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martedì 27 febbraio 2018

COME PULIRE ED AGGIUSTARE LE MESH DI SCANSIONI DI OGGETTI DA STAMPARE IN 3D


COME PULIRE ED AGGIUSTARE LE SCANSIONI DI OGGETTI DA STAMPARE IN 3D





FILOPRINT suggerisce, per molti dei suoi utenti che richiedono consigli su come “catturare” le immagini e scannerizzarle per poi riprodurle con la propria stampante 3D, questo tutorial dinamico da seguire con molta attenzione.

La scansione di un modello reale non è una cosa semplice, soprattutto in merito alla conversione dei FILE generati in MESH molto spesso assolutamente NON idonei per generare i file STL capaci di essere correttamente interpretati dalla stampante 3D.

Anche se creare scansioni di alta qualità è sempre più facile grazie a strumentazioni elettroniche sempre più all'avanguardia, creare file di input per la stampa 3D validi a volte è invece piuttosto complicato. Prima di poter stampare le scansioni 3D, si devono pulire, modificare e aggiustare i file per renderli stampabili.

I problemi più comuni delle scansioni 3D sono:
• Buchi.
• Parti scollegate.
• "Parti di rifiuto" provenienti dall'ambiente intorno al modello o usati per mappare l'oggetto nello spazio ma che non ne fanno parte.
• Oggetti aperti con facce non chiuse.


Tuttavia, analizzare i file STL in cerca degli errori non è mai stato così facile. Tutti i pacchetti software che seguono hanno dei punti di forza che, quando li si usa tutti insieme, permettono di modificare e di stampare facilmente ottime scansioni.


Un ottimo programma per iOs APPLE è QLONE 3DSCANNING che permette un ottima cattura fotografica di oggetti semplice ed intuitiva. E' possibile scaricarla direttamente dall'AppStore di Apple, Un semplice tutorial è collegato al programma per una facile operatività a questo link: CLICCARE QUI    


Per i dispositivi ANDROID suggeriamo invece quest'altra applicazione scaricabile da GOOGLE PLAY da questo link: CLICCARE QUI   


NETFABB Netfabb è un programma che permette di visualizzare e di modificare le mesh e fornisce ottime funzionalità di riparazione e analisi dei file STL. Netfabb facilita l'eliminazione delle parti superflue nelle scansioni frastagliate e ripara rapidamente queste scansioni. Nella maggior parte dei casi, dovrete tagliare la parte inferiore del modello per creare una superficie piana sulla piattaforma di costruzione.

Foto 6.11



Netfabb  è disponibile come applicazione desktop e come servizio sul cloud. Netfabb Studio è disponibile nelle versioni Professionale e Basic (gratuita). Esiste per Windows, Linux o Mac.


AUTODESK MESHMIXER

MeshMixer è ideale per unire singole mesh in un nuovo modello. Riesce bene a smussare protuberanze, masse informi e altri strani artefatti che appaiono nei file delle scansioni. È anche uno strumento eccellente per chiudere i modelli nei quali manca un lato per renderli privi di buchi.

FOTO 6.12




MESHLAB

Meshlab può riparare e modificare le mesh, ma il suo filtro Poisson è ideale per smussare le superfici. Ruotare le mesh con il mouse è facile e questo lo rende un eccellente visualizzatore STL. È disponibile come applicazione desktop multipiattaforma.

FOTO 6.13




PLEASANT3D

Pleasant3D è un'ottima applicazione solo per Mac che permette di vedere in anteprima e di ridimensionare i file STL in base alle unità specificate (al contrario della scala in MakerWare). Può anche convertire file STL ASCII in file STL binari. Mostra visualizzazioni del G-code. permettendo di vedere in anteprima come verranno stampati i modelli.

