3D Modellierung - Aller Anfang ist schwer (?)

Begonnen von pilotace, 24. Juni 2018, 17:15:42

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pilotace

Hallo miteinander,

der Titel sagt's eigentlich schon. Ich nöchte mich nebenbei ein wenig mit 3D Modellierung beschäftigen, mit dem Ziel das IRGENDWANN eventuell ein druckbares 3D Modell dabei heraus kommt. Ich hatte bereits ein wenig mit Sketchup herumgespielt, so weit so gut. Aber man will ja über das Modellieren von Würfeln auch mal hinaus kommen :3:

Nun habe ich versucht mich im Netz ein wenig einzulesen und lese auch hier schon länger still un heimlich mit, aber da das Thema ja immer präsenter wird ist die Fülle an Informationen die einen da überschüttet auch immer größer. :santa:

Deswegen hoffe ich das ihr Kenner mir ein paar grundlegende Fragen beantworten könnt :pffft:

1. Welche Tutorials könnt ihr empfehlen?
2. Mit welcher (idealerweise kostenlosen) Software steigt man am besten ein, reicht Sketchup?
3. Gibt es die Möglichkeit aus dreiseitigen Risszeichnungen ein 3D Modell zu erstellen?
4. Bin ich einfach zu naiv wenn ich denke ich konstruiere mir meine Modelle (zumindest Teile davon) in Zukunft einfach selbst? :7:

Gruß
Daniel

pilotace

#1
Sorry, Doppelpost :rolleyes:

mause

1. Das hängt in erster Linie von der verwendeten Software ab.
2. Kommt darauf an, was Du mit Scetchup zeichen willst.
3. Ja!
4. Nein!

<°JMJ-
<°JMJ-

passra

Ich habe das gleiche Problem wie Daniel. Ich habe mir vor , mir in naher Zukunft einen 3D-Drucker zu kaufen:
https://www.reichelt.de/3d-drucker-vertex-delta-k8800-bausatz-vertex-delta-p215149.html?&trstct=pol_9

Nur bin ich noch bisschen unsicher was das Zeichnen angeht. Ich kann in Vektorworks 2D zeichnen (ich bin Bauzeichner), habe aber noch nie 3D gezeichnet.
Is des schwer zu lernen? Wunsch wäre halt irgendwann mal Figuren (Menschen) zu konstruieren. Klar am Anfang muss man kleine Schritte machen, aber ich hab Angst, dass ich nie über nen Würfel raus komme...

Mir is klar das Ihr hier mir jetzt nur subjektive Erfahrungen erzählen könnt. Mich würden trotzdem ein paar Erfahrnungen interessieren, bevor ich 500€ ausgebe...

Servus
Simon :winken:

tengel

Probier mal sketchup make 2017.
Ist kostenlos, lässt sich mit Plugins erweitern, hat ein relativ einfaches Bedienungskonzept.
Es gibt noch andere kostenlose Software, z.b. Freecad, Blender
Diese benötigen ein umfangreiches Training, da die Software einen Anfänger mot seinen vielen Funktionen erschlägt. Auch ist das Bedienungskonzept meist recht anspruchsvoll.

Für Figuren gibt es passende Software, die ist aber teuer - z.B. Poser oder Z-Modeller.

Best Regards
Torsten
The difference between genius and stupidity is that genius has its limits - Albert Einstein

scaleautofactory

Armored

Ich habe ein Zeit lang mit Blender "gearbeitet" und war davon angenehm überrascht. Ehrlicherweise muss ich zugeben das ich damals NICHT an druckbare Sachen interessiert war, daher war es auch nicht das Hauptfokus.
Warning: No native speaker! :D

tengel

Mit sketchup und den Plugins: Quadface-Tools und SubD (Subdivision mittels Pixar-Lib) kann man recht gut modelieren:

Kopf - erstellt mit Quadfaces - das sind Vierecke, diese lassen sich mit dem Catmull-Clark-Methode recht gut verfeinern.
Die Firma Pixar stellt ihre Subdivision-Lib als open-source zur Verfügung und für Sketchup gibt es das passende Plugin für 40€.


Per SubD in 2 Stufen verfeinertes Mesh (max. 4 Stufen erlaubt das Plugin)


Man kann also, wie es auch die profi-Animationsdesigner machen, ein "grobes" Polygon-Modell erstellen und auch anpassen.
Per SubD entsteht dann eine glatte Oberfläche.

