3D Model

یک مدل سه‌ بعدی، نمایش دیجیتالی شیء در سه بعد است که بدون آن چاپ سه بعدی امکان‌پذیر نخواهد بود. در واقع در مدل‌سازی سه بعدی نمایش ریاضی از شیء (Object) سه بعدی را ایجاد می‌کنیم که یک بخش مهم در پروسه هر پروژه چاپ سه بعدی است.

مدل سه بعدی
مدل سه بعدی که با استفاده از OpenSCAD ساخته شده است.

در گرافیک‌های رایانه‌ای سه بعدی، مدل‌سازی سه بعدی فرآیند ایجاد یک نمایش ریاضی از هر سطح یک جسم (بی جان یا زنده) در سه بعد از طریق نرم افزار تخصصی است. این محصول یک مدل سه بعدی نامیده می‌شود. شخصی که با مدل‌های سه بعدی کار می‌کند به‌عنوان یک هنرمند سه بعدی (3D Artist) معرفی شود. مدل‌های سه بعدی می‌تواند به‌عنوان یک تصویر دو بعدی از طریق فرآیندی به نام رندر سه بعدی نمایش داده شود یا در شبیه‌سازی رایانه‌ای از پدیده‌های فیزیکی استفاده شود. همچنین این مدل‌ها از طریق پرینترهای سه بعدی می‌تواند بطور فیزیکی و به‌صورت یک شیء ملموس ایجاد شوند.

مدل سه بعدی و فایل سه بعدی

مدل سه بعدی یک فایل دیجیتالی از یک شی (Object) است که با استفاده از نرم افزار 3D CAD یا از طریق اسکن سه بعدی ایجاد شده است. به طور کلی به‌عنوان یک تصویر دو بعدی با استفاده از رندر سه بعدی نمایش داده می‌شود. یک 3D Model همان چیزی است که برای تهیه چاپ سه بعدی به آن نیاز دارید.

3D Model و 3D File می توانند مترادف باشند، اگرچه دقیقاً معنای یکسانی ندارند. اصطلاح 3D Model به شیء اشاره دارد، درحالیکه 3D File به شیء و همچنین نوع فایل مربوطه اشاره دارد. بعنوان مثال، یک فایل Solidworks و یک فایل STL هر دو فایل سه بعدی هستند و می‌توانند یک شیء یا مدل سه بعدی را نشان دهند. اما آن‌ها به روشی متفاوت این کار را انجام می‌دهند و به همین دلیل فایل‌های سه بعدی مختلفی هستند.

بازنمایی مدل برای چاپ سه بعدی

دو بازنمایی عمده وجود دارد. یک مدل جامد (solid model)، حجم شی مورد نظر آن‌ها را تعریف می‌کند. مدل‌های جامد برای شبیه‌سازی‌های مهندسی مفید هستند، از جمله آنالیز بار یا آنالیز انتقال حرارت. یک مدل سطح (Surface model)، سطح یک شیء را مانند یک پوسته نشان می‌دهد. مدل‌های سطح برای برقراری ارتباط ظاهر مدل مفید هستند و در بازی‌های ویدیویی و فیلم رایج هستند.

برخی از مدل‌های سطوح را از طریق سایه‌ها، برنامه‌هایی تعریف می‌کنند که از نظر ریاضی رنگ، سبک و سایر خصوصیات سطح را تعریف می‌کنند. مدل‌های دیگر رنگ، خاصیت ظاهری، بافت سطح و انتشار نور را از طریق مجموعه‌ای از فایل‌های تصویری 2D به نام نقشه تعریف می‌کنند، به خصوص مدل‌هایی که در بازی‌هایی استفاده می‌شوند که در آن از گرافیک شطرنجی برای ارائه نرخ فریم در زمان واقعی استفاده شده است.

متداول‌ترین فایل‌های برای چاپ سه بعدی

فایل STL متداول‌ترین فایلی است که برای چاپ سه بعدی مورد استفاده قرار می گیرد، یک مدل سطح است. این مش چند ضلعی که توسط رئوس و بردارهای معمولی تعریف شده است و ویژگی‌های سطح مدل سه بعدی را نشان می‌دهد. حجم محصور شده توسط مش سطح چند ضلعی حاوی اطلاعاتی نیست. فایل های STL تقریباً با هر نرم افزار مدل سازی سه بعدی قابل میشوند.

می توانید با استفاده از هر نرم افزار ذکر شده در صفحه CAD، یک مدل برای چاپ سه بعدی بسازید. اگر به دنبال یک نرم‌افزار قدرتمندتر برای ساختن مدل خود هستید، Solidworks یا Inventor را امتحان کنید. همچنین شما می‌توانید از سایت‌های Thingiverse و Cults 3D مدل‌های آماده‌ای را برای چاپ سه بعدی بصورت رایگان دریافت نمایید.