.10.13 в 10:51

• Thingiverse [25]: ресурс используется большинством энтузиастов дешёвой 3D-печати как источник готовых моделей и для обмена своими творениями. Здесь предлагается более 50 000 пользовательских 3D-моделей. Большинство из них сделано для 3D-печати, но есть также модели для лазерной резки и других, более традиционных методов обработки. Всё содержимое можно скачать бесплатно. Большинство моделей легко напечатать, но лучше сначала проверить, была ли данная модель уже напечатана кем-нибудь из пользователей и с каким результатом (посмотрите раздел «who has made it» [«кто сделал это»] в описании модели).

Woolpit 08.10.13 в 10:51

• Autodesk 123D [26]: сайт с большим количеством объектов, которые можно бесплатно скачать после регистрации. Файлы уже в формате STL.

Woolpit 08.10.13 в 10:51

• 3D CAD browser [27]: онлайн-ресурс обмена 3D-моделями для графических дизайнеров (CGI) и инженеров, работающих с CAD/CAM/CAE. Здесь много автомобилей, животных, архитектурных моделей и т.д. Как всегда, бесплатное скачивание в разных форматах после регистрации. Не все модели подходят для дешёвой 3D-печати.

Woolpit 08.10.13 в 10:52

• GrabCAD [28]: загрузка файлов в этом обширном онлайн-хранилище доступна без регистрации. Много разных трёхмерных цифровых объектов – от маленьких гаек и болтов до целиком гоночных автомобилей с тысячами превосходно сделанных механических деталей. Но для 3D-печати подходит только небольшая часть этих объектов, большинство же может служить лишь как замечательные сложные примеры в 3D фотореалистичном рендеринге.

Woolpit 08.10.13 в 10:52

• Shapeways [29]: Веб-сайт, предлагающий множество замечательных проектов, загруженных пользователями, но почти ничего нет в свободном доступе. Вы можете заплатить, чтобы загрузить некоторые модели или просто заказать у Shapeways распечатку их в пластмассе или металле (от алюминия до меди или стали, а также позолоченные или посеребренные) и доставить вам, за разумную цену, с гарантией прекрасного результата.

Woolpit 08.10.13 в 10:52

• 3D warehouse[30]: электронное хранилище SketchUp, с сотнями моделей самых разных типов объектов. Придётся, правда, внимательно поискать, чтобы найти пригодные для печати.

Woolpit 08.10.13 в 10:53

• 3D via [31]: небольшое хранилище 3D-моделей, которые можно бесплатно скачать после регистрации.

fidller_fly 28.07.13 в 11:24

На большинстве этих сайтов доступные для скачивания файлы предлагаются в нескольких форматах, что позволяет легко изменить модели и подогнать их под свои требования. Они также могут служить источником упражнений для изучения возможностей современных программ для 3D-моделирования.

aks_id 22.10.13 в 11:56

Но даже если на сайте есть только файлы STL, можно после скачивания импортировать их в программу 3D-дизайна (иногда для этого нужны специальные плагины) и таким образом получить возможность изменить их перед печатью. Многие скачивают и печатают модели самых известных разработчиков-любителей (например, Dizingof и Emmett на Thingiverse) или используют их в качестве основы и источника вдохновения при создании новых и более подходящих для печати (производных) моделей, не нарушая при этом авторские права, лицензии или моральные принципы. Это уже давно распространённая практика для работы с исходным программным кодом (являющаяся основой философии открытых источников), но она почти беспрецедентна в художественном и техническом мире, где люди намного чаще применяют авторское право на блокировку своей работы всеми юридическими и техническими средствами в попытке (чаще всего безуспешной) защитить их от копирования или изменения.

