Verander een 2D-afbeelding in een 3D-model - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Ooit een 2D-afbeelding willen maken en er een 3D-model van willen maken? Dit instructable laat je zien hoe met een gratis script en Fusion 360.

Wat je nodig hebt

Fusion 360 (Mac/Windows)

Wat ga je doen?

1. Download en installeer Fusion 360. Klik hier om je gratis aan te melden als Hobbyist / Enthousiast / Startup of als Student of Docent.
2. Krijg een snelle oriëntatie van de gebruikersinterface.
3. Download en installeer een script waarmee u een 2D-afbeelding in een 3D-oppervlak kunt veranderen.
4. Gebruik het script om een 3D-oppervlak te maken voor CNC-frezen.

Stap 1: Waarom Fusion 360?

Fusion 360 is vrijwel alles wat ik tegenwoordig gebruik op het gebied van 3D-software. VOLLEDIGE OPENBAARMAKING: Fusion 360 is een Autodesk-product en Instructables is een Autodesk-bedrijf, dus dit lijkt misschien een bevooroordeelde keuze. Dat is niet precies het geval, en dit is waarom:

1. Het is gemakkelijk te leren. De gebruikersinterface is vanaf het begin zorgvuldig ontworpen om schoon, minimaal en eenvoudig te zijn. Je kunt in een middag van nul kennis over 3D-modellering gaan naar het maken van eenvoudige objecten.
2. Het is krachtig. Als je eenmaal door de basis bent, is er echt geen limiet aan de complexiteit van de dingen die je ermee kunt ontwerpen. Het is gemakkelijk om er eenvoudige modellen mee te maken, maar niets houdt u tegen om een volledig gelede gasmotor te modelleren als u dat wilt.
3. Het is platformonafhankelijk. Het is beschikbaar op Mac en pc, en mijn ervaring is dat het op beide platforms zeer stabiel is gebleken.
4. Het is geweldig voor CNC. Fusion heeft een super geavanceerde CAM-omgeving waarmee je allerlei gereedschapspaden kunt maken, waar we later op in zullen gaan. Het is echt geweldig om CAD en CAM samen in hetzelfde programma te hebben, want wanneer u uw model wijzigt, worden de gereedschapspaden automatisch bijgewerkt.
5. Het is gratis. Als u er minder dan $ 100K per jaar mee verdient, verlengt u gewoon elk jaar met een opstartlicentie en blijft u deze gratis gebruiken.
6. Het is geen web-app. Hoewel van al uw bestanden een back-up wordt gemaakt in de cloud en de weergave daar wordt verzorgd, hoeft u niet te vertrouwen op een snelle internetverbinding om het programma te gebruiken.

Ik ben al meer dan 13 jaar bezig met 3D-modellering en ik kan je eerlijk zeggen dat dit programma perfect is voor het soort werk dat ik doe: meubels, speelgoed, machines, huishoudelijke producten, enz. Het maakt digitale fabricage een fluitje van een cent, vooral laser snijden.

Er zijn een aantal andere programma's die kunnen worden gebruikt om dezelfde resultaten te produceren, en als u zich op uw gemak voelt met iets anders (vooral als u er al voor hebt betaald), is er geen reden waarom u het niet zou volhouden het. Maar als je geen geld hebt uitgegeven of tijd hebt geïnvesteerd in een ander programma, geloof me dan als ik zeg dat je er geen spijt van zult krijgen dat je voor Fusion 360 bent gegaan.

Stap 2: Krijg Fusion gratis

Als je dat nog niet hebt gedaan, ga dan naar de les Gereedschappen en materialