![](/_next/image/?url=https%3A%2F%2Fformlabs-media.formlabs.com%2Ffiler_public_thumbnails%2Ffiler_public%2F2e%2F59%2F2e59f7e4-5a86-4d30-babe-0c5b8acf1e64%2Fimage11.jpg__1354x0_q85_subsampling-2.jpg&w=3840&q=75)
由 CAD 软件支持的数字化设计流程已经改变了珠宝行业,并在珠宝设计师的工作流程中占有一席之地。这些数字技术与 3D 打印技术相结合,创造了无限的创意可能性和定制能力。
从通用 CAD 工具到专有的珠宝设计软件,现在已有几十种可行的替代方案可供用户选择,且每种方案都有各自的优缺点、建模方法和特定用途。让我们共同了解一下这些产品,以便您在选择能够伴随您职业生涯的珠宝设计虚拟工作环境时,能够做出正确的选择。
数字珠宝简介
按照传统,珠宝设计行业要求设计师具有精湛的工艺和对蜡雕、焊接、弯曲、编织和宝石镶嵌等工序的深刻理解,但身处这个数字转型的时代,一切都在不断变化。我们可以使用现代计算机辅助设计 (CAD) 系统充分准备设计文件,并通过 3D 打印机将其转换为物理模型,用于快速原型制造、试戴模型和熔模铸造。
虽然在涉及多材料工艺(镶嵌宝石、晶簇或木目金等)、着色效果(五彩拉毛粉饰法、选择性氧化、多色阳极氧化和雕刻内填珐琅等)或用细至四分之一毫米的丝线进行景泰蓝工艺时,仍然需要手工制作,但将数字珠宝设计和 3D 打印技术相结合仍有助于实现锐利复杂的设计,并可实现无限的几何可能性,如生成丝线网格、互锁部件、机械连接和复杂的精细形状。
![](/_next/image/?url=https%3A%2F%2Fformlabs-media.formlabs.com%2Ffiler_public_thumbnails%2Ffiler_public%2F4e%2Fc0%2F4ec05db9-227b-456d-b2ce-771d0b4bd054%2Fimage1.jpg__1354x0_q85_subsampling-2.jpg&w=3840&q=75)
数字珠宝设计可采用 3D 打印和直接铸造制作方法。
即时 3D 预览和当天试戴模型有助于实现客户主导理念,从而缩短定制珠宝的开发时间并提高客户满意度。定制化则有助于满足小众市场需求,可实现在线珠宝品牌的爆炸式增长,而珠宝商也可以通过学习适合内部制造的设计方式来实现自给自足。
![Castable Wax 40 Resin 样品部件](/_next/image/?url=https%3A%2F%2Fformlabs-media.formlabs.com%2Ffiler_public_thumbnails%2Ffiler_public%2Fd9%2F34%2Fd9342e8a-eada-4bec-b144-1f59a3e7fe90%2Fcw40.jpg__1354x0_q85_subsampling-2.jpg&w=1080&q=75)
珠宝设计 (CAD) 软件的类型
在决定采用数字技术后,珠宝设计师就可以从种类繁多的辅助珠宝设计 CAD 软件中进行选择。其中的决定因素包括用户界面的易用性以及对设计类型的适用性。他们可以选择免费的入门级解决方案(如 Tinkercad)、专门用于珠宝设计的 CAD 环境(如 3Design 和 Firestorm),以及适用于包括珠宝在内的各种设计工作的通用建模软件(如 SolidWorks、Rhinoceros 和 Fusion 360)。
实体建模器的一个主要优点是设计完全参数化,所有建模操作都会存储在历史树中。在基于约束的建模中,所有特征均由带有尺寸的草图决定,因此用户可以进行整体设计,而无需重建任何主要部分。此外,如果需要不同的基本尺寸或产品版本,系统还会自动更新整个几何体。这些系统的其他优点还包括支持集成 Keyshot 等渲染器和 PreForm 等 3D 打印准备软件。而使用实体建模器进行珠宝设计的主要缺点在于模型往往过于几何化,缺乏平滑的表面过渡和细节,而无法使珠宝设计更上一层楼。
因此,创建有机珠宝设计的首选 CAD 软件解决方案是多边形建模器。几何体的存储方式类似于由顶点、边和面组成的网格,而非一组数学构造的实体和曲面。可以使用能够全局影响对象的低级命令或高级修改器分别进行操作。Maya 和 Modo 等网格建模器能够为设计有机形状注入无限潜力,而 Blender 和 ZBrush 则能够为设计增添多种高级雕刻功能。
对珠宝设计师而言,3Design、Firestorm 和 JCD 等行业专用解决方案的学习曲线较为平缓。虽然向导式用户界面可能不利于构建真正定制化的几何形状,却能够切实减少设计师对技术的关注,从而使其将工作重点转移至创意方面,并保证仍有广阔的设计领域可供其探索。这些系统专用于制作各种类型的戒指、手镯、耳环、吊坠或项链,其中包括自动镶嵌宝石、高级复制图形、冠形和爪形镶嵌设置、3D 纹理、勺形镂空、多股扭绳、浮雕和其他优秀珠宝设计所特有的特殊效果。它们可以大大加快工作流程,并使软件与习惯直接与最终客户合作的创作者完美契合。
