Asas Pemodelan 3D: 34 Langkah (dengan Gambar)

Pemodelan 3D digunakan dalam pelbagai aplikasi untuk membuat representasi objek fizikal pada komputer. Pemodelan 3D adalah subset Reka Bentuk Bantuan Komputer (CAD), di mana anda menggunakan komputer untuk membantu dalam proses reka bentuk untuk semua jenis kerja reka bentuk. Ia digunakan dalam pelbagai aplikasi, terutamanya apabila merancang bahagian-bahagian pada komputer untuk membantu dalam membuat atau visualisasi bahagian-bahagian itu. Model komputer digunakan untuk menyampaikan dimensi, jenis bahan, dan lain-lain kepada siapa saja yang melihat reka bentuk, dan boleh digunakan untuk membuat jalan kawalan untuk mesin Komputer Berkuasa Numerik (CNC).

Pemodelan 3D pada umumnya menjadikan proses reka bentuk produk lebih berkesan. Program pemodelan membolehkan anda membuat dan memvisualisasikan produk akhir, mengubahsuai dan mengoptimumkan reka bentuk, dan reka bentuk dokumen, pengukuran, dan bahan dengan mudah. Jika anda pernah mendengar percetakan 3D, pemodelan 3D adalah apa yang digunakan untuk reka bentuk objek sebelum mereka dicetak 3D. Dalam Pengajaran ini anda akan mempelajari beberapa asas pemodelan 3D dan mengapa ia penting.

Bekalan:

Langkah 1: Pemodelan 3D dalam Kejuruteraan

Dari filem ke pembuatan, model 3D sangat berguna. Terdapat beratus-ratus program reka bentuk 3D yang berbeza di luar sana, masing-masing untuk aplikasi tertentu. Pemodelan 3D membolehkan para jurutera memadam idea mereka sebelum mereka menjadi kenyataan, sehingga kebanyakan objek yang anda lihat di sekeliling anda mula-mula direka bentuk dalam perisian reka bentuk 3D oleh jurutera sebelum mereka dibuat. Reka bentuk 3D sangat penting untuk sebab ini: jurutera, arkitek, dan sebagainya menggunakan program CAD 3D untuk mereka bentuk sesuatu sebelum membina mereka sepanjang masa. Contohnya, setiap komponen komputer anda dimodelkan dalam perisian pemodelan 3D, bentuk dan kos setiap bahagian dioptimumkan untuk kegunaannya, dan semua model telah disatukan dalam pemasangan dalam perisian untuk memastikan mereka semua sesuai dengan baik. Fail-fail tersebut kemudiannya dihantar kepada pengilang, di mana mesin dikawal komputer dapat membuat semua bahagian, dan pekerja menggunakan fail untuk mengikuti langkah pemasangan untuk membina komputer secara fizikal yang anda duduk di hadapan anda.

Langkah 2: Pemodelan 3D dalam Filem

Walaupun program CAD 3D secara tradisinya digunakan dalam bidang kejuruteraan, seni bina, dan membuat perkara secara umum, pemodelan 3D juga boleh digunakan untuk bidang sinematografi. Artis dan pereka merancang objek 3D, makhluk, dan dunia dalam program seperti Autodesk Maya atau 3DS Max untuk animasi dan visualisasi produk. Semua filem animasi memerlukan sejenis reka bentuk 3D untuk mencipta makhluk dan dunia dalam filem, dan beberapa filem tindakan langsung menggabungkan CGI (imejan yang dihasilkan oleh komputer) untuk menambah kesan khas, butiran, dan latar belakang untuk mewujudkan adegan dan memasukkan unsur-unsur filem yang tidak mungkin sebaliknya.

Langkah 3: Langkah Awal

Semua program pemodelan 3D bermula dengan asas-asas kerja dalam dimensi 3D: bentuk mudah dan geometri. Kebanyakan program CAD bermula dengan bentuk asas, sama ada lakaran 2D bentuk yang boleh "diekstrusi" menjadi tiga dimensi, atau bentuk 3D mudah seperti blok, silinder, atau sfera yang dimensi dapat disesuaikan. Di atas adalah kotak ringkas yang dibuat dalam dua program yang berbeza, Tinkercad, program pemodelan 3D ringkas, dan Autodesk Inventor, program CAD 3D profesional yang digunakan untuk reka bentuk dan simulasi produk. Anda boleh membuat program CAD untuk mengubah suai, mengedit, dan memanipulasi bentuk mudah untuk membuat yang lebih rumit, seperti yang saya akan tunjukkan dalam langkah-langkah yang akan datang.

Daripada bentuk asas dan lakaran, hampir apa saja boleh dibuat dengan menggunakan pelbagai alat dan templat yang disediakan oleh setiap program CAD. Jika anda baru dalam program pemodelan 3D, kebanyakan akan mempunyai tutorial pengenalan supaya anda boleh mengenali perisian tersebut. Saya akan menggunakan Autodesk Fusion 360 untuk menunjukkan beberapa fungsi CAD, tetapi hampir semua prosedur yang saya akan tunjukkan dapat dijumpai dalam banyak program CAD. Ini bukan tutorial Fusion 360, saya hanya akan menunjukkan fungsi asas perisian 3D CAD supaya anda boleh memulakan dalam mana-mana program yang anda mahukan. Sesetengah program agak berbeza daripada yang saya akan gunakan, kerana mereka ditubuhkan secara berbeza, tetapi jangan khawatir! Semoga anda masih dapat memikirkannya. Langkah pertama anda adalah untuk mencari program pemodelan 3D yang sesuai dengan keperluan anda. Terdapat beberapa di bawah yang saya telah disenaraikan. Cuba mereka dan mari mula merancang!