Woolpit 08.10.13 в 10:53

И даже если мы ещё не научились изменять чужие модели, тот факт, что огромное сообщество творческих людей имеет возможность сделать это, а также наличие нескольких сотен тысяч 3D-моделей, доступных для бесплатного скачивания, служит нам одновременно и стимулом, и вызовом для того, чтобы улучшать наши собственные навыки создания моделей, чтобы не отстать. Ведь возможно, приближается следующий тип цифрового неравенства - между теми, кто умеет создавать любые 3D-объекты, которые им нужны или просто нравятся, и теми, кто этого не умеет. Но даже если нам посчастливилось, и мы находимся на «творческой» стороне этого неравенства, нужно сделать ещё один шаг, чтобы стать настоящими создателями - выбрать 3D-принтер (купить или собрать, а ещё лучше купить и собрать), устройство, которое воплотит наши виртуальные проекты в реальные 3D-объекты…

Woolpit 08.10.13 в 10:53

Оборудование для 3D-печати

fidller_fly 28.07.13 в 11:25

Нам потребовалась бы сотня страниц, чтобы перечислить характеристики и функции всех дешёвых 3D-принтеров, имеющихся сейчас в продаже (готового оборудования или наборов для самостоятельной сборки), или тех, которые разрабатываются энтузиастами движения свободного аппаратного обеспечения, загружающими свои схемы и инструкции по сборке в интернет для бесплатного скачивания.
Действительно, сейчас, возможно, худшее (и в то же время лучшее) время для покупки 3D-принтера: слишком большой выбор; постоянно меняющийся рынок, на котором чуть ли не каждый день старые модели сменяются новыми; много важных и стремительных усовершенствований технологии, которые каждый месяц делают для нас доступными новые функции, новые материалы для печати, более быстрые и надёжные принтеры, более точные результаты, более низкие цены и т. д. Довольно сложно следить за всем этим развитием, размышлять, что будет дальше, и при этом всё ещё быть в состоянии решить, какой принтер стоит приобрести сегодня.

Woolpit 08.10.13 в 10:54

На данном этапе очевидно, что любой совет и любая информация, которым сегодня можно доверять, в скором времени станут устаревшими или просто ошибочными, и поэтому не стоит впадать в искушение и бежать за своим первым 3D-принтером с верой в то, что эта модель навсегда останется лучшей. Пожалуй, определить, какая из моделей лучшая, вообще невозможно, ведь всё зависит от наших потребностей, интересов и способностей. Может, лет этак через десять всё будет проще, и в этой сфере появится очевидный лидер, а может и нет. Но сейчас наш единственный вариант – следовать за этим стремительным развитием, если не меняя принтер каждый год, то, по крайней мере, следя за новостями, отслеживая изменения и – самое важное – экспериментируя так часто, как это позволяют наши ресурсы (самым ценным из которых порой является время, а не деньги, особенно когда его недостаточно).

Woolpit 08.10.13 в 10:57

Идеальное решение при выборе нового принтера – купить модель, которую с течением времени можно будет без проблем обновить до усовершенствованной версии. У такой модели должно быть достаточно много пользователей, а её разработчики должны быть умными людьми, которые всегда стремятся к лучшему, устраняя недоработки и исследуя новые направления развития. Если вы спросите, как называется такой принтер, каждый ответит вам по-своему – просто потому, что единственно верного ответа нет. К счастью, у нас на выбор есть очень хорошие принтеры, интересные и даже великолепные модели, и все они разные, потому что мы тоже все разные.
Давайте рассмотрим некоторые наиболее распространённые дешёвые 3D-принтеры, на которые сегодня стоит обратить внимание. Нам следовало бы классифицировать их в соответствии с философией разработчиков, но иногда сложно найти границу между тремя главными категориями. Поэтому пришлось просто распределить их между двумя крайностями – от «абсолютно открытый, пользователю даётся полный контроль, для эксплуатации нужен большой опыт» до «полностью закрытый, пользователю даётся минимум контроля, подходит для неопытных пользователей», со всеми возможными промежуточными вариантами.

Woolpit 08.10.13 в 10:57

Авторский список лучших примеров для изучения (не обязательно лучших для печати) приведен здесь только как предложение и отправная точка, его нельзя назвать исчерпывающим.

Woolpit 08.10.13 в 10:58

1. 3D-принтеры в «хакерском» стиле: «сделай сам», открытые аппаратные средства, полностью настраиваемые.

