作者:Simon

本次教學繼續跟大家分享Rhino 6 的細分建模流程,題材是一首飾-馬頭吊墜,最後利用3D印表機製作出實物。

設計名稱: Waterhorse吊墜

設計來源:?STLING珠寶設計

溫馨提示...

1.本教學使用 Rhino 6 SR14

2.點擊文中的英文指令可查閱該指令的詳細用法

Rhino 6 for Windows Evaluation?

www.rhino3d.com

一. 製作馬耳朵、額毛造型的多邊形布線

這款吊墜在設計上使用比較簡潔的線條來構成馬頭的各部分,第一步參照下圖紅線所示的額毛、耳朵的部分進行多邊形布線。

這部分的結構是造型中最複雜的,如何對這部分進行「拆解」呢?見下圖所示:

1.1 圖中的綠線把這個整體劃分成四個部分,再分別對各部分進行布線,使用Polyline指令繪製出下圖紅線槓框;

布線步驟:依照參考圖中的造型轉折處畫折線,最後圍成一個閉合的線框。

1.2 布線過程中會出現一些五邊形的結構(下圖所示),如何把這些五邊形分解成四邊結構呢?

1.3 按下圖的綠線所示繼續進行繪製,新增加的線段除了分拆五邊形成為四邊結構外,還可以為後續塑造隆起表面的效果作鋪墊。但最後仍留下一個五邊形結構。

1.4 消除這個五邊結構的方法可以參考下圖,以連接出拐角的方式來布線;

1.5 繼續按下圖所示對交匯處凹縫特徵進行布線;

馬耳朵、額毛部分的多邊形布線結果如下:

二. 生成馬耳朵、額毛造型的網格與細分曲面

2.1 對繪製好的多邊形線框進行相互分割,具體方法可以參考以下這篇教學中第 3.3 步驟;

SimonChen:圖文教學│Rhino 6 MOBIUS音箱建模?

zhuanlan.zhihu.com
圖標

2.2 利用分割後的線框,使用MeshFromLines指令生成一張平面狀的網格,過程見以下動圖;

2.3 選取這張網格,使用 OffsetMesh指令對網格進行兩側偏移,以達到生成一個實體網格這目的

2.4 選取網格後,在指令欄內輸入tosubd指令並回車確定,令網格轉換成細分曲面。

2.5 打開細分面的控制,調整造型,大致調的過程見以下動圖;

▲調整完成後的馬耳朵、額毛部分

三. 製作馬面輪廓的部分

完成了上面在本範例中最複雜的部分後,我們只需重複上述方法即可構建吊墜餘下部分,如馬面輪廓的部分;

3.1 如下圖1-4步驟所示:

  1. 繪製多邊形線框;
  2. 利用線框生成網格;
  3. 網格偏移成實體;
  4. 轉換成細分曲面;

以下我們使用從 NURBS 曲面轉細分面進加工的流程;

3.2 按下圖所示:利用Curve指令根據參考圖繪製這條曲線。

3.3 利用 OffsetMultiple指令對此曲線進行多次偏移操作,調整曲線位置後,使用 Loft 指令生成一管狀曲面。

3.4 要這管子上快速生成一個分肢的,我們可以利用這管子轉換為細分曲面進行加工,過程見以下動圖:

▲注意指令欄內的選項設定

3.5 使用 ToNurbs 指令,把所有細分曲面轉成NURBS多重曲面,而馬頭餘下部分相對比較簡單,這裡不作贅述了,馬頭吊墜建模完成。

▲細分曲面轉成NURBS曲面,並通過布爾運算合併成一整體

四. 輸出至3D列印

以下是馬頭吊墜數字模型通過轉換成網格再輸出成STL格式進行3D列印的過程:

4.1 選取NURBS曲面,使用Mesh指令轉換成網格,再以STL 格式輸出。

4.2 在3D列印軟體中的設定內容:

  1. 輸入STL模型並調整擺放角度(一般情況下模型作傾斜放置,其列印效果會較佳);
  2. 在模型底部添加必要的支撐點(添加支撐的間隔不能太近數量不能過多,否則將來剪除支撐體時容易造成誤傷);
  3. 生成支撐體;
  4. 設定列印層厚度為0.025mm(層厚設定得越薄,列印時間越長,列印的表面質量相對更好);
  5. 預覽列印過程。
  6. 確認OK後上傳至3D印表機進行列印。

基於珠寶體積小、表面精細度要求高,因此使用目前較流行的桌面級LCD光固樹脂成型3D印表機進行列印。

這種採用「LCD選擇性區域透光原理」成型技術能列印出高品質表面及精細細節。

▲同一個列印時段內可以列印出多個模型,以便在更短時間內驗證不同的設計方案

4.3 從3D列印面的成型平臺上取下列印件,用鋒利的水口剪小心移除支撐,見下圖:

▲列印件尺寸:長30mm、寬19mm,耗時約3小時

利用Rhino 6 的細分建模結合NURBS方式製作珠寶,有助提高建模效率,再以3D列印製成多個設計方案,讓設計師在一個短時間內對其設計進行驗證、調整。

以上就是本次教學的內容。

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