Program Reka Bentuk 3D Percuma

Autodesk 123D: Sekumpulan aplikasi dan program percuma yang direka untuk menjadikan reka bentuk 3D mudah
Tinkercad: Program CAD dalam talian yang sangat mudah, direka untuk mencipta dan mencetak kandungan 3D
SketchUp: Satu lagi program CAD yang mudah dan mudah dipelajari
OpenSCAD: Alat reka bentuk 3D untuk pengaturcara digunakan untuk membuat reka bentuk mudah diubah suai
Blender: Alat reka bentuk 3D yang digunakan untuk objek yang lebih semula jadi, dengan keupayaan sculpting, rendering, dan animasi, yang digunakan oleh banyak studio bebas

Percuma Untuk Pelajar

Pencipta Autodesk: Perisian reka bentuk mekanikal profesional digunakan untuk membuat dan mengoptimumkan sistem yang direka bentuk
Autodesk Fusion 360: Platform CAD berasaskan awan digunakan untuk membantu pereka melalui keseluruhan proses perancangan, kejuruteraan dan pembuatan
Autodesk Maya: perisian pemodelan 3D dan animasi yang luas digunakan dalam banyak permainan dan filem
3DS Max: Perisian pemodelan dan animasi 3D yang digunakan untuk persembahan, animasi, dan visualisasi reka bentuk

Perisian Reka Bentuk 3D Lain

Solidworks: Perisian reka bentuk 3D Kejuruteraan dengan pelbagai pakej untuk membantu dalam reka bentuk untuk aplikasi tertentu
Badak: perisian pemodelan 3D yang sangat serba boleh digunakan untuk memodelkan segala-galanya dari haiwan ke bangunan
TurboCAD: Profesional di sekitar perisian pemodelan 3D untuk seni bina dan reka bentuk mekanikal

Langkah 4: Jenis Fail

Kebanyakan perisian reka bentuk 3D membolehkan anda membuat beberapa jenis fail berbeza. Hampir semuanya membolehkan anda membuat fail bahagian dan fail perakitan, kerana setiap produk adalah sama ada satu elemen atau gabungan kepingan yang berbeza. Bahagian mewakili komponen tunggal, dan perhimpunan mewakili gabungan bahagian atau perhimpunan lain. Lukisan, jenis fail kurang digunakan, adalah 2D visualisasi reka bentuk 3D yang membantu pereka menyampaikan maklumat mengenai bahagian atau perhimpunan mereka kepada orang lain pada satu helai kertas. Program reka bentuk juga boleh mengandungi jenis fail lain yang boleh membantu pereka dan jurutera hadir, meniru, menghidupkan, atau mengeluarkan reka bentuk mereka.

Langkah 5: Persekitaran Reka Bentuk

Semua program CAD mempunyai persekitaran reka bentuk yang sama yang membolehkan anda melihat, mengedit, dan mendokumen fail CAD anda. Fail itu sendiri terletak di pusat persekitaran, dan alat untuk memanipulasi fail terletak di sekitar tepi. Sekali lagi, jika anda menggunakan program yang berbeza, alat-alat ini mungkin berada di tempat yang berbeza, tetapi saya akan melalui alat dan perkara yang paling biasa yang akan anda lihat di tetingkap anda apabila anda membuka fail.

Langkah 6: Melihat Alat

Alat ini (terletak di tengah bawah tetingkap) digunakan untuk melihat model anda dalam orientasi yang berbeza. Dengan alat ini, anda boleh berputar, menyorot, atau mengezum pada fail anda, dan juga menetapkan sudut tontonan normal ke wajah atau satah tertentu. Dengan alat ini, anda boleh menumpukan tetingkap anda pada aspek reka bentuk tertentu jika anda mengerjakannya. Alat ini juga akan membolehkan anda mengubah latar belakang, perspektif, dan pencahayaan di pihak anda.

Langkah 7: Reka Bentuk Reka Bentuk

Bar sejarah reka bentuk memaparkan semua tindakan yang telah anda ambil untuk mengedit reka bentuk anda. Alat ini cukup biasa dalam perisian reka bentuk, dan sangat berguna kerana ia membolehkan anda kembali dan mengedit tindakan lalu yang telah anda ambil dalam reka bentuk anda, termasuk mengubah dimensi, mengeluarkan atau mengubah ciri, atau hanya tatal semula dan mula semula dari titik tertentu. Alat ini juga berguna kerana ia membolehkan anda dan orang lain melihat bagaimana anda membuat bahagian.

Langkah 8: Pokok Ciri

Pokok Ciri, seperti Reka Bentuk Reka Bentuk, menjejaki kerja anda. Walau bagaimanapun, daripada memaparkan kerja anda secara kronologi, ia memaparkannya mengikut jenis operasi. Dalam dokumen bahagian, anda boleh menggunakan Tree Feature untuk melihat semua lakaran yang telah anda tambahkan ke bahagian itu, dan anda boleh memilih untuk melihat atau menyembunyikan operasi, badan, dan ciri. Dalam perhimpunan, anda boleh menggunakan Tree Feature untuk melihat bahagian-bahagian yang anda ada dan bagaimana ia disambungkan kepada satu sama lain.