在整个珠宝开发过程中集成 CAD 有以下优势:
-
快速概念开发:在铸造之前,可精确绘制概念设计,用于实现早期可视化效果并 3D 打印试戴模型。
-
可视化:使用最先进的 3D 渲染、动画和虚拟现实体验来展示正在制作的作品,给客户和顾客留下深刻印象。逼真的引擎能够模拟贵金属与宝石之间的折射、像差、猫眼效应、相互反射以及其他效果,以便设计师能够对其作品进行优化。
-
几何自由度:能够打造出使用传统技术无法实现的复杂形状、纹理和模型。
-
产品定制:用户可以调整模型,以面向小众市场或个人客户打造不同的产品。
- 快速制造:利用 3D 打印等内部数字制造技术,您无需手工制作模具,即可以更快的速度将产品投产。可以重复打印母模,以免在生产过程丢失细节。
![Castable Wax 40 Resin 样品部件](/_next/image/?url=https%3A%2F%2Fformlabs-media.formlabs.com%2Ffiler_public_thumbnails%2Ffiler_public%2F9f%2F30%2F9f30d9a0-e5d5-42f4-91b9-24790e75a0cc%2Fsample_request_cw40.png__1354x0_q85_subsampling-2.jpg&w=2048&q=75)
选择最佳珠宝设计软件
在选择合适的 3D 珠宝设计软件环境时,重要的考量因素包括其与预期几何形状的匹配程度、珠宝专用功能的丰富性、扩展和定制的可能性、易用性和预算等。
首先应考虑该环境是否适合创建特定产品的几何形状;SolidWorks 和 Rhinoceros 等实体或曲面建模软件擅长创建几何形状和光滑、严格受控的曲面。因此,设计师可以用数值定义所有特征尺寸。多边形或网格建模器可提供一些参数控制,但主要是让设计师能够直接操作形状,从而简化工作流程并实现有机设计。它们通常不够精确和直观,有时建模潦草却能产生必要的瑕疵,使珠宝更具真实感。对于涉及植物、肖像、动物等逼真装饰的艺术模型,自由雕刻环境通常是最佳选择。有些 CAD 环境会对这些不同的方法进行组合。例如,ZBrush 可以进行最复杂的装饰设计,同时还结合了宝石镶嵌功能。如果需要复杂的密镶、篮式或晕环式宝石镶嵌,3Design 的表现会更好。Rhino 的 Grasshopper 插件可以制作出以数学或生物为灵感的形状和图案,这是其他任何环境都无法实现的。
对珠宝商来说,采用数字工作流程是一个巨大的转变,因此,较短的学习时间和高效的建模工作流程能够起到至关重要的意义。对有着较高产量要求的公司来说,除非有直观的雕刻功能和向导引导用户从零开始快速完成首次 3D 打印,否则使用网格建模器会十分单调乏味。有些 CAD 程序支持设计师沿曲线自动完成宝石布局,而 Rhinoceros 和 3Design 则在此基础上扩展了可在三维曲面镶嵌宝石的选项。这些关键功能可以节省下数小时的手动建模时间。
最后一个主要选择标准是价格,由于 3Design、Firestorm、JCD 和 Maya 等高端软件的价格高达数千美元,因此有必要考虑低预算的解决方案。TinkerCAD 可免费使用,虽然只能处理原始形状,但却是开始使用数字珠宝设计的敲门砖。用户可以根据导出的文件创建蜡模,如果缺少细节,还可以将其手工雕刻成精美的作品。Rhinoceros 的价格低于一千美元,是一款经济实惠的软件包,现已成为珠宝行业的标准软件。MatrixGold 和 Panther 等更为昂贵的插件也值得购买,而这取决于用户的具体情况。学生、初创企业和非商业用户可免费使用 Fusion 360,该软件可为制作珠宝模型提供令人惊讶的全面功能,并可直接集成至 PreForm 3D 打印准备软件。
下方珠宝 CAD 软件概览图表列出了每款软件在有机建模和参数建模方面的功能丰富性、是否包含珠宝设计所需的标准功能、整体用户体验(包括易用性和学习曲线)、根据基本模型创建定制部件和变体的可能性以及成本。
有机建模 | 参数化 | 珠宝专用 | 用户体验 | 定制化 | 价格 | |
---|---|---|---|---|---|---|
3Design | ★★★☆☆ | ★★☆☆☆ | ★★★★★ | ★★★★☆ | ★★★★☆ | ★☆☆☆☆ |
Blender | ★★★★☆ | ★☆☆☆☆ | ☆☆☆☆☆ | ★☆☆☆☆ | ★☆☆☆☆ | ★★★★★ |
Firestorm | ★★☆☆☆ | ★★★☆☆ | ★★★★☆ | ★★★☆☆ | ★★★★☆ | ★☆☆☆☆ |
Fusion 360 | ★☆☆☆☆ | ★★★☆☆ | ☆☆☆☆☆ | ★★★★☆ | ★★★☆☆ | ★★★★☆ |
JCD | ★★☆☆☆ | ★★★★☆ | ★★★★★ | ★★★☆☆ | ★★★★★ | ★☆☆☆☆ |
Maya | ★★★★★ | ★☆☆☆☆ | ☆☆☆☆☆ | ★★☆☆☆ | ★☆☆☆☆ | ☆☆☆☆☆ |