[прим. ред. Хакер - человек, который врубается в дело, работает быстро и грубо, но эффективно]

Woolpit 08.10.13 в 10:58

• RepRap [32]: большое семейство, почти что дерево эволюции 3D-принтеров! Часто продаются под другими названиями и марками, оставаясь при этом, по большому счёту, модификациями одной из основных моделей RepRap:
- Darwin: исходная модель, сейчас заменена другими конструкциями;
- Mendel / Prusa Mendel / MendelMax: с характерным треугольным каркасом;
- Wallace и Huxley: две модели меньшего размера и упрощённой конструкции;
- Rostock: дельта-принтер с не-Декартовой конструкцией [33] (печатающая головка держится и управляется тремя манипуляторами, выстроенными в пирамидальной форме и прикреплёнными к вертикальным стойкам; основание зафиксировано), это очень интересная и уникальная модель.

Woolpit 08.10.13 в 10:58

• Ultimaker [34] (очень точный принтер из Нидерландов).

Woolpit 08.10.13 в 11:00

• Printrbot [35] (ряд дешёвых принтеров, включающий в себя несколько портативных моделей, из США).

Woolpit 08.10.13 в 11:01

2. Простые в обслуживании 3D принтеры: хороший компромисс: заранее полностью собранный, однако частично настраиваемый, принтер с меньшей «открытостью», но более легкий в использовании и предсказуемый.

Woolpit 08.10.13 в 11:01

• Makerbot [36] – всемирно известная компания, которая популяризировала дешевые 3D принтеры. Две доступных в настоящее время модели – эволюция предыдущих популярных принтеров, которые были, вероятно, первыми, проданными большому количеству любителей создавать:

Woolpit 29.10.13 в 20:14

• Replicator (с двойным экструдером, который может печатать двумя цветами, или двумя видами пластмассы одновременно), с фанерным каркасом и специальным общедоступным программным обеспечением;
[прим. ред. - полноценные чертежи первого репликатора. а также детали для лазерной резки (фанерный каркас) и пластмассовые части для распечатки без труда можно найти и скачать на Thingiverse]

Woolpit 08.10.13 в 11:01

• Replicator 2 (более новая копия с прочным металлическим каркасом, менее открытая, например, чертежи не доступны в онлайне, как это было для Replicator, но более надежная и удобная. Программное обеспечение было также модернизировано (уже не с открытыми исходниками). Есть также версия 2X с двойным экструдером и подогреваемой платформой.

Woolpit 08.10.13 в 11:01

• Solidoodle [37], третье поколение доступных 3D принтеров, предлагающих различные размеры печати и интересные опции, такие как прочный алюминиевый корпус и подогреваемую платформу.

Woolpit 08.10.13 в 11:02

• Afinia Up! [38] Это «плюс» и «мини» версии универсальных принтеров «для остальных», тех кто не "махровый" хакер, но все еще требует немного свободы для экспериментов.

Woolpit 08.10.13 в 11:02

3. 3D принтеры включай-и-играй (plug’n’play): закрытые «черные ящики», очень удобные, но с весьма ограниченным количеством настроек. Получаемый результат такой же, как у современных лазерных или струйных (2D) принтеров.

Woolpit 29.10.13 в 20:31

• Cube [39], первый и наиболее известный дешевый 3D принтер, полностью plug-n-play, с некоторыми компромиссами в управлении и универсальности, но легкий в обслуживании, разработанный и разрекламированный для использования непрофессионалами, и даже детьми. С собственным программным обеспечением (только для Windows), собственными картриджами пластмассовой нити и возможностями, такими как подключение посредством Wi-Fi и прямая печать с USB накопителя.

Woolpit 29.10.13 в 20:35

Хороший сравнительный анализ ряда принтеров различных категорий был опубликован в специальном выпуске журнала “Make:” зимой 2013, полностью посвященном 3D печати [40]. Для одних - это очень интересное чтение (стоит 6,99$ для цифровой загрузки как ebook или PDF, и 9,99$ для получения печатной версии) для других - подробные инструкции по 3D печати новичкам, программам моделирования и т.д.

alex_itz 28.10.13 в 17:49