Langkah 9: Toolbar

Toolbar adalah komponen perisian CAD yang sangat penting, yang membolehkan anda untuk benar-benar membuat bentuk 3D. Setiap bahagian bar alat mengandungi ciri atau tindakan yang membolehkan anda membentuk dan mengedit model anda. Walaupun organisasi alat dalam setiap program CAD akan berbeza, kebanyakan ciri anda hampir selalu dapat mencari di mana-mana di sepanjang banyak tab toolbar program CAD anda. Jika anda tidak dapat mencari alat tertentu, jangan bimbang! Ia mungkin pergi dengan nama yang berbeza, jadi anda boleh cuba mencari istilah dalam program anda atau mencari dalam talian.

Langkah 10: Pelan, Paksi, dan Mata

Sebelum kita mula membina sesuatu, saya ingin memaparkan beberapa bahagian penting perisian reka bentuk 3D: geometri rujukan. Ini adalah pesawat, paksi, dan titik yang boleh anda gunakan untuk mencari bahagian anda dan ciri-cirinya dalam ruang 3D. Semua fail akan bermula dengan geometri rujukan asas, berpusat di sekitar asal, atau "titik sifar", yang perisian CAD mentakrif sebagai titik (0,0,0) dalam ruang 3D. Program CAD berfungsi dalam sistem koordinat Cartesian, jadi semua titik ditentukan oleh x, y, dan jarak z dari asal. X, Y, dan Z dipanjangkan dari asal, dan membentuk pesawat XY, YZ, dan XZ. Semua geometri rujukan ini boleh dirujuk dalam lakaran dan ciri apabila merancang bahagian. Sketsa, yang akan saya bicarakan tidak lama lagi, ditakrifkan oleh pesawat yang mereka letaknya, dan dalam sketsa dan ciri-ciri lain, paksi dan asal boleh dirujuk untuk membuat dimensi. Anda juga boleh membuat pesawat baru, paksi, dan mata di tempat lain dalam model 3D anda, yang saya akan pergi ke sedikit lebih kemudian.

Langkah 11: Bahagian

Sebahagian fail adalah komponen asas perisian reka bentuk 3D. Bahagian fail mewakili komponen atau kepingan tunggal yang boleh menjadi entiti mereka sendiri atau sebahagian daripada perhimpunan yang lebih besar, yang akan saya tutup kemudian. Apabila mereka bentuk bahagian, anda boleh menggunakan pelbagai utiliti lakaran 2D dan alat membentuk 3D dalam perisian pemodelan untuk mencipta bentuk 3D tertentu yang anda mahu. Sebagai contoh, panel depan komputer dalam imej di atas dicipta dengan menggunakan pelbagai ciri ekstrusi, patung dan pemotongan, dan roda roda kereta dibuat dengan ciri-ciri pusingan, lubang, dan keramas, antara lain. Kedua-duanya bermula sebagai bentuk mudah dan langkah demi langkah pereka bentuk mencipta model yang telah siap dan terperinci. Pengilang boleh menggunakan fail itu untuk mendapatkan maklumat tentang cara membuat bahagiannya, termasuk dimensi dan toleransi, bahan, dan juga salutan cat akhir yang sepatutnya diperoleh.

Langkah 12: Sketsa

Baiklah, permulaan mudah, dalam dua dimensi. Dalam fail bahagian, bar alat bilah membolehkan anda membuat lukisan 2D yang anda boleh gunakan untuk menghasilkan bentuk 3D, atau hanya digunakan untuk rujukan apabila mereka merancang bahagian. Dengan mengklik "Buat Sketsa", anda boleh memilih pesawat atau muka untuk memulakan lakaran anda. Bar alat akan terbuka dengan pelbagai tindakan lakaran yang boleh anda ambil; ini termasuk alat lukisan, kekangan, dan alat dimensi. Alat lukisan asas akan membolehkan anda membuat beberapa bentuk asas, seperti segi empat, bulatan, busur, poligon, dan juga teks. Perhatikan bahawa dalam Fusion 360, bentuk tertutup boleh diisi, sementara bentuk terbuka tidak.

Langkah 13: Dimensi dan Kekangan

Apabila sketsa pada mulanya ditarik, ia tidak terkawal. Tidak ada dimensi atau kekangan yang berkaitan dengan garis apabila ia mula dicipta, jadi anda bebas menggerakkannya pada pesawat lakaran. Ini adalah amalan yang baik dalam program CAD untuk dimensi dan menghalang lakaran anda dengan sewajarnya supaya mereka tidak sengaja mengelirukan atau diubah. Empat segiempat dalam imej pertama di atas hanya dikekang dalam salah satu dari simpulnya adalah pada asalnya. Selain itu, saya boleh memilih mana-mana baris atau titik dalam lakaran dan mengheret mereka. Untuk membuat bentuk yang saya mahu, saya perlu menggunakan alat dimensi untuk menjadikannya saiz yang betul, dan kekangan untuk mewujudkan hubungan yang saya mahu di antara empat baris.