Modo | ★★★★☆ | ★☆☆☆☆ | ☆☆☆☆☆ | ★★★☆☆ | ★★★☆☆ | ★★☆☆☆ |
Rhinoceros | ★★★★☆ | ★★★★☆ | ★★★☆☆ | ★★☆☆☆ | ★★★☆☆ | ★★★☆☆ |
SolidWorks | ★☆☆☆☆ | ★★★★☆ | ☆☆☆☆☆ | ★★★☆☆ | ★★★☆☆ | ☆☆☆☆☆ |
TinkerCAD | ☆☆☆☆☆ | ★☆☆☆☆ | ☆☆☆☆☆ | ★★★★★ | ☆☆☆☆☆ | ★★★★★ |
![](/_next/image/?url=https%3A%2F%2Fformlabs-media.formlabs.com%2Ffiler_public_thumbnails%2Ffiler_public%2F05%2F87%2F05879f36-f469-46da-9731-dde2fd375b5e%2Fcasting.jpg__1354x0_q85_subsampling-2.jpg&w=1080&q=75)
演示会话:使用 Castable Wax 40 Resin 进行铸造
Formlabs 很高兴为您介绍我们专门为珠宝行业配制的 40% 蜡填充材料 Castable Wax 40 Resin。我们诚邀您参加 Formlabs 公司珠宝垂直行业经理 Patrick Diggins 带来的 Castable Wax 40 Resin 工作流程演示会话。
珠宝 CAD 软件解决方案比较
3Design
开发者:Type3
发行时间:90 年代末
平台:Windows、macOS
适用于:专业珠宝商,CAD 作为销售工具
售价:6950 美元
3Design 是完全为珠宝设计量身定制的数字工作室。其功能包括定制层级轮廓、扭曲层级、高级多轨扫掠、多股扭绳和编织、特殊效果、尺寸范围、各种密镶设置、钻孔、技术图纸、勺形镂空,以及基于图像或网格输入或内置纹理生成器的复杂 3D 纹理。该系统提供了二十余种修改器,便于用户通过弯曲、扭曲、缠绕、剪切、拉伸、挤压、波纹等方式对物体进行有机变形。值得注意的是包裹变形器,它支持设计师完全自由地控制整个形状的变形。如果使用 3Shaper Pro 进行扩展,自由雕刻工具包将增强设计的自由度。由于 3Design 属于参数设计,因此可以无缝缩放宝石设置,并可在过程中随时修改。
用户界面嵌入在视图中,可为用户提供全屏使用体验。基于图标的控件简单易学,可引导用户完成珠宝开发的各个步骤。由于向导式界面运行速度快且易于学习,对于热衷于与客户共同设计作品的企业,3Design 是首选的 3D 珠宝设计程序。此架构的缺点是它会将设计师的创造力限制在传统的常规程序和形状库中,因此可能不够灵活。
![](/_next/image/?url=https%3A%2F%2Fformlabs-media.formlabs.com%2Ffiler_public_thumbnails%2Ffiler_public%2Fcd%2F58%2Fcd5806d9-699c-409e-8f40-1f187dd1be17%2Fimage8.jpg__1354x0_q85_subsampling-2.jpg&w=3840&q=75)
3Design 是一款完整的珠宝 CAD 解决方案,将参数和直接建模功能结合在直观的用户界面中。
Jewelry CAD Dream
开发者:Jewelry CAD CAM Masters (JCCM, LLC)
发行时间:2011
平台:Windows
适用于:专业珠宝商,宝石阵列
售价:5850 美元
正如其名,Jewelry CAD Dream 是功能最强大的工具之一,它成功地融合了最适合珠宝创作的建模策略。该软件可提供标准的实体和曲面建模工具,以供用户直接在视图中编辑面、偏移、尺寸和其他特征。变形工具可用于创建流动的有机形状。此外,内置库中还有数百种基本模型可供选择。
最重要的是,JCD 是业内最强大的参数建模系统,并拥有专有的特征历史记录系统,是唯一能顺利运行包含 500 多颗宝石的模型(如多排 choker colliers 或 lavaliere pendants)的软件。该系统还支持定义关键设计参数并将其传输到输入面板上,供最终用户进行定制,以便设计师能够随时更改最重要的部分。即使在编辑容纳宝石阵列的复杂表面曲率时,模型也能顺利更新。
该软件还提供大量的珠宝专用工具和向导,可用于不同类型的密镶,如果冻、弹簧和微密镶,以及球形样式、蜂窝阵列、晕环、天蓝色和蜂窝状切割器、爪镶、凹形底座和线镶、链条、吊坠托、编织、纹理、穿孔、镶嵌饰边、高级文字浮雕和戒指尺寸调整器。纹理可通过导入图像创建为浮雕,也可以通过导入网格来沿曲面变形和扩增。
JCD 可生成和修复 3D 打印文件,并在需要时添加浇铸树的浇口。此外,JCD 还配备了真实渲染器,可使用 3D 道具为场景增添光彩。尽管功能丰富,参数深度大,但用户界面依然清晰易学。
