3D建模与打印的那些事儿

○袁军辉

随着科技的飞速发展，3D打印已经越来越贴近我们的生活，3D打印房子、3D打印汽车、3D打印耐克鞋……层出不穷，真正实现了把我们头脑中的真实想法生产出来，达到创意无极限的目的。

一、什么是3D打印

在我们日常生活中常常会见到喷墨打印机，它所用到的打印材料是墨水和纸张，打印出来的都是电脑设计的平面图形。而所谓的3D打印机，它的工作原理也一样，只不过打印材料换成了金属、陶瓷、塑料、砂等可粘合材料，当打印机与电脑连接后，便可以通过电脑控制把这些“打印材料”一层层叠加，最终把电脑设计的数字模型变成实物，其基本原理是离散—堆积原理。

二、常用的3D打印软件

按照功能来分类，3D打印软件可以分成三维数字雕刻软件，包括ZBrush、Mudbox等；三维工程设计软件,包括AutoCAD、3D One、CAXA等；三维曲面设计软件，包括犀牛、Maya等；游戏化三维设计软件，包括我的世界、Tinkerplay等，但是大多数3D打印的软件难度系数高，要想活学活用确实不容易。建议初学者先学习123D和3D One软件，如果美术功底好可以选择学习Maya或3D Studio Max。

三、常用的3D打印材料

3D打印材料，我们经常把其称之为热塑性塑料，特点是一加热就变软，一冷却又恢复原样。最常见的3D打印材料主要是ABS和PLA，ABS是种合成塑料，容易堵死3D打印机的喷头。PLA又称为聚乳酸，基本在185℃就可以熔融加工，也是我们3D打印的首选材料。

四、3D One，助你轻松成为创客达人

3D One是一款专门为中小学教育开发打造的3D设计软件，分为教育版（收费）和家庭版（免费）两种，下载地址是http://www.i3done.com/。程序环境简单易用，可进行丰富实用的3D实体设计和涂鸦式平面草图绘制，还能一键输入3D打印机内嵌社区的学习、教学相关资源，让STEAM教育课程开展起来更顺利。

1.建模设计。

打开3D One软件后，其操作界面中间为XY平面网格，帮助我们进行位置确定。左侧为命令工具栏，共有基本实体、绘制草图、编辑草图、特征造型、特殊功能、基础编辑、组合编辑、测量距离、材质渲染这九大项，我们可以借助智能草图功能绘制出自己的创意，再通过拉伸、旋转、放样等简易编辑，便可以将平面图形快速转化为你想要的3D形状。左下角的多面骰子是视图导航，可以帮助我们看到模型的26个面。

2.创新拓展。

3D One软件的基本命令不多，操作起来也不复杂，但是多个命令组合的应用形式有很多，可帮助我们设计出戒指、陀螺、桌椅、铃铛、蝴蝶……举个简单的例子：当我们设计出一个六面体，使用抽壳工具可以轻松制作出小笔筒，加个圆角工具可以使笔筒的四周圆滑起来，添加个“球体”，再对它进行“减运算”操作，就可以制作出镂空的笔筒，再点击材质渲染命令，还可以添加自己喜欢的颜色，实现多种组合、多种效果。

3.切片打印。

我们可以将3D One软件设计出的作品导出stl格式的文件，然后使用Cura等3D打印的切片软件进行切片，再将切片得到gcde格式的文件让3D打印机去打印就行了。当然还可以使用3D One Cut软件，将实体造型一键式自动排版布局成切割用的二维图形，然后将模型输入激光切割机，让创意成真。