Dalam imej ketiga, anda akan melihat saya telah menggunakan alat dimensi untuk menetapkan sudut dan dimensi yang saya mahu. Alat ini membetulkan komponen tersebut pada dimensi tertentu itu. Walau bagaimanapun, bentuknya masih boleh bergerak dengan adil, kerana ia tidak dikekang sepenuhnya. Daripada dimensi setiap aspek bentuk, saya boleh menggunakan bar alat kekangan untuk menetapkan peraturan tertentu untuk bentuknya.

Dalam imej keempat, anda dapat melihat bahawa saya telah menggunakan beberapa kekangan untuk menetapkan beberapa peraturan untuk bentuk saya. Saya membuat garis bawah mendatar, saya membuat garisan teratas selari dengan bahagian bawah, dan saya menetapkan baris kiri dan kanan sama dengan satu sama lain. Saya kini telah menentukan sepenuhnya jajarannya.

Dalam sesetengah program, jika ciri sketsa ditakrifkan sepenuhnya dan tidak lagi bergerak, ia akan mengubah warna yang berbeza untuk memberitahu anda bahawa ia tidak dapat bergerak lagi. Walaupun penting untuk mentakrifkan lakaran anda sepenuhnya apabila memuktamadkan model anda untuk menyampaikan kepada orang lain dimensi, dan memastikan anda tidak sengaja mengubah sesuatu tentang bahagian anda, anda mungkin mahu meninggalkan lakaran yang tidak terkawal supaya anda boleh bermain-main dengan saiznya dan bentuk dan lihat bagaimana ia mempengaruhi model 3D anda.

Langkah 14: Alat Lakaran Lain

Saya tidak akan menutup setiap alat tunggal, tetapi saya akan membahas beberapa alat lakaran yang paling biasa yang ada supaya anda tahu jenis fungsi yang boleh anda lakukan dalam lakaran.

Spline: Garis lancar yang akan melengkung dan menyesuaikan diri dengan memintas pelbagai titik yang ditentukan dalam lakaran dan mengekalkan kesinambungannya.

Offset: Mewujudkan ciri yang serupa kepada entiti yang dipilih yang diimbangi oleh jarak tertentu dari pemilihan (jika pemilihan adalah gelung tertutup, ia akan mengimbangi keseluruhan gelung di luar atau di dalam pemilihan)

Fillet: Menutup sudut terpilih dengan jejari yang diberikan

Potong: Menggariskan garis ke titik akhir yang terdekat (Contoh: jika terdapat dua garis bersilang, dan alat trim digunakan pada satu sisi satu baris, ia akan mengalihkan sisi itu dan membuat titik akhir kepada garis yang dipotong di persimpangan)

Teruskan: Memperluas garis ke titik akhir seterusnya (Contoh: Baris dilukis dalam kotak, apabila alat diperluas digunakan, titik akhir baris akan dilanjutkan ke tepi kotak.)

Cermin: Mencerminkan entiti lakaran yang terpilih merentasi garis tertentu

Corak Rectangular: Ulangi entiti terpilih diberi beberapa kali dalam baris dan / atau lajur.

Pola Pekeliling: Ulangi entiti terpilih secara radius di sekitar pusat titik.

Projek / Tukar: Projek siluet atau tepi geometri atau muka terpilih di luar sketsa ke dalam baris di atas sketsa.

Barisan Pembinaan: Menukar garisan-garisan yang dipilih ke dalam "garis pembinaan", yang bermaksud bahawa mereka boleh digunakan untuk penyelarasan atau sketsa membimbing, tetapi bukan sebahagian daripada lakaran "nyata" (Mereka tidak mengganggu gelung tertutup atau ciri-ciri yang tersemperit)

Langkah 15: Membawa Sketsa Ke 3D

Sebaik sahaja anda telah melukis lakaran, terdapat beberapa perkara yang boleh anda lakukan dengan mengambilnya dalam tiga dimensi. Dalam kebanyakan program CAD, semua ciri 3D dihasilkan daripada lakaran 2D. Lekapan mereka menentukan bentuk atau jalan ciri, dan ciri-ciri yang berbeza akan melakukan perkara yang berbeza untuk membawa lakaran ke dalam tiga dimensi. Apabila saya berkata ciri, saya merujuk kepada tindakan yang telah saya lakukan di ruang kerja. Ciri-ciri boleh menjadi tindakan yang mengubah model, dan mereka akan muncul dalam sejarah reka bentuk dan pokok ciri. Sekiranya anda ingin menyunting ciri yang telah dibuat, yang perlu anda lakukan ialah pergi ke lakaran yang mentakrifkan bentuknya dan mengubah bahagian lakaran yang dikehendaki. Empat jenis tindakan yang paling biasa adalah extrudes, revolves, sweeps, dan lofts. Kesemua operasi ini boleh menambah atau menolak bahan daripada badan 3D bergantung pada apa yang anda mahu operasi dilakukan ke bahagian anda. Dengan alatan ini kebanyakan bentuk 3D boleh dibuat, dan kemudian alat lain digunakan untuk mengedit dan memperbaiki bahagian.

Langkah 16: Extrudes

Pengekstrakan adalah alat yang paling mudah diperlukan untuk membawa objek ke dalam 3D. Apa yang melampau adalah "menarik" lakaran 2D terus ke dimensi ketiga, seperti yang ditunjukkan dalam imej. Anda juga boleh menggunakan extrude untuk memotong bahan dari badan yang ada.