![](/_next/image/?url=https%3A%2F%2Fformlabs-media.formlabs.com%2Ffiler_public_thumbnails%2Ffiler_public%2F5f%2F01%2F5f0130ca-2944-4784-aadf-77e247e7a5e8%2Fimage7.jpg__1354x0_q85_subsampling-2.jpg&w=3840&q=75)
JCD 是为行业专业人员量身打造的最强大珠宝特定建模环境之一。
Rhinoceros
开发者:Robert McNeel & Associates
发行时间:1998
平台:Windows、macOS(功能有限)
适用于:专业设计师,复杂几何,计算设计
售价:995 美元;195 美元(学生版)
Rhino3D 是一款基于 NURBS 的自由曲面建模软件,特别适合创建复杂图形。Rhino3D 拥有几乎无限的功能,可以实现复杂的曲面扫掠和放样程序。因此,Rhino 也多用于汽车、消费品和海事产业。由于程序除了 Undo(撤消)命令外不存储任何建模历史记录,因此修改工作可能会很繁琐,需要设计师具备很高的专业素养。
用户界面相当复杂,难以学习。对于 CAD 建模新手来说,如果要想掌握基本要领,则可能要花费数周时间钻研手册和教程。但是,从设计质量的角度来看,回报可能相当可观。随着用户不断积累专业知识,他们对热键和文本输入法的熟悉程度也会提高,这将大大加快工作流程。甚至还可以为自定义功能和操作序列创建和实施脚本。
作为珠宝行业的标准软件,该平台还提供了活跃的在线社区和大量第三方插件。其中最引人注目的是 MatrixGold,不仅仅是因为其价格高达 7000 美元。该插件利用 Rhinoceros 引擎创建复杂的流动曲面,同时增加了创建珠宝作品的自动功能。此外,插件还提供了文本、密镶、爪镶、冠镶、凹形底座和切割器等高级选项。MatrixGold 远远超出了 Rhinoceros 的功能范围,它增加了用于扭转、剪切和锥化截面的网格修改器、基于凹凸贴图的 3D 纹理器(可根据表面智能缩放)、图章戒指构建器、渲染器、轮廓编辑器、高级轨道扫掠,以及用于镶嵌饰边、绳或管的“Jali”工具。与 Rhinoceros 不同的是,MatrixGold 具有参数历史记录,支持在创建过程中随时对作品进行无损修改和尺寸调整。MatrixGold 的扩展功能 CounterSketch 是一个用于柜台销售的用户友好型产品定制器,购买者需要再支付五千美元,而雕刻模块 Clayoo 则只需不到一千美元。
Panther3D 是另一款可选插件,其价格仅为 MatrixGold 的三分之一,同样是一个用于制作各类戒指和其他首饰的综合性工具集。它可以指导用户创建宝石镶嵌、爪镶、切割器和尺寸范围,同时利用 Rhinoceros 的高级曲面工具设计自定义基本形状和细节。
售价为 660 美元的 RhinoJewel 是一款成本较低的插件,并提供了宝石库、使用各种阵列工具沿曲线和曲面镶嵌宝石以及重量估算等趣味性功能。
2Shapes 是另一款可与 Rhino 集成的趣味性软件,起售价 500 欧元。该插件可将 Rhinoceros 转换为柜台销售工具,可基于 1200 个模型库(包括教堂式镶嵌、分叉式镶嵌、环绕戒指、永恒戒指、细丝镶边、文本和图章戒指)定制产品,并可根据客户的意愿调整尺寸、爪镶、宝石镶嵌、轮廓编辑器等。
免费插件 Free Jewels 为 Rhinoceros 添加了基本的珠宝工具集。最佳免费 Rhino 插件是 Grasshopper3D,尤其体现在将珠宝设计扩展至 Peacock、Matrix、Lunchbox 和 Grasshopper Gold 时。这些插件集成了许多参数珠宝设计所需的工具,如切割器、凹形底座、爪镶、密镶、曲线宝石阵列、链条、密镶、图章戒指、纹理和蜡树生成器。Grasshopper 具有基于节点的流程图界面,可通过脚本制作复杂的模型和样式。随后,网格模型可以返回到 Rhinoceros 的主视图,以便进一步优化来进行 3D 打印。正如使用 Rhino 本身一样,珠宝商需要具备一定的专业知识。
![](/_next/image/?url=https%3A%2F%2Fformlabs-media.formlabs.com%2Ffiler_public_thumbnails%2Ffiler_public%2F29%2Fa8%2F29a87b44-9d53-4040-8109-59520cacdcfd%2Fimage12.png__1354x0_q85_subsampling-2.png&w=3840&q=75)
Rhino 及其各种插件为用户提供了几乎无穷无尽的功能列表。
Firestorm CAD
开发者:3D Space Pro
发行时间:2008
平台:Windows
适用于:现成设计
售价:6500 美元
Firestorm 给人的感觉就像是 SolidWorks 的精简版,并为珠宝设计提供了附加功能。通过绘制 3D 曲线可完成大部分塑造过程,这些曲线可以通过混合和填充变成曲面。可通过 Pull(拉动)工具创建实体,该工具可将草图挤压成实体,然后再通过 Boolean(布尔)操作组合实体。直接边操作进一步加快了建模过程。