Best Regards
Torsten
The difference between genius and stupidity is that genius has its limits - Albert Einstein

scaleautofactory

Duckdalb

#7
Hallo, das Problem ist, soviel ich weiß, dass diese Software-Glättung für den 3D-Druck vielleicht unbrauchbar ist. Die Polygone sind zwar gekrümmt und gebogen, haben aber immer noch vier (oder drei, je nach Software) Ecken, sind also mathematisch noch ebene Flächen. Dass sie ,,rund" wirken, ist ein Trick der Nurbs- und Subdivisions-Algorithmen, die diese Flächen für die Krümmung virtuell in Unterpolygone zerlegen.

Innerhalb des Programms, also zum Rendern und Beleuchten, ist das in Ordnung, bei einem Export aber nicht. Es wird also nötig sein, diese Polygone in noch kleinere Polygone zu unterteilen - was die meisten Programme automatisch machen können -, um daraus ein 3D-druckfähiges Modell zu machen. Damit ist der Vorteil dieser Glättungs-,,Nurbs", nämlich mit wenig Polygonen gerundete Flächen zu schaffen, hinfällig.

Aus Cinema4d jedenfalls lassen sich solche Glättungsalgorithmen nicht exportieren, so dass ich dafür einen Körper mit möglichst vielen Polygonen anlegen muss, während ich innerhalb von Cinema4d mit wesentlich weniger Polygonen auskomme. Das heißt, der 3D-Druck wird immer ,,eckig", abhängig von der Anzahl der Polygone

Aber ich lasse mich gerne eines Besseren belehren, wenn ich falsch liege.

Gruß
Duckdalb

fritz.k

Hi

Bei C4D kannst du aber das Subdivision Surface (HyperNurb) zu einen Grundkörper umwandeln. Dann sollte es für den 3D druck auch reichen.


Duckdalb

Ja, das stimmt. Ist das, was ich meinte. Aber dadurch erhöht sich natürlich die Polygonzahl extrem. Die Druckvorlage hat zigtausende von Polygonen, ist aber im Grunde noch kantig. Zum Drucken und Export gut, aber zur Weiterverarbeitung der Horror. Bei Z-Brush ist es ähnlich.

Darklighter

Hab in ZBrush mal ein Raumschiff mit Greebles-Noise gebaut. Ging ratz-fatz und sah gut aus, aber die entsprechende STL-Datei war ein paar Gigabyte groß. Hab gar nicht erst versucht, sie in einem Slicer zu laden...
Gruß
Markus

jaykay

 
Naja, ein STL muss man sowieso bei den meisten Anbietern wie Shapeways hochladen um zu drucken.
Das ist naturgemäß größer als das Format in dem man gebaut hat.
Es kommt darauf an ein sinnvolles Level für die STL-Auflösung ( Anzahl der Dreiecke zu finden ).
Shapeways hat da z.B. eine Grenze.
Ich hab aber bis jetzt kein Problem gehabt bei sehr kleinen/feinen Teilen ( diverse an einem "Gussast" ).
Die Auflösung der 3D-Drucker ist eh geringer als die super saubere Bildschirmdarstellung.

tengel

#12
Also mit Sketchup und Subdivision bekomme ich je nach Anzahl der Glättungsläufe entsprechende stl.files exportiert. Die Erweiterung Subd in sketchup generiert die entsprechende Anzahl von Polygonen und diese werden auch so gespeichert und auch exportiert.

Links Sketchup-Design als stl.file mit ca. 4000 Dreiecken, rechts mit SubD verfeinertes Mesh als stl.file mit ca. 32.000 Dreiecken.
STL-Viewer haben meist keine Glättung, damit sieht man die Dreiecke und "Unebenheiten" - das ist halt die Natur der Meshes - alles sind Linen und Dreiecke.
Auch ein Kreis ist nicht rund sondern wird aus einer Vielzahl von Linien definiert.


Es gibt bei den meisten Mesh-Tools die Möglichkeit, die Polygon-Anzahl zu verringern ohne massiv an Qualität zu verlieren.
Best Regards
Torsten
The difference between genius and stupidity is that genius has its limits - Albert Einstein

scaleautofactory

Duckdalb

#13
Da es hier um 3D-Druck geht, spielen interne Algorithmen, die mehr oder weniger gut glätten, keine Rolle. Das sind nur ,,Tricks", um Glättung vorzugaukeln. In Cinema4d hilft dabei ein ,,Phong"-Tag, was diese Rundung vortäuscht. Deaktiviert das dies oder exportiert das Modell in einem anderen Format, sind wieder klar abgegrenzte  Flächen zu sehen.