Untuk menggunakan ciri extrude, anda memilih gelung tertutup dalam lakaran anda, dan kemudian tetapkan ketinggian yang anda mahu lakaran untuk dilanjutkan atau dipotong. Untuk menetapkan ketinggian, anda boleh menetapkan ketinggian ke dimensi tertentu atau biarkan bentuk untuk melepaskan ke satah, permukaan, atau puncak yang dipilih di bahagian itu.

Dalam sesetengah program, anda boleh mencabut dan menambah tirus pada masa yang sama, supaya bahagian ciri menjadi lebih kecil pada satu hujung. Draf atau tirus ini boleh membantu proses reka bentuk apabila mereka bentuk untuk proses pembuatan seperti pengacuan suntikan, dan ia juga boleh berguna apabila anda membuat bentuk konak atau piramid seperti bentuk.

Langkah 17: Berjalan

Pusing mengambil gelung tertutup dalam sketsa dan memutarkan gelung di sekitar garis atau paksi yang disediakan. Walaupun extrudes membuat planar, geometri prismatik, berputar membuat ciri-ciri spherical dan torus.

Untuk menggunakan ciri berputar, anda memilih gelung tertutup yang anda ingin pusing, kemudian pilih paksi yang anda ingin pusingkannya. Selepas itu, anda boleh menetapkan sudut di mana anda mahu pusingan anda untuk melanjutkan, atau anda boleh memutarkan bahagian itu ke permukaan, puncak, atau satah tertentu.

Langkah 18: Menyapu

Fungsi sapuan adalah lebih banyak bentuk yang terbentuk daripada fungsi extrude atau revolve, kerana ia membolehkan anda mengambil lakaran gelung tertutup dan seret atau "menyapu" di sepanjang jalan. Sweep memerlukan dua sketsa: seseorang yang menentukan profil akan disapu, dan yang lain menentukan jalan untuk menyapu profil bersama. Sweep membenarkan bentuk yang lebih rumit untuk dibentuk, kerana bukan hanya menyemparkan atau memutar sketsa, anda menyeret sketsa di sepanjang apa yang boleh menjadi spline atau lengkung yang sangat rumit.

Untuk menggunakan ciri sapu, pilih gelung yang ingin anda sapu (lakaran pertama), kemudian pilih laluan yang ingin disapu bersama (lakaran kedua). Sekiranya jalan terlalu rumit dan profil gelung terlalu besar, sapuan mungkin gagal.

Langkah 19: Lofts

Lofts adalah satu lagi ciri 3D yang rumit. Begitu juga dengan cara bagaimana kapal-kapal digubal dan dibina dengan slice, lofts membolehkan anda memilih sketsa yang berbeza pada pelbagai pesawat untuk membuat penyelarasan, geometri lengkung dengan seksyen salib yang tidak seragam.

Untuk menggunakan alat loteng, pilih (mengikut urutan) lakaran yang anda ingin menjadi sebahagian daripada loteng. Langkah pilihan untuk mewujudkan loteng memerlukan membuat sketsa dengan "lengkung panduan", yang bertindak seperti menyapu di mana mereka mengarahkan di mana titik-titik tertentu di loteng sepatutnya bergerak apabila bahagian rentas berpindah dari satu bentuk ke seterusnya.

Langkah 20: Pengubahsuaian dan Alat Penghalusan

Setelah anda menggunakan beberapa ciri extrude, revolve, sweep, atau loteng, anda boleh melakukan beberapa perkara untuk menyentuh model anda dan memanipulasinya untuk menghasilkan hasil yang diinginkan. Berikut adalah beberapa lagi tindakan yang boleh anda ambil. Perhatikan mereka sangat mirip dengan beberapa tindakan lakaran.

Fillet: Menutup tepi dan sudut ke jejari yang diberikan. Sebaik sahaja bahagian itu sebenarnya dihasilkan, fillet menghalang penjuru tajam. Filleting di dalam penjuru adalah sentiasa idea yang baik kerana tepi dalaman yang bulat melegakan tekanan di bahagian dan mengelakkan ricih.

Chamfer: Chamfers mencipta muka bersudut pada tepi atau sudut terpilih. Walaupun mereka kebanyakannya ditambah untuk rayuan estetik, mereka boleh digunakan pada bahagian-bahagian yang slaid ke satu sama lain untuk membuat proses penyisipan lebih lancar.

Shell: Membelah bahagian dalam badan yang dipilih ke ketebalan dinding yang diberikan. Wajah spesifik boleh dikeluarkan dari badan.

Draf: Sudut dipilih wajah ke tahap tertentu. Sudut draf berguna apabila merancang bahagian untuk prosedur pencetakan.

Lubang: Membolehkan anda meletakkan sebarang jenis lubang pada titik tertentu. Ini termasuk lubang berdasarkan saiz bit gerudi, lubang pelepasan, lubang berulir yang ditentukan oleh jenis skru, countersinks, counterbores, dll.

Cermin: mencerminkan ciri atau badan yang dipilih mengenai satah terpilih.

Corak Rectangular: Ulangi ciri atau badan yang dipilih beberapa kali dalam baris dan / atau lajur.

Pola Pekeliling: Ulangi ciri-ciri yang dipilih secara radius di sekitar paksi.

Langkah 21: Badan

Jadi apa yang berlaku sekiranya anda melakukan pemotongan luar atau beberapa operasi yang serupa dan berakhir dengan beberapa bahagian di bahagian anda? Walaupun keseluruhannya adalah secara teknikal masih satu "bahagian", ia berpecah kepada beberapa badan tetap. Badan berbilang boleh bersilang tetapi masih berada di bahagian yang sama, dan operasi boleh dilakukan pada badan untuk memanipulasi bahagian yang anda buat. Sebagai contoh, jika anda telah meneroka beberapa pilihan dalam extrudes, berputar, menyapu, dan loteng, anda mungkin melihat pilihan "badan baru" atau "menggabungkan badan". Pilihan ini membolehkan anda membuat badan baru dengan ciri anda (namun masih mempunyai kemungkinan bersilang yang lama), atau menyertakan ciri baru sebagai sebahagian daripada badan asal. Sekiranya anda sudah mempunyai beberapa badan di bahagian anda, anda boleh menambah, menolak, atau menjangkau mereka untuk mencapai pelbagai jenis badan baru dengan yang lama. Empat gambar di atas menunjukkan dua badan berasingan, dan kedua-dua badan menyertai, memotong, dan berpotongan dalam perintah itu.

Sertai / Tambah: Menambah dua badan bersilang bersama untuk membentuk satu.

Potong / tolak: Kurangkan satu badan dari yang lain untuk membentuk satu badan dengan negatif dari yang lain.

Intersect: Mencipta satu badan yang terdiri daripada persimpangan antara badan-badan asal.

Langkah 22: Geometri Rujukan

Walaupun lakaran boleh dibuat di mana-mana muka rata, kadang-kadang anda perlu melakar lebih daripada sekadar tiga pesawat asal dan mana-mana wajah yang mungkin anda buat dari ciri-ciri lain. Geometri rujukan membolehkan anda membuat pesawat baru, paksi, dan simpang selain daripada geometri rujukan lalai yang muncul apabila anda memulakan bahagian baru. Untuk menentukan geometri rujukan sepenuhnya, anda perlu memilih beberapa butiran dari reka bentuk anda yang akan "menetapkan" geometri di tempatnya. Sebagai contoh, untuk menentukan sepenuhnya kapal terbang, anda memerlukan 3 mata. Untuk menentukan garis penuh, anda memerlukan 2 mata. Berikut adalah beberapa pilihan lain ketika datang untuk menentukan geometri rujukan:

Pesawat:

Offset dari satah atau muka lain
Di sudut berputar di sekitar garis atau tepi yang dipilih
Tangent ke permukaan melengkung dan bertepatan dengan ciri lain
Antara 2 muka atau kapal terpilih
Melalui 2 garis atau tepi tidak conlinear
Tangent ke permukaan melengkung dan memotong titik
Sepanjang jalan yang disediakan

Axes:

Melalui objek silinder
Normal ke wajah di kawasan yang dipilih
Melalui persimpangan dua pesawat
Melalui 2 mata
Pada tepi yang dipilih
Tepat ke wajah dan lulus titik yang dipilih

Vertices:

Titik lakaran atau sudut yang sedia ada
Di persimpangan 2 ujung
Di persimpangan 3 pesawat
Di tengah ciri sfera atau bulat
Di persimpangan garis dan pesawat

Langkah 23: Membentuk Alat

Sesetengah perisian 3D CAD akan membolehkan anda membentuk dan mengukir secara semula jadi model anda dengan cara yang lebih semula jadi daripada alat loft. Dengan membentuk ciri-ciri, anda boleh mengambil objek 3D asas, seperti sfera, kiub, atau prisma, dan membentuknya dengan menyeret dan mengoyak bentuk wajah, tepi dan simpang bukannya mengedit dan memanipulasi dimensi yang tepat untuk bentuk yang dibuat dalam lakaran. Ini membolehkan penciptaan objek yang lebih semula jadi; menggunakan alat binaan yang membuat muka kelihatan realistik, haiwan, dan permukaan licin, melengkung.

Langkah 24: Sidang

Perhimpunan adalah fail 3D yang mengandungi pelbagai bahagian atau perhimpunan lain. Dalam perhimpunan, anda boleh menyambungkan bahagian-bahagian bersama pasangan atau kekangan untuk membina model 3D seluruh sistem. Perhimpunan komputer di atas adalah gabungan banyak bahagian dan sub-perhimpunan yang diperlukan untuk membina komputer. Perhimpunan membolehkan pereka untuk memvisualisasikan bagaimana keseluruhan produk mereka akan sesuai bersama apabila ia dipasang sepenuhnya. Dalam program pemodelan 3D, perhimpunan akan secara automatik mendokumenkan bil bahan, senarai semua komponen dan kuantiti mereka yang diperlukan untuk membina projek. Jika kos setiap bahagian diketahui, maka pereka dan jurutera boleh menyesuaikan dan mengubah reka bentuk perhimpunan untuk mengurangkan kos pembuatan dan pemasangan keseluruhan produk. Jurutera boleh menggunakan perhimpunan mereka untuk mendokumenkan langkah-langkah yang diperlukan untuk membina produk akhir apabila komponennya dihasilkan. Bekerja dengan pemasangan adalah sedikit berbeza daripada bekerja dengan bahagian, kerana alat yang berbeza tersedia untuk membantu anda melalui proses reka bentuk.