Firestorm 拥有一个包含 4000 多个珠宝相关基础模型的巨大资料库,无需用户从零开始。该软件可提供大多数宝石布局类型,并能自动沿曲线或有机形状进行投影。用户可将文字和图像直接压印在珠宝上,并且可在珠宝表面成倍增加定制 3D 小部件,从而获得复杂的三维纹理。
该软件只使用基本工具和修改器,因此用户界面非常简单易学。尽管不具有完全基于历史记录的特征树,但仍然可以修改设计的大多数方面,这使 Firestorm CAD 成为一种有效的柜台销售工具。其缺点是与 Rhinoceros 和 3Design 等行业领先软件相比,用户群体和支持系统都十分有限。不过,由于大量可用的培训视频和整体的简易性,专业人员可以在几天内实现他们的预期概念。
![](/_next/image/?url=https%3A%2F%2Fformlabs-media.formlabs.com%2Ffiler_public_thumbnails%2Ffiler_public%2F33%2F8e%2F338eb493-dac3-418d-9036-e70c33008be9%2Fimage14.jpg__1354x0_q85_subsampling-2.jpg&w=3840&q=75)
Firestorm 能够以最小的工具复杂性实现最大的建模效率,同时仍然支持实现相当复杂的有机形状和宝石镶嵌。
TinkerCAD
开发者:Autodesk
发行时间:2011
平台:所有支持 WebGL 的浏览器
适用于:新手
售价:免费
TinkerCAD 是一款在浏览器内运行的免费 CAD 解决方案,可用于创建、修改和重组简单的几何图形。这种构建块方法只能生成简单的低分辨率形状,但对于初涉数字工作流程的珠宝商来说,它可能会是有趣的入门工具。用户可以通过数字缩放几何图形来搭建珠宝作品的基础模型。然后,用户可以手动建模、涂鸦或从云端或自有 3D 库中导入装饰和图案。
TinkerCAD 支持通过拖放功能添加几何图形、有限的图标功能按钮和导航小工具,且易于使用,初学者也能轻松掌握。由于没有基于历史记录或参数的建模功能,因此最好能在第一次就正确地创建模型。由于 TinkerCAD 提供了可直接打印的 STL 或 OBJ 文件,因此可以使用网格编辑或雕刻软件(如 MeshMixer 或 ZBrushCoreMini)额外进行后期编辑。
![](/_next/image/?url=https%3A%2F%2Fformlabs-media.formlabs.com%2Ffiler_public_thumbnails%2Ffiler_public%2Ff1%2F55%2Ff155da08-5bec-4393-8be5-58095d9dde5b%2Fimage3.jpg__1354x0_q85_subsampling-2.jpg&w=3840&q=75)
TinkerCAD 通过简单的操作、涂鸦器和趣味性对象库便于用户初次尝试 3D 建模。
Fusion 360
开发者:Autodesk
发行时间:2013
平台:Windows(64 位)、macOS
适用于:3D 打印
售价:每年 495 美元;学生和初创企业可免费使用
Fusion 360 是 Autodesk 的云端 CAD 解决方案,学生和初创企业可以完全免费使用该软件。可根据参数定义模型,程序包括简化的历史树,也可将其禁用以使用直接建模方法。基于云端的 CAD 平台的主要优势在于,可在网络中执行资源密集型操作,而不必依赖于本地工作站的处理能力。
现代化用户界面包含了七个工作区。在 Model(模型)工作区,用户可以使用标准曲面和实体操作构建基本模型并添加尺寸约束。然后,在 Sculpt(雕刻)工作区中,用户可以进行自由修改,特别是在使用 Edit Form(编辑形状)工具时。用户现在可以操作网格的单个面和顶点,同时 Fusion 360 还能确保整个形状的曲率平滑度。另一个非常适合珠宝设计的工具是 Pipe(管道)命令,它可以在网格节点之间自动创建有机的细丝线网络。Refold Faces(折叠面)工具可支持设计师将平面模型转换为戒指或手镯的弯曲形状。用户也可以制作图案,但只能手动构建高级宝石设置和细节。
其他工作区包括模拟、衍生式设计、动画、渲染和生产图纸。Fusion 360 易于上手,而且可与 PreForm 直接集成,非常适合 3D 打印部件,详情可参阅我们的教程。
![](/_next/image/?url=https%3A%2F%2Fformlabs-media.formlabs.com%2Ffiler_public_thumbnails%2Ffiler_public%2Fda%2Fc3%2Fdac3cc41-01c6-4762-ad34-3ad90ac26996%2Fimage2.jpg__1354x0_q85_subsampling-2.jpg&w=3840&q=75)
