Make Architects: Transforming the model shop with 3D printing Make Architects：通過3D打印改造模型店
來源：三的部落
大數據時代，數據已經滲透到當今每一個行業，和業務職能領域，成為重要的生產因素。我們的 3D 列印 也同樣的，是這數據海洋中的一部分。3D 列印離不開數據模型，數據從哪裡來？如何做，才能是這些數據模型易於列印，又接近完美，還能達到我們的列印目的？下面我們一一來破解！
首先，什麼是數據模型？數據模型是指透過電腦軟體、掃描、測繪或其他方式，將工程或產品的設計方案、正圖（原圖）、草圖和技術性說明，及其他技術圖樣所表達的形體，構造成可用於設計和後續處理工作，所需的數位模型。
那麼，3D 列印數據模型格式有哪些？一般來說，最常用的為STL，當然還可以提供 OBJ、STEP、IGES 等通用格式代為轉換。STL 是一種三維面片型的數據文件格式，其基本原理是採用小三角形面片，去編輯三維實體的自由曲面，來描述幾何資訊，不支持顏色材質等資訊。
數據模型要求
（1）物體模型必須為封閉的
通俗的說是「不漏水的」，可以借助一些軟體，比如 3ds Max的 STL 檢測，Magics 的修復嚮導等進行檢查。
（2）物體需要厚度
在各類軟體中，曲面都是理想的，沒有壁厚，但在現實中沒有壁厚的東西是不存在的，所以在建模時不能簡單的由幾個曲面，圍成一個不封閉的模型。
（3）物體模型必須為流形
流形的完整定義，請參考數學定義。對於我們簡單來看，如果一個網格數據中，存在多個面共享一條邊，那麼它就是非流形的。
（4）正確的法線方向
模型中所有的面法線，需要指向一個正確的方向。如果你的模型中，包含了錯誤的法線方向，列印機就不能夠判斷出，是模型的內部還是外部。
（5）物體模型的最小厚度
列印模型的壁厚，要考慮到列印機能列印的最小壁厚。不然，會出現失敗或者錯誤的模型，最小壁厚根據不同的 3D 列印機而發生變化。
（6）刪除多餘的幾何形狀
如果建模時的一些參考點、線或面，還包括一些隱藏的幾何形狀，在建模完成時沒有刪掉，則需要刪掉多餘的幾何形狀。
（7）刪除重複面片
建模時兩個面疊加在一起，就會產生重複的面片，需要刪去重複的面。
數據模型獲取
1. 物體測繪
根據物體結構特徵，進行系統的分析和測量，確定模型的基本結構和曲面類型，建立可以 3D 列印的數據模型，此種方式適合結構比較規則的物體。
2. 三維逆向
根據物體結構特徵，進行物體外形結構及色彩的掃描，以獲得物體表面的空間坐標，將物體立體資訊轉換為電腦數據，三維掃描技術能實現非接觸測量，且具有速度快，精度高的特點，此種方式適合於結構比較複雜的物體。
3. 二維圖紙/圖片/照片/CT/MRI
根據二維圖紙/圖片/照片/CT/MRI，建立數據模型。
數據模型修復
1. 修復 STL 模型文件
STL模型可能會存在一些問題，會導致列印過程中出現品質問題，透過對模型的殼體、孔洞、縫隙、壞邊、三角面片的修復，提高列印成功率。
2. 對掃描數據進行修復
掃描數據一般為三維點雲數據，或 STL 格式的面片文件，對掃描數據進行減面、修復、光滑、曲面重建等修復，以獲得掃描物體的原始數據。
數據模型切片
1. 優化擺放方式，可以提高模型的列印品質和降低模型製作成本。
2. 抽殼可以減輕模型重量，降低模型成本，有特殊要求的，還可以添加一定的拓撲結構。
3. 添加 Z 軸補償，可一定程度上保證模型數據列印尺寸偏差，合理添加支撐，可以提高模型製作成功率，當然不同的列印切片要求不一樣，需要依據實際情況處理。（三的部落：Wilson Wang）
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