Langkah 25: Meletakkan Fail Bahagian

Apabila anda membuka dokumen perhimpunan kosong, perkara pertama yang perlu anda lakukan ialah meletakkan bahagian-bahagian yang anda mahu ke dalam perhimpunan tersebut. Perhimpunan, seperti lakaran, juga perlu dikekang, melainkan jika anda mahu bahagian perhimpunan anda bergerak. Untuk menambah bahagian, anda boleh menggunakan alat "Tambah Bahagian" atau "Sisipkan Komponen" untuk memilih dan meletakkan bahagian anda. Komponen pertama yang anda letakkan biasanya akan "tetap" dengan segera, yang bermaksud bahawa jika anda cuba memilihnya dan menyeretnya, anda tidak dapat. Asal usul perhimpunan itu akan bermula pada asalnya bahagian itu. Perhimpunan di atas telah dibuat dalam Fusion 360, dan fail bahagian untuk pemegang bilah telah ditambah.

Catatan: Proses perhimpunan di Fusion 360 sedikit berbeda dari pada program lain. Daripada membuka fail pemasangan baru, Fusion 360 mempunyai metodologi reka "top-down" di mana anda boleh merancang keseluruhan sistem anda dalam satu fail, bersama dengan bahagian anda. Jika anda ingin membuat bahagian baru, pilih "Komponen Baru" apabila anda menggunakan ciri (seperti melepaskan, berputar, dan sebagainya) untuk membuat dan mengerjakan bahagian baru. Jika anda ingin menambah bahagian yang anda telah direka dalam fail reka bentuk berasingan, pilih "Buat Ciri Asas".

Langkah 26: Bersama

Apabila anda mempunyai pelbagai bahagian dalam pemasangan anda, bahagian akan diletakkan, tetapi tidak tetap. Alat bersama akan membolehkan anda untuk mengekang bahagian anda dengan cara yang anda mahu mereka dikekang dalam kehidupan sebenar. Dengan memilih muka, tepi, atau bahagian berganda pada komponen yang berlainan, anda akan dapat "menyambung" mereka menggunakan pasangan. Untuk membuat pasangan, anda hanya pilih bahagian setiap komponen yang anda mahu sambungkan, kemudian pilih "Jenis Mate" yang anda mahu. Berikut adalah beberapa pilihan mengawan yang biasa:

Kuat / Betulkan Mate: Jenis pasangan ini akan benar-benar membetulkan komponen yang dipilih dengan tepat di mana mereka berada.

Rakan Tetap / Bersama: Membuat dua kapal terbang atau muka beriringan dengan satu sama lain.

Mate Concentric / Silinder: Membenarkan kedua-dua pilihan (biasanya tepi, lubang, atau silinder) untuk berputar di sekeliling paksi yang sama.

Mate Tangent / Pin-Slot: Membuat dua permukaan (dengan sekurang-kurangnya satu melengkung) tangen dan mampu meluncur di antara satu sama lain.

Bola bersama: Memperbaiki dua mata bersama-sama, tetapi membolehkan bahagian-bahagian lain berputar dengan bebas.

Slider: Komponen yang dipilih akan dibenarkan untuk diterjemahkan sepanjang paksi yang diberikan

Offset: Untuk mana-mana jenis pasangan, anda boleh memilih satu offset untuk pasangan, yang akan mengimbangi dua ciri yang dipautkan dengan jarak tertentu.

Untuk menentukan sepenuhnya bahagian dalam kedudukan yang anda mahukan, anda mungkin perlu memohon pasangan berganda kepadanya. Sesetengah rakan akan membolehkan anda menetapkan had untuk menyekat usul bahagian. Contohnya, jika anda merancang suis cahaya, anda mungkin mahu menetapkan had kepada gerakan geser suis lampu supaya ia hanya boleh bergerak sejauh ini.

Langkah 27: Pergerakan

Anda mungkin tidak mahu mengekang sepenuhnya setiap bahagian dalam pemasangan anda, sebenarnya, anda mungkin telah membina pemasangan anda secara khusus untuk memvisualisasikan gerakan reka bentuk anda. Terdapat beberapa rakan yang dapat membantu anda mencipta gerakan yang anda inginkan; contohnya, kebanyakan jenis pasangan membenarkan anda meletakkan had pada pasangan supaya anda dapat menyekat usul bahagian itu ke kawasan tertentu. Sebagai contoh, pemotong kotak di atas menggunakan slider bersama dengan had untuk membolehkan sekeping pemegang pisau slaid di sepanjang slot dalam pemegang. Sesetengah perisian juga boleh menganalisis di mana terdapat titik hubungan antara badan, supaya bahagian hanya boleh bergerak sehingga mereka menghubungi bahagian lain. Sesetengah program akan dimasukkan

Langkah 28: Animasi

Sesetengah perisian reka bentuk akan membolehkan anda untuk menghidupkan semula komponen bergerak reka bentuk anda. Ini berguna kerana ia membolehkan anda merakam rakaman video reka bentuk anda. Animasi boleh digunakan untuk dengan mudah menunjukkan kepada orang lain bagaimana mekanisme yang anda reka bentuk berfungsi. Walaupun program seperti Fusion 360 membolehkan anda membuat animasi mudah untuk menunjukkan gerakan mekanisme, lebih banyak program fokus animasi seperti Autodesk Maya membolehkan pereka untuk membawa reka bentuk mereka untuk hidup dengan seluruh adegan dan dunia di mana mereka boleh "filem" filem animasi.