Fusion 360 具有直观的用户界面和初级珠宝设计师所需的所有基础知识。
SolidWorks
开发者:Dassault Systèmes
发行时间:1995
平台:Windows
适用于:几何设计
售价:3995 美元 + 1295 美元/年;学生版 99 美元/年
SolidWorks 是全球使用最广泛的 3D CAD 软件。与 Fusion 360 相比,SolidWorks 提供了更先进的曲面和实体建模工具,如边界曲面和曲率圆角,但无法直接操作或雕刻任何对象。在基于约束的建模环境中,所有特征及其参数都保存在历史树中。这种方法的主要优势在于:当设计要求发生变化时,模型会随着修改而动态更新,而且随时都可以恢复到模型的早期状态。与更具探索性的方法相比,程序化工作流程需要工程思维和周密计划。
SolidWorks 中的珠宝设计 3D 建模环境最为小众,且其中没有任何内容是专门为珠宝设计定制的。虽然有一些工具可以沿曲线或是在平面上创建图案,但在曲面上创建时则需要采取变通方法。3D 文本选项有限,通常需要在重新绘制插图后才能添加到模型上。自动浮雕仅限于平面和圆柱形表面;对于复杂表面,也需要采取变通方法。因为可以导入部件,所以珠宝设计师需要建立自己的宝石和装饰部件库。
在用户友好性方面,SolidWorks 提供了一种非常合理的方式,即将所有功能归类到不同的菜单和标签行中。当您乍一听到右键菜单、专业热键以及各种交互可能性时,可能会觉得用户界面功能繁复,但实际上对于中级用户来说,这些功能却出奇地有效、易学。SolidWorks 在导出用于 3D 打印的 STL 文件方面表现出色,即使用户仍然需要对这些文件进行一些后期编辑操作。有关该软件功能的更多信息,请阅读我们的 SolidWorks 3D 打印教程。
![](/_next/image/?url=https%3A%2F%2Fformlabs-media.formlabs.com%2Ffiler_public_thumbnails%2Ffiler_public%2F0b%2F3c%2F0b3c0515-5eef-47c5-a756-141e078c6ab4%2Fimage5.jpg__1354x0_q85_subsampling-2.jpg&w=3840&q=75)
SolidWorks 是创建几何珠宝样式的理想选择。
Blender
开发者:NeoGeo
发行时间:1994
平台:Linux、macOS、Windows、Android、BSD
适用于:3D 打印、渲染、最佳免费 CAD 解决方案
售价:免费
Blender 结合了先进的网格建模和雕刻技术,对珠宝设计师和 3D 打印爱好者极具吸引力。对于初学者或更倾向于机械设计的人来说,过渡到 Blender 的学习曲线会十分陡峭。在多边形建模中,用户可以精确控制网格,以创建最复杂的形状和装饰。网格可以通过弯曲、扭曲、锥化、拉伸、弯绕、平滑和波浪等方式变形。
与 3Design 一样,Blender 也具有封套变形器和雕刻工具,可以对形状进行自由操作。值得注意的是曲线修改器,该工具可将形状沿曲线变形,使其与珠宝精确贴合。由于修改器堆栈保存了所有修改器的参数,因此几何体将与曲线保持链接状态,以便日后随时更改。新的 Geometry Nodes(几何节点)工作区中提供了类似于 Grasshopper 的衍生式设计功能,这对于创建复杂的图案非常有用,可以将其变成宝石镶嵌或细丝晶格,并充分利用 3D 打印机的各种可能性。
与商业替代品相比,开源式 Blender 的入门门槛较高,在布尔运算等功能方面易于出错,且在雕刻功能方面更受限,因此总体而言更适合小型项目。尽管如此,该软件也堪称有机珠宝建模工作流程的出色入门工具。
![](/_next/image/?url=https%3A%2F%2Fformlabs-media.formlabs.com%2Ffiler_public_thumbnails%2Ffiler_public%2F30%2F98%2F3098e8e6-6705-4022-949a-9bae885e4713%2Fimage4.jpg__1354x0_q85_subsampling-2.jpg&w=3840&q=75)
Blender 提供了高级修改器,便于设计师生成有机形状。
ZBrush
开发者:Pixologic
发行时间:1999
平台:Windows、macOS
适用于:雕刻、3D 纹理、物有所值
售价:免费;每年 895 美元或 360 美元
ZBrush 是制作花卉、浮雕、肖像和动物等雕刻设计方面的佼佼者,这一点无可争议。此外,它还提供了大量多边形建模工具,可用于有精确度要求的设计。设计师可以调整建模工具,如捏合、倒圆角、斜面和折痕,以获得恰到好处的效果。可以通过参数设置几何图元(例如不同尺寸的几何图元),而标尺和数字输入字段可以确保所需的精确度。
ZBrush 在创建 3D 纹理方面具有无与伦比的表现。它不仅提供了装饰笔刷库,而且支持创建自定义笔刷,用于在有机表面快速制作纹理。使用 Nanomesh 可实现随机调整纹理。在 Curve Mode(曲线模式)下,可以沿样条曲线重复和旋转几何体,这对镶嵌和装饰非常有用。通过 Gem Cut Studio 直接导入宝石和爪镶,并直接导出到 Keyshot 进行渲染。