FOTO 6.14



COME RIPARARE LE SCANSIONI FOTOGRAFICHE PER LA STAMPA 3D

Quasi tutte le scansioni create con questi programmi presenteranno una mesh perlopiù completa. Tuttavia, queste scansioni di solito presentano anche buchi, elementi superflui e altri problemi che si devono risolvere. Se nella scansione mancano ampie parti della mesh e ci sono buchi larghi, oppure se è rappresentata giusto la parte interiore del bassorilievo di un edificio o una scultura, proseguendo nella lettura di questo articolo avrete tutte le dritte su come Chiudere le scansioni dei rilievi.

Per scoprire come si riparano problemi minori, proseguite con la lettura.


Riparare e pulire in netfabb

Lanciate netfabb Studio Basic e aprite il file STIL del modello con Project Open
Per riparare e pulire il modello, seguite questi passaggi:


Rendete visibile la piattaforma
Per riuscire a vedere meglio l'orientamento del modello, selezionate View > Show > Platform.Se non riuscite a vedere la piattaforma gialla, dovete ridurre la visualizzazione


Cambiate l'orientamento del modello
Per spostare l'oggetto sull'origine della piattaforma, selezionate Part > Move, poi selezionate il pulsante To Origin nella finestra di dialogo e fate clic su Move. Adesso ingrandite la visualizzazione del modello selezionando View > Zoom To > All Parts. Fate clic sullo strumento di selezione (la freccia). Fate clic sul modello per selezionarlo e spostate lo strumento di selezione sull'angolo verde che appare intorno al modello selezionato. Quando lo strumento di selezione si trova sull'angolo verde, appare un simbolo di rotazione. Ruotate il modello, inclinandolo in modo che la testa punti verso l'alto e il corpo verso il basso rispetto alla piattaforma.

FOTO 6.15



Per ruotare la vista in netfabb, tenete premuto Alt e trascinate il mouse.


Regolate l'allineamento del modello
Per orientarlo sulla piattaforma, dovrete cambiare la vista e ruotare il modello varie volte. Provate a collocarlo in modo che le spalle siano alla stessa altezza. La vista si cambia tramite il menu View o facendo clic su una delle facce del cubo nella barra strumenti principale in alto nella schermata. Allineate il modello in relazione alla piattaforma. Assicuratevi di inclinare di nuovo la testa usando gli strumenti di rotazione per la sporgenza che può svilupparsi sotto il mento della persona


FOTO 6.16



Tagliate via le parti frastagliate
Usate gli strumenti di taglio sulla destra della schermata per assegnare al modello una base piatta. Trascinate il cursore Z in modo che la linea azzurra tagli via i bordi frastagliati della scansione. Fate clic sul pulsante Execute Cut e poi su Cut. Quindi potete fare clic sulla parte del modello ritagliato che volete eliminare. La parte selezionata diventa verde.

FOTO 6.17


Attenzione alle sporgenze
Quando create le vostre scansioni dovete cercare di ridurre al minimo queste situazioni. Sporgenze in aggetto dal corpo dell'oggetto dovranno molte volte essere “sorrette” dai supporti di stampa e quindi cercare di ridurle al minimo vi agevolerà nella stampa, anche se ovviamente non sempre è possibile toglierle del tutto.


Eliminate la parte frastagliata
Andate nella sezione Parts section che adesso appare nell'angolo in alto a destra dellaschermata. Fate clic sulla X accanto alla parte che volete eliminate (le parti frastagliate dellascansione) per eliminarla. netfabb chiede se ne siete sicuri. Fate clic su OK. Adesso il vostro modello ha una base liscia. Spostate l'oggetto sull'origineSpostate l'oggetto sulla piattaforma selezionando Part-Move, selezionando il pulsante To origin nella finestra di dialogo e facendo clic su Move

FIG. 6.18


Riparate i buchi
Quindi dobbiamo riparare i buchi che appaiono nel modello. Probabilmente ci saranno dei buchi nelle zone dove lo scanner non è riuscito a leggere bene per mancanza di luce oppure perché coperto. Selezionate lo strumento Repair (ha l'aspetto di una croce rossa). Il modello diventa blu e sulla mesh appaiono i triangoli. Dove sono necessarie riparazioni, appaiono dei punti gialli. Per riparare il modello, fate clic sul pulsante Automatic Repair. 

Quindi selezionate Default Repair nella finestra di dialogo e fate clic sul pulsante Execute. netfabb chiede se volete eliminare la parte vecchia. Ditegli di sì. Poi fate clic sul pulsante Apply Repair in basso a destra nella schermata. Nella finestra di dialogo che appare, selezionate Yes quando vi viene chiesto di eliminare la parte vecchia.


Salvate nel formato di file netfabb
Salvate il progetto netfabb project, per poterlo modificare successivamente (Project-Save As).
Esportate in STLEsportatelo come file STL scegliendo Part > Export Part > STL.Netfabb potrebbe avvisare del fatto che il file presenta qualche problema. Se quando cercate di esportare il modello appare una grande X rossa, fate clic sul pulsante Repair nella finestra di dialogo. La X diventerà un segno di spunta verde. Quindi fate clic su Export per salvare il file STL.

FIG. 6.19


OPERARE CON MESHLAB


Smussare la superficie delle mesh
A volte dovete smussare la superficie di un modello per ottenere una stampa liscia e lucida. Il filtro Poisson di MeshLab lo fa molto bene.Se siete capaci di creare una scansione ad alta risoluzione con ReconstructMe, potete scegliere di smussarla leggermente per la stampa. Se usate scansioni di ReconstructMe a risoluzione normale, saltate questo passaggio per non perdere dettagli.


Aprite MeshLab
Create un nuovo progetto usando File > New Empty Project. Selezionate File >Import Mesh per aprire il file STL in MeshLab.Quando appare la finestra di dialogo che vi chiede se volete unificare i vertici duplicati, fate clic su OK.


Attivate gli strati
Andate nel menu View nella barra strumenti in alto e selezionate Show Layer Dialog.


Applicate il filtro Poisson
Selezionate Filters Point Set >Poisson Filter-Surface Reconstruction Poisson. Nella finestra di dialogo, impostate Ochre Depth su 11 (più alto è il numero, meglio è; 11 è buono"). Con valori superiori a 11, MeshLab può bloccarsi. Quindi fate clic su Apply.


Nascondete la mesh originale
Dopo aver applicato il filtro Poisson, avete sue strati: l'originale e uno etichettato Poisson Mesh. Fate clic sull'icona verde a forma di "occhio" accanto al nome del file per nascondere il file originale e lasciare visibile solo la mesh di Poisson. Si nota che la superficie del modello è stata smussata. Salvate come file STL
Scegliete FILE > EXPORT MESH AS. Usate le opzioni di esportazione predefinite

FIG 6.20


FIG 6.21



LAVORARE CON MESHMIXER


Eliminare protuberanze e masse informi con MeshMixer
A seconda di come è venuta la scansione dopo che l'avete riparata e (volendo) smussata. potete decidere di eliminare protuberanze o masse informi. Se il vostro modello non ha bisogno di altri interventi, potete saltare questo passaggio.

Importate il file STL
Aprite MeshMixer e importate il file STL facendo clic su Import nella barra Strumenti in alto.


Smussatelo
Selezionate Sculpt >Brushes e una delle "Smoothing Options" nella barra di navigazione sulla sinistra. Usate i cursori per regolare la dimensione, l'intensità, la profondità del pennello e altre caratteristiche.Fate clic e trascinate sulle aree da smussare. Quando siete soddisfatti, esportate il file nel formato STL.


ULTIME RIPARAZIONI E PULIZIA CON NETFABB 

Aprite di nuovo il file STL in netfabb.


Se avete usato il filtro Poisson in MeshLab, la base prima smussata del vostro modello apparirà gonfia. Per risolvere questo problema dobbiamo tagliare di nuovo la base de modello per renderla piatta.


Riparate il modello ed esportelo in formato STL.


STAMPARE IL MODELLO


Adesso la scansione è pulita, riparata e pronta per la stampa!

COME CHIUDERE LE SCANSIONI DEI RILIEVI

A volte nelle mesh che rappresentano la facciata di un edificio o un rilievo scultorio manca un lato, la parte superiore o posteriore e per stampare l'oggetto lo si deve chiudere".Le stampe generate dalle scansioni fotografiche spesso presentano questi problemi quando si ha modo di acquisire solo la parte frontale di un oggetto molto grande. MeshMixer eNettfabb, come abbiamo visto, aiutano a risolvere facilmente questo problema, oltre a riempire piccoli buchi o a eliminare parti scollegate.


Se nel vostro modello ci sono molte parti 'superflue", vi conviene ritagliarle in netfabb prima di passare su MeshMixer. Tuttavia, le parti piccole sono impossibili da eliminare. Quando questo accade, per selezionarle ed eliminarle potete usare lo strumento lazo di MeshMixer.


Su MeshMixer non ci sono controlli espliciti per ruotare, ingrandire o ridurre la visualizzazione dei modelli: per cambiare la vista, dovete tenete premuta una combinazione di tasti mentre trascinate con il mouse/trackpad
 

I controlli di visualizzazione essenziali di MeshMixer sono:
• Alt + clic sinistro: fa orbitare la telecamera intorno oggetto.
• Alt + clic destro: avvicina la telecamera.
• Alt + Maiusc + clic sinistro: ruota la telecamera.


AGGIUSTARE BUCHI, AREE NON CHIUSE E PARTI SCOLLEGATE


Quando in una scansione manca gran parte della mesh, innanzitutto dovete aggiustare i buchi, le aree non chiuse e le parti scollegate. Vedremo questi problemi uno alla volta.

Aprite MeshMixer e importate il file STL o OBJ.


FIG 6.24


Nella barra di navigazione laterale, fate clic su "Analysis". Adesso sul modello appaiono varie sfere colorate:
• Le sfere rosse rappresentano le aree non chiuse.
• Le sfere magenta rappresentano le parti scollegate.
• Le sfere blu rappresentano i buchi.


Trovate la sfera che indica il buco grande
Orbitate intorno al modello (Alt + clic sinistro, trascinate con il mouse) per identificare quale sfera blu si trova direttamente sul bordo blu che rappresenta il buco grande da chiudere nel modello.


Annotate qual è questa sfera e assicuratevi di modificarla per ultima. Conviene chiudere prima tutti gli altri buchi più piccoli. Lasciate per ultima la sfera cerchiata: ci torneremo dopo quando chiuderemo la parte posteriore del modello.


Quando riparate mesh con buchi o aree mancanti molto grandi, non fate clic su “AutoRepair All” altrimenti il programma può bloccarsi improvvisamente. Inoltre, vi conviene chiudere personalmente la parte posteriore del modello per controllare che viene chiusa bene e non con una massa informe.


Riparate le aree problematiche
Facendo clic su una sfera si risolve il problema. Facendo clic con il pulsante destro sulla sfera selezionate l'area e potete modificare la parte selezionata della mesh. Quando fate clic con il pulsante destro, sul lato della schermata appaiono delle opzioni.

Innanzitutto, fate clic con il pulsante sinistro su una qualsiasi delle sfere rosse o magenta per chiudere le aree non chiuse e ricollegare le parti. La sfera e la linea spariranno non appena farete clic, indicando che il problema è risolto. Poi, chiudete tutti i buchi facendo clic sulle sfere blu, eccetto quella che rappresenta l'area più grande mancante o aperta. Orbitate intorno al modello per assicurarvi di averli chiusi tutti.


FIG 6.25


FIG 6.26



Selezionate l'ultima sfera
Adesso, fate clic con il pulsante destro sull'ultima sfera blu che rappresenta l'area più grande della mesh aperta. I bordi blu ora appaiono accompagnati da un colore arancione scuro dove la mesh è selezionata. Resta solo una sfera: è il momento di chiudere il buco.


FIG 6.27


FIG 6.28



Attenuare i bordi
Nel menu in cima alla schermata, selezionate ANALYSIS e poi SMOOTH BOUNDARY. Poi fate CLIC su ACCEPT nel menu in alto.

FIG 6.29


FIG 6.30



CHIUDERE VASTE AREE MANCANTI DELLA MESH


Dopo aver riparato il modello e attenuato il bordo, come abbiamo visto prima:

Ruotate il modello (se necessario)In questo esempio, il modello doveva essere ruotato in modo che i lati potessero essere estrusi (fig. 6.31). Ruotate il modello perchè ciò può aiutare a vedere meglio l'area mancante della mesh.

FIG 6.31



Selezionate Extrude
Con il bordo ancora selezionato, fate clic sul menu Select >"Edit" > "Extrude".

Le selezioni della mesh in MeshMixer restano attive finché non si fa clic manualmente su Clear Selection/ nel menu Select, o si preme Esc.


Estrudete il modello
Nel pannello di opzioni di estrusione, scegliete Flat nella casella EndType.In Offset, scegliete un numero negativo. Per cambiare l'offset potete trascinare la bai grigia dietro l'etichetta Offset a sinistra o a destra.Potete anche decidere di modificare l'opzione Direction per ottenere un'estrusio dritta. In questo esempio, la direzione è stata impostata su "Y Axis".Quando siete soddisfatti, fate clic su Accept nella barra di navigazione in alto.


Attenuate e poi ruotate
Nella barra di navigazione in alto, fate clic sul menu Modify Selection e selez Smooth Boundary. Fate clic su Accept. Ruotate il modello in modo da vedere l'area aperta


fig 6.32


fig 6.33



A volte MeshMixer a questo punto si blocca, ma di solito permette di riaprire il modello. Per non perdere nessuna modifica, salvate spesso nel formato predefinito .mix di MeshMixer.

Trasformate le facceNel menu Deform, selezionate Transform Faces. Nel piano x,y,z appaiono delle frecce. Scalate l'estrusione trascinando il riquadro bianco tra le frecce. Non chiudete completamente il buco vedi fig 6.34. Fate clic su Accept.


Cancellate e riempite
Adesso dovete chiudere il buco. Nel menu Edit (sotto Select), selezionate Erase & Fill. Fate clic su Accept. Il risultato è mostrato nella figura 6.35


fig 6.34


fig 6.35


Il modello dovrebbe ora essere privo di buchi e apparire "chiuso" con un fondo piatto.

DeselezionateIn questo modello ci sono ora delle scanalature sulla superficie, dovute all'estrusione, che devono essere attenuate o riparate. Fate clic sul menu Select nella barra di navigazione e fate clic su Clear Selection, per eliminare la selezione precedente.


Attenuate con i pennelli Flatten e Reduce
Queste scanalature non si attenueranno con il pennello Smooth e quindi dobbiamo usare altri strumenti pennello.Per smussare le protuberanze, selezionate e usate i pennelli Flatten e Reduce.Quindi usate il pennello per attenuarle. Vedi fig 6.38

fig 6.36


fig 6.37



fig 6.38



Esportate il file come STL e apritelo in NetFabb.


Eseguite lo slicing e riparate in netfabb
Usate la stessa proceduta spiegata in 'Riparare e pulire in netfabb" per eliminare le parti indesiderate del modello, riparare la mesh ed esportarla come file STL binario, Il modello adesso è chiuso, ritagliato e pronto per la stampa. La figura 6.41 mostra una foto del modello finale stampato in 3D con PLA

fig 6.39


fig 6.40



fig 6.41



Create le scansioni del vostro mondo
Con gli strumenti e le tecniche descritti in questo tutorial, siete pronti per creare le scansioni di ciò che volete. E anche se vi trovate con delle mesh strane o complicate, potete pulirle abbastanza bene da riuscire a stamparle in 3D senza grossi problemi. Ovviamente per oggetti che necessitano scansioni dettagliate, sono necessari programmi più professionali ed eventualmente un corso verticale per l'uso degli stessi.

Fonte: STAMPA 3D

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