Langkah 29: Penampilan dan Rendering

Jika anda memaparkan model 3D anda kepada seseorang dalam persembahan atau kertas, atau anda hanya mahu mendapatkan gambaran ringkas model anda, anda mungkin mahu membuatnya. Di dalam fail anda, anda boleh memilih untuk mengubah rupa dan sifat bahan model anda untuk mensimulasikan bahan tertentu. Ini boleh dilakukan di bawah menu "Rupa" dan "Bahan" dalam kebanyakan program. Puncanya sendiri akan menghasilkan imej yang berkualiti tinggi, baik melihat model anda, lengkap dengan pencahayaan, latar belakang dan pemandangan laras.

Langkah 30: Lukisan

Sesetengah program CAD akan membolehkan anda membuat lukisan 2D bahagian anda di komputer. Lukisan bahagian dan perakitan digunakan oleh para jurutera untuk menyampaikan maklumat mengenai sebahagian kepada pengeluar. Lukisan mengandungi dimensi penting, toleransi, dan arahan khusus yang diperlukan untuk membuat bahagian secara fizikal. Mereka membentangkan maklumat penting mengenai bahagian itu pada satu kepingan kertas, supaya pengeluar boleh merujuknya apabila sebenarnya memesin bahagian tersebut. Lukisan perhimpunan atau mekanisme yang lebih besar seringkali memberikan maklumat tentang cara memasang produk dan gerak pameran itu. Secara umum, lukisan adalah 2D visualisasi reka bentuk 3D yang membantu menyampaikan maklumat kepada orang lain.

Langkah 31: Pembuatan Berbantukan Komputer

Selepas komponen direka, ia perlu dibuat dan dibuat secara fizikal. Sesetengah program CAD akan membantu dalam proses pembuatan dengan apa yang dipanggil Pembuatan Berbantukan Komputer, atau CAM. Perisian CAM membantu para jurutera mengoptimumkan bahagian mereka untuk jenis pembuatan tertentu, dan digunakan untuk memprogram mesin Computer Controlled Numerical (CNC) supaya mereka tahu cara mesinnya. Imej di atas menunjukkan jalan alat yang diperlukan oleh mesin penggilingan CNC untuk mengetuk dua poket di bahagian muka. Pakej perisian CAM kadang-kadang akan menjadi program berasingan yang berkaitan dengan mesin tertentu, tetapi beberapa program pemodelan 3D, termasuk Fusion 360, dilengkapi dengan keupayaan CAM, termasuk panduan reka bentuk untuk percetakan 3D, pengilangan, atau peralihan CNC.

Langkah 32: Simulasi

Perisian reka bentuk 3D boleh digunakan untuk mensimulasikan keadaan dunia sebenar untuk menganalisis bahagian untuk kekuatannya, tingkah laku, dan mod kegagalan. Animasi di atas digunakan untuk mencari kekerapan asas getaran untuk bar marimba yang direka. Perisian 3D CAD boleh digunakan untuk menganalisis struktur seni bina untuk kekuatan mereka, menentukan bagaimana aerodinamik sayap pesawat, atau kelembapan penggantungan sebuah kereta. Perisian seperti Solidworks dan Autodesk Inventor boleh menjalankan simulasi yang luas pada perhimpunan besar untuk membantu pereka mengoptimumkan dan menggilap produk mereka untuk menjadikannya lebih kuat, lebih ringan dan lebih murah, antara lain.

Langkah 33: Mulakan Projek!

Sekarang anda memahami konsep asas dalam pemodelan 3D, waktunya untuk anda mencuba untuk diri sendiri! Jika anda sudah mempunyai idea dalam fikiran, cuba modelkannya dalam program pilihan anda. Anda boleh cuba memodelkan objek dunia sebenar dengan mengukurnya dan kemudian membuat model komputer mereka berdasarkan ukuran tersebut, atau anda boleh mencuba sesuatu yang anda selalu mahu mencetak 3D, seperti nametag atau keychain. Sebagai contoh, Tinkercad mempunyai banyak tutorial pengenalan bahawa anda boleh mencetak 3D sebaik sahaja anda selesai. Jika tidak, saya telah membuat projek permulaan reka bentuk 3D mudah yang mungkin anda mahu bermula! Ia adalah kiub bayang-bayang, objek seperti kubus dengan profil surat pada setiap wajah, diilhamkan oleh sampul buku Gödel, Escher, Bach, oleh Douglas Hofstadter. Inilah pautan jika anda ingin mencubanya!

Langkah 34: Sumber

Terdapat lebih banyak bahan untuk belajar jika anda berminat untuk mempelajari lebih lanjut! Saya tidak meliputi segala-galanya, tapi semoga saya memberi anda permulaan yang baik untuk memulakan pemodelan 3D, supaya anda dapat masuk dalam program sendiri. Terdapat banyak lagi perkara yang boleh anda lakukan sebaik sahaja anda mempelajari asas-asasnya; Lakaran 3D, arahan yang dipandu persamaan, parametrization, dan banyak lagi! Ingat, selalu terdapat program tutorial dan arahan khusus jika anda tersekat. Sekiranya anda mempunyai nasihat, komen atau soalan intro pemodelan 3D tambahan, sila komen di bawah.