ZBrush 是一款与众不同的程序,虽然需要一定的学习曲线,但一旦掌握,它将助您完成数字工艺的巅峰之作。
![](/_next/image/?url=https%3A%2F%2Fformlabs-media.formlabs.com%2Ffiler_public_thumbnails%2Ffiler_public%2Ff3%2F9c%2Ff39ca609-dbe6-46c2-8765-65271e6fc7ae%2Fimage10.jpg__1354x0_q85_subsampling-2.jpg&w=3840&q=75)
ZBrush 具有完美兼具网格建模和自由雕刻的界面。
![](/_next/image/?url=https%3A%2F%2Fformlabs-media.formlabs.com%2Ffiler_public_thumbnails%2Ffiler_public%2Fd6%2F43%2Fd643c484-c3f3-41d0-aaf2-4bb378b74bf5%2Ftomas_-_400x400.jpeg__1354x0_q85_subsampling-2.jpg&w=640&q=75)
ZBrush 珠宝简介:设计和 3D 打印复杂的有机形状
在本次网络研讨会中,数字雕刻师 Tomas Wittelsbach 将讨论在内部快速迭代设计、打印和铸造部件是如何改变工作流程的。
Maya
开发者:Autodesk
发行时间:1998
平台:Windows、macOS、Linux
适用于:有机、精细设计
售价:每年 1700 美元
Maya 最初专用于电影和动画行业,现在越来越多地用于构建 3D 打印模型,而且具有最先进的多边形建模器。除了扭曲、扩张、挤压、锥化、切角、倒角、桥接和弯曲等雕刻工具和修改器外,它还可以将曲线投射到形状上,并创建基于曲线的图案。MASH 是一个附加工具包,用于创建复杂的程序化形状和图案,可为珠宝作品增添丰富的视觉趣味。
作为一款直接建模工具,Maya 并不追求精确度。但除了几何图形外,它还将其属性和相互关系存储在节点图架构中,使设计师能够在更高层级概览建模场景,并在此基础上进行修改。还会在一定程度上保存命令历史记录。
定制化用户界面可加快工作流程,虽然在 Maya 中一切皆有可能,但对于珠宝设计师来说,仍然需要耐心,因为大多数项目都需要进行大量的底层操作才能获得可行的设计。由于其先进的功能和强大的性能,Maya 是最难学习的软件程序之一,但作为回报,它几乎无所不能。
![](/_next/image/?url=https%3A%2F%2Fformlabs-media.formlabs.com%2Ffiler_public_thumbnails%2Ffiler_public%2Fa6%2F2d%2Fa62dc5dd-3c78-4f81-980d-83a2a32f24e4%2Fimage15.jpg__1354x0_q85_subsampling-2.jpg&w=3840&q=75)
Maya 是一款多边形建模软件,非常适合有机、复杂的设计。
Modo
开发者:Foundry
发行时间:2004
平台:Windows、macOS、Linux
适用于:概念设计,自由几何
售价:1799 美元
Modo 是一款多边形建模工具,非常适合创意探索,无需具备工程领域知识。设计师通常可以从一个方框开始,拖动其顶点以获得预定形状。然后使用平滑和折痕技术,定义尖锐和柔合区域。使用偏移、倒角、桥接和边切片等多边形技术添加细节,并使用细分工具进一步优化所得形状。整个工作流程仿佛是雕刻和实体建模的完美结合。
与其他直接建模工具一样,Modo 也有一系列变形工具,如扭曲、弯曲、漩涡、晶格、锥化、凸起、增厚、包裹、推动和平滑。其中一个重要的概念是边权重。除了对整个物体进行变形外,还可以选择某些区域并为其附加权重,从而决定修改器对该特定区域的影响程度。在 Falloff(渐变)工具的帮助下,这一切都可以自动实现,修改器工具会根据沿着用户选择的直线、曲线或空间体积的渐变来影响元素。该操作会使表面过渡非常平滑,这正好契合耀眼的珠宝设计的需求。
Modo 的另一个主要优势在于其 3D 绘制和生成图像纹理功能。其用户界面外观与 Blender 类似,但 Modo 界面更加简单、直观,同时可定制性强,而且更容易掌握。对于专业用户来说,大多数命令都有其对应的热键。该软件还提供了与 SolidWorks、Thingiverse、Sketchfab 以及某些 3D 打印机相匹配的插件。
![](/_next/image/?url=https%3A%2F%2Fformlabs-media.formlabs.com%2Ffiler_public_thumbnails%2Ffiler_public%2Fc9%2F6c%2Fc96c902e-4ba2-4d83-a55f-bf8081b22372%2Fimage6.jpg__1354x0_q85_subsampling-2.jpg&w=3840&q=75)