Wichtig ist allein das finale Exportmodell aus Dreiecken, und das ist durch die enorme Anzahl von Polygonen eben nun einmal deutlich größer und kaum im Quellprogramm weiterzuverarbeiten. Es dient alleine dem Export für den Druck. Für den 3D-Druck braucht es reale Unterteilungen. Je mehr Polygone das Objekt hat, desto ,,glatter" wird es gedruckt. Die prismatische Oberfläche einer Rundung sieht man deshalb mehr oder weniger stark, je nachdem, aus wie vielen Flächen sie besteht.

Cinema4d mag z.B. keine Dreiecke bei seinen Glättungs-,,Nurbs". Die dort verwendeten Unterteilungen müssen für eine saubere Darstellung beim Rendern aus Vierecken bestehen. Deshalb muss ich für den Druck das Polygon-Modell auch noch in Dreiecke umwandeln - wenn die Druckersoftware das verlangt

Der oben genannte Unterteilungsalgorithmus erzeugt deshalb ein Modell mit echten Polygonen. Je nach Programm kann das eine oder andere Verfahren zur Anwendung kommen, aber anbieten tun es fast alle.

tengel

Also, Nurbs sind Non-uniform rational B-Splines (deutsch: nicht-uniforme rationale B-Splines), kurz NURBS sind mathematisch definierte Kurven oder Flächen.
Sowas kennt das stl.format nicht - jedes 3d modell besteht am Ende des Tages aus Dreiecken.
Jede 3D-Software nutzt ihre eigene Funktionalität um aus 2 dreiecken ein Viereck darzustellen. Vierecke sind optimal für Selektionen (Loops) und für Subdivision.
Subdivision sind von einem ausgangsmesh abgeleitete neue glatte Meshes.
Bestes Beispiel ist ein Catmul-Clark-Subdivision bearbeiteter Würfel der zu einer Kugel wird.

Die Vierecke werden automatisch wieder zu Dreiecken, wenn man das Mesh in einem anderen Format exportiert.

Die Qualität des Ausdruckes hängt nicht nur von der Anzahl der Polygone ab. Die Schichtdicke des Druckers entscheidet maßgeblich die Qualität des Druckes. Je mehr Schichten pro Millimeter umso weniger Stufen gibt es. Da kann ich noch so eine perfekte Rundung in meinem CAD-Programm zeichnen, wenn der Drucker es nicht schafft die Rundung in vielen Dünnen Schichten zu drucken.
Best Regards
Torsten
The difference between genius and stupidity is that genius has its limits - Albert Einstein

scaleautofactory

Duckdalb

#15
Zitat von: tengel in 24. August 2019, 12:17:27
Also, Nurbs sind Non-uniform rational B-Splines (deutsch: nicht-uniforme rationale B-Splines), kurz NURBS sind mathematisch definierte Kurven oder Flächen.
Sowas kennt das stl.format nicht - jedes 3d modell besteht am Ende des Tages aus Dreiecken.
Jede 3D-Software nutzt ihre eigene Funktionalität um aus 2 dreiecken ein Viereck darzustellen. Vierecke sind optimal für Selektionen (Loops) und für Subdivision.
Subdivision sind von einem ausgangsmesh abgeleitete neue glatte Meshes.
Bestes Beispiel ist ein Catmul-Clark-Subdivision bearbeiteter Würfel der zu einer Kugel wird.

Die Vierecke werden automatisch wieder zu Dreiecken, wenn man das Mesh in einem anderen Format exportiert.

Die Qualität des Ausdruckes hängt nicht nur von der Anzahl der Polygone ab. Die Schichtdicke des Druckers entscheidet maßgeblich die Qualität des Druckes. Je mehr Schichten pro Millimeter umso weniger Stufen gibt es. Da kann ich noch so eine perfekte Rundung in meinem CAD-Programm zeichnen, wenn der Drucker es nicht schafft die Rundung in vielen Dünnen Schichten zu drucken.

