
Formlabs 纹理引擎面世,目前处于测试阶段。这款免费、轻量级、基于网络的应用程序旨在快速将纹理应用到 3D 模型中,便于进行 3D 打印。许多塑料部件都有表面纹理和图案,以针对预期用途增强外观和触感或优化部件。通常情况下,这属于第二道工序,但 3D 打印可以直接将纹理和图案应用到文件中进行打印。
传统上,纹理通过光化学蚀刻或激光蚀刻工艺直接添加到已加工的模具表面。3D 打印技术可以生产出具有足够精细细节的部件,并直接打印纹理部件,但即使使用最先进的 CAD 工具,应用纹理也并非易事。
如需为部件应用纹理,大多数工程师或产品设计师都会将 CAD 实体导出为网格,然后带入专为艺术家和设计师设计的网格编辑工具。借助 Formlabs 纹理引擎,就可以快速将表面纹理和图案应用到 3D 模型中,从而实现快速迭代,并生产出具有纹理或图案的 3D 打印部件。
如何使用 Formlabs 纹理引擎为 3D 模型添加纹理
1. 导出待添加纹理网格
1.1 首先在 CAD 软件中创建基础几何体。选择要添加纹理的面,并基于这些面创建一个新的曲面实体。在 Fusion 360 中,可以使用曲面工具集中的偏移工具将偏移距离设为零来完成。

使用 (BREP) 几何体创建曲面实体。
1.2 如果使用网格而不是 CAD 实体,也可以通过生成曲面群组,然后从主体部分中拆分出所需的曲面群组来完成这一步。这可以直接在 Fusion 360 中完成,也可以使用专用的网格编辑工具。

使用网格面群组来隔离和分离相同的几何体。
1.3 创建最终要导出的网格时,请确保网格密度较高,节点间距相对一致。务必关闭任何“自适应”网格选项,以免导致网格间距不一致。

待导出的最终几何体;注:网格密度较高。
2. 将网格导入 Formlabs 纹理引擎
2.1 导航至 Formlabs 纹理引擎。登录 Dashboard 账号或注册免费账号,确保可以下载生成的文件。
2.2 导入 STL 文件。
2.3 对模型应用位移贴图。默认情况下,可以从灰度图像中选择,也可以上传图像文件。在本示例中,我们使用了 Ambient CG 中的皮革位移贴图,该网站有大量可免费使用的贴图资产供选择。
2.4 通过移动纹理引擎左侧工具栏中的滑块来调整位移贴图的参数。
i.Scale(比例)调整模型相对于位移模型的尺寸,或纹理的频率。比例越小,生成的纹理越大、越粗糙;比例越大,生成的纹理越精细、越重复。
ii.Amplitude(幅值)是应用于灰度纹理贴图的权重。若要获得更明显的纹理,请增大该值。
iii.Sharpness(锐度)控制纹理在曲线周围的映射方式。这是一个具有细微差别的滑块,大多数应用建议使用 15-30 之间的数值。
iv.Offset(偏移)控制位移是基于表面凸出还是凹入。设置为 1 时,纹理将完全凸出。如果设置为 0,则会完全凹入。本例中的偏移量为 0.5,因此纹理同时位于原始表面的上方和下方。
v. Max Triangles(最大三角形数量)通过设置导出的三角形限制来控制输出细节。将该滑块设置为最大值时,可获得最佳效果。

在 Formlabs 纹理引擎(测试版本)中应用位移贴图。
3. 组合纹理表面并导出
3.1 点击“生成”,输出最终纹理部件。新文件的坐标将与原始 CAD/Mesh 文件相同。确保您已登录 Dashboard 账号或已创建账号,以便下载文件。只需将此文件导入原始 CAD 工具,即可查看纹理效果。
3.2 要直接打印部件,请右键单击顶层组件,选择“保存为网格”。将其余 CAD 几何体转换成网格和纹理网格表面。由于纹理表面未与原始部件缝合,因此该操作将创建一个非流形网格。大多数切片工具条(如 PreForm)都可以轻松地处理和修复这些错误,但如果需要,也可以直接在 Fusion 中或使用网格修复工具来处理这些错误。

将纹理网格导入回 CAD。
4. 定向部件并准备打印
4.1 将部件导入 PreForm 打印准备软件。
4.2 定向部件,尽量减少直接接触纹理的支撑结构。

在 PreForm 中定向纹理部件并添加支撑(用于 SLA 打印)。
4.3 避免将纹理表面与构建平台呈浅角度(<5 度)放置,以免纹理表面出现任何阶梯状瑕疵。
4.4 准备打印机。
3D 打印纹理部件的技巧
要在部件上实现完美的外观和触感,需要进行一些实验,但 Formlabs 纹理引擎的快速反应会简化迭代。调整滑块查看效果并放大或缩小,以连贯地观察部件的纹理。
不同的 3D 打印工艺对再现纹理设计有不同的要求和能力。
立体光固化 (SLA) 3D 打印可以复制错综复杂的凹凸纹理,是打印各种纹理和图案部件的最佳方法。

选择性激光烧结 (SLS) 3D 打印由于表面光洁度稍显粗糙,所需纹理应较为粗糙、夸张,因此在调整时应考虑到这一点。

熔融沉积成型 (FDM) 3D 打印只能实现部件上最极端的纹理,因为一般表面的层线清晰可见,会隐藏或扭曲实际的纹理设计。

按下“打印”

该纹理橄榄球为使用 Fuse 1+ 30W SLS 3D 打印机打印。
借助 Formlabs 纹理引擎,即可将表面纹理和图案快速应用到 3D 模型中。使用这款免费、轻量级、基于网络的应用程序快速迭代,了解如何轻松为 3D 模型添加纹理。