Modo 提供了对网格变形器的高级控制,例如在此缩放操作中显示的椭圆渐变。
使用 3D 打印实现珠宝设计
除了数字设计,引进立体光刻 3D 打印机也是珠宝业务数字转型的开端。Formlabs Grey Resin 是快速设计迭代的完美选择,可用于验证美观性和外形比例。可以将准备好的原型用于与客户进行协商。在现实生活中观察和试戴珠宝可以提高客户的满意度并增强信心,同时还能获得更多反馈,以便在设计、合身度和佩戴舒适度方面改进产品。
定制珠宝需要具有独特的意义,并能世代相传,因此早期的原型对于设计“恰到好处”至关重要。试戴时产生的兴奋与激动也是介绍“延伸选项”的绝佳机会,可将预算提高至更独特的主石和更精致的设计选项,从而提高零售额。对于那些“即时服务”情况,可以考虑使用 Draft Resin,以将打印速度提高四倍。
![](/_next/image/?url=https%3A%2F%2Fformlabs-media.formlabs.com%2Ffiler_public_thumbnails%2Ffiler_public%2F11%2F5c%2F115cae9a-9be5-4203-bef6-518a724e07ca%2Fimage9.jpg__1354x0_q85_subsampling-2.jpg&w=3840&q=75)
3D 打印是实现数字珠宝设计最迅速、最简单的方法。
进入生产阶段后,用户可采用直接熔模铸造或脱蜡铸造制作一次性产品。用户可以直接使用蜡填充树脂打印设计,然后将打印件浸入耐火浇注材料中,像传统蜡型一样进行烧制和浇铸。Castable Wax Resin 能确保烧制过程干净无灰,同时还能捕捉到最复杂的特征,如金属细丝。Castable Wax 40 Resin 含有 40% 的蜡,可确保成功烧制并提供最简单的工作流程。
橡胶成型是实现批量生产的下一步骤。将一个或多个 3D 打印母模封装在橡胶中,以便重复铸造蜡型,随后用于熔模铸造。使用标准树脂以超高分辨率打印的母模可用于 RTV 硅胶成型。天然橡胶具有较高的抗撕裂强度,更适用于厚壁部件和耐用模具,其硫化温度为 155°C。热硫化硅橡胶将在 175°C 时完成硬化,且更适合制造具有复杂细节的工件。在这种情况下,请使用 High Temp Resin,因为该材料在后固化后可耐受高达 238°C 的温度。
![Castable Wax 40 Resin 样品部件](/_next/image/?url=https%3A%2F%2Fformlabs-media.formlabs.com%2Ffiler_public_thumbnails%2Ffiler_public%2F17%2Fc6%2F17c65083-f8d2-4134-894e-37b855f54ce2%2F12012020_cw40_sq_1005.jpg__1354x0_q85_subsampling-2.jpg&w=1080&q=75)
从贵金属戒指到繁复精细的珠宝:使用最新材料轻松铸造
在本次网络研讨会中,我们的珠宝垂直产品经理 Patrick Diggins 将介绍 Castable Wax 40 Resin 如何帮助您提升设计和生产效率。
开始使用数字珠宝设计和 3D 打印
珠宝行业历来以家族企业为特征,这些企业需要数十年甚至上百年的时间来开发自身特有的知识和工艺。虽然涉及 CAD 和 3D 打印的数字工作流程意味着设计和生产速度的飞跃、产品定制化的可能性、客户参与、新创意视野的探索以及新市场的开拓,但它们只会增强而非取代传统工艺。
尽管目前尚未出现魔术般的一键式珠宝设计解决方案,但 3Design 和 Firestorm 等 CAD 解决方案凭借特定的设计向导和宝石库及基本模型,正在不断接近这一目标。JCD 在处理多宝石阵列和参数设计方面表现出色,而尽管需要更高水平的建模专业知识,Rhinoceros 的插件版也能很好地完成珠宝设计的大多数工作。借助 Grasshopper,用户可以按参数设置设计方案,利用其数据驱动方法生成复杂的几何图形,从而真正开辟了全新的超定制珠宝设计领域。
对规模较小的公司和刚刚涉足 3D 设计的独立设计师来说,Blender 和 Modo 等多边形建模软件是合适的选择。除了珠宝设计之外,设计师还可以使用 Fusion 360 和 SolidWorks 等实体建模软件。事实证明,甚至 Tinkercad 也有一定的潜力可用于简单和定制的 3D 设计。ZBrush 是一种最有价值的工具(对有机模型而言尤其如此),可将高级雕刻和纹理制作与多边形建模以及宝石库和高级 3D 渲染集成在一起。
总而言之,没有十全十美的 CAD 解决方案,具体取决于每个设计师或企业所偏好的建模方法、专业知识和项目范围。不同的解决方案主要针对特定类型的珠宝设计。我们希望本指南能帮助珠宝商了解不同的数字工具和 3D 打印应用,从而成功开启 3D 设计之旅。