Natürlich hängt das nicht nur von der Polygonanzahl ab. Das wurde auch nie bestritten. Aber eine Kugel aus ~30 Polygonen wird immer eckig bleiben - eine Kugel aus ~200 wirkt schon runder. Eine aus 3000 wäre noch runder. Dagegen kann der Drucker so gut sein, wie er will, - er druckt, was er bekommt. Nur dann, wenn die Detailgröße des Druckers größer ist (also "schlechter") als die Detailgröße der Vorlage, bringt weitere Unterteilung nichts, sondern erhöht nur den Rechenaufwand. Da muss ein vertretbarer Kompromiss gefunden werden. Das ist wie beim Zeitungsraster: alles, was kleiner als ein 60er oder 54er Raster ist, wird nicht dargestellt. Da kann das Foto noch so hochaufösend sein... Ebenso lassen sich im Mikroskop keine kleineren Dinge als die der Wellenlänge des Lichts erkennen.

tengel

Ein Kugel mit 20000 Polygonen und 2cm Durchmesser kommt bei 0,25mm Schichtdicke trotzdem eckig aus dem Drucker als mit 0,01mm Schichtdicke.
Anyway, man muss halt nur schauen, das man die Polygonzahl nicht zu groß wählt und entsprechend der Modellgröße und der Druckerdaten anpasst.
Meshmixer bietet z.B. Die Möglichkeit die Polygonanzahl zu reduzieren.
Best Regards
Torsten
The difference between genius and stupidity is that genius has its limits - Albert Einstein

scaleautofactory

Duckdalb

Genau. Wenn die Auflösung des Druckers schlechter ist als die Unterteilung des Objekts in Polygone, nutzt weitere feine Unterteilung gar nichts.

Darklighter

Wer der englischen Sprache mächtig ist und Fusion 360 lernen möchte, sollte sich mal diese Tutorial-Reihe ansehen:
Habe bislang zwar nur den erste Teil gesehen, dieser hat mir aber sehr gut gefallen. Fusion 360 ist für Privatanwender (und Unternehmen, die damit weniger als 100.000 USD/Jahr erwirtschaften) kostenlos.

Außerdem ist noch erwähnenswert, dass Blender eine neue, benutzerfreundlichere Oberfläche bekommen hat.
Gruß
Markus

Duckdalb

#19
Obwohl wir viel über 3D-Daten und Glättung gesprochen haben und es einiges im Netz gibt, fehlt mir doch ein Handbuch zur "Aufarbeitung" der Druckdatei.
Ich habe eine sehr zerbrechliche Figur, die ich von einer Firma in Resin drucken lassen möchte. Für mich kommt kein eigener Drucker in Frage.

Nun kann ich das Mesh natürlich fortgeben und es mir druckfertig umbauen lassen: wie dick müssen die dünnsten Stellen sein, wo sind Stützgrate erforderlich, wo muss ich zweckmäßigerweise das Objekt teilen und wie sehen solche Schnittstellen überhaupt aus? Das Aufarbeiten gibt es aber nicht umsonst und die 150-200 Euro für den reinen Druck sind in meinem Weihnachtsbudget gerade noch drin... (es ist kein Scan, sondern eine modellierte Spielfigur). Ungeteilt wäre die Figur ca. 30 cm hoch, 10 cm breit und 30 cm tief und bestünde zu 80% aus Abfall - also muss ich die sehr dünnen Arme und Beine abnehmen und flach arrangieren. Wie sieht so eine Datei aus? Die Hinweise auf den einschlägigen Firmenseite umfassen meist nur Dateiformat, Mindestdicke und Maximalgröße. Aber schon die Anordnung (liegen Arme und Beine längs, besser parallel oder wie?) wird selten verraten...

Das Lowpoly-Mesh ist in Cinema4d erstellt und hat wahrscheinlich einige doofe Überschneidungen, besteht noch aus N-Gones, aber das lässt sich ja triangulieren. Ich kann es auch exportieren, bloß brauche ich dann einen Viewer, um es mir anzusehen. C4d kann kein STL öffnen.

mause

Ich mache alles nur noch in Rhino. Zum Anschauen und Bearbeiten von stl. Dateien gibt es Meshmixer. Bei z.B. Shapeways, Meltwerk, oder wie die alle heißen, lädst Du einfach deine stl. Datei hoch, kannst diese als Modell betrachten und prüfen. Die Preise für die fertigen Teile kannst Du auch gleich sehen. Wenn etwas nicht stimmt, kannst du mit der Funktion "Tools" ->"update" eine überarbeitete Version des Modells hochladen.
<°JMJ-

Duckdalb

#21
Danke sehr. Rhino habe ich nicht (und Blender hat mich in den Wahnsinn getrieben...). Dass das Modell - gut zubereitet - auch gut druckbar sein wird, bezweifle ich nicht. Aber wie man es kostengünstig zerschnippelt und arrangiert, ist wohl Erfahrungssache. Und das wollte ich wegen der Bearbeitungsgebühren selbst machen. Kann man das in einem der Tools, die du genannt hast, quasi testen? Ich habe einen kostenlosen Meshmixer, aber der vermengt nur OBJ-Dateien zu Zombie-Mutationen, ist also wohl nur Spielkram... Ja, Shapeways wäre auch bei mir in die engere Wahl gekommen, ich schau mal.

PS Ich muss mich auch zum Testen eh erst überall registrieren lassen...

Duckdalb

Stimmt, der Meshmixer von Autodesk ist ein tolles Programm (dafür, dass es frei ist...)!

Cinema4d kann doch, entgegen der Erwartungen, eigene STL-Dateien selbst wieder öffnen. Offenbar klappt das nicht mit allen Fremddateien aus dem Netz, die andere Formatvorgaben haben (?). Besonders beeindruckend ist, dass die Glättungs-Nurbs und Spiegel-Objekte mit in den Export eingerechnet werden - das heißt, die STL-(oder OBJ-) Datei sieht so aus wie im Cinema4d-Editor. Die Unterteilung des Nurbs wird 1:1 übernommen.

Die Möglichkeiten des Meshmixers und seiner Analysen sind geradezu endlos, aber im Moment weiß ich bloß, dass an meiner Figur einige Details zu dünn werden und wohl nicht druckbar sind (z.B. Finger) und einige enge Zwischenräume.


Darklighter

#23
Mit welchem Verfahren soll die Figur denn gedruckt werden? Beim PolyJet-Verfahren wäre es z. B. relativ egal, wie die Teile liegen - möglichst flach und dicht beieinander, um Druckzeit zu sparen; möglichst wenige Überhänge/Unterschneidungen, um Stützmaterial zu sparen. Bei SLA wird es deutlich komplizierter. Ich gucke gerade selbst diese Tutorial-Reihe zur Orientierung und Support-Konstruktion:

Bei SLA kann es sinnvoll sein, dickere Bereiche des Modells auszuhöhlen. Das spart Resin und je nach Verfahren ggf. auch Zeit. In diesem Fall müssen auch noch Löcher ins Netzt "geschnitten" werden, durch die das flüssige Resin abfließen kann. Geht beides sehr einfach mit Meshmixer. In Meshmixer kannst du auch dein Modell in mehrere Teile schneiden, wird alles hier kurz erklärt: https://formlabs.com/blog/meshmixer-tutorial-tips-to-edit-stl-files-for-3d-printing/ Besser wäre es u. U. noch eckige "Führungsstifte"(?) zum einfacheren Zusammenstecken zu konstruieren.
Musst du die Support-Struktur auch selbst erstellen? Dafür soll ChituBox besser geeignet sein als Meshmixer. Ist aber trotzdem, wie oben in dem Video zu sehen ist, auch eine Kunst für sich und erfordert vor allem Erfahrung. Wenn du da was falsch machst, kann der ganze Druck fehlschlagen oder Teile des Modells werden nicht gedruckt oder du verlierst Details durch die Stützen oder hast mehr Arbeit bei der Nachbearbeitung als nötig. Vielleicht solltest du dir zum Ausprobieren doch einen eigenen Drucker kaufen... ;)
Gruß
Markus

Duckdalb

#24
Hallo, da ich noch ganz am Anfang stehe, möchte ich mir keinen Drucker kaufen - außerdem habe ich dafür im Moment weder Platz noch Geld.

Für die paar Experimente, die ich vorhabe, lohnt sich das nicht. Natürlich bezahlt man für Dienstleistungen am Ende mehr, aber ich würde mir z.B. für zwei 36er-Farbfilme auch kein eigenes Farblabor einrichten - die Chemie, der Vergrößerer und die Verluste sind deutlich teurer als die Bilder bei Cewe zu bestellen...

Unter Umständen kann ich auch einen Drucker (Ultimaker) nutzen, müsste dazu aber eben die erforderliche Vorarbeit lernen.

Da es sich um wenige Figuren handelt, würde ich so etwas https://www.shapeways.com/materials/fine-detail-plastic präferieren. Es ist alles ziemlich ,,rund", so dass Schleifen gut möglich wäre. Und es darf auch in Blau sein oder etwas gröber. Es ist ,,bloß" ein Weihnachtsgeschenk...

Danke für das Video, aber - Sorry - ich verstehe kaum ein Wort... erstens ist mein Englischverständnis beim Hören nicht so prickelnd, und zweitens redet der noch undeutlicher als Bruce Willis... ;)
Es sieht auch echt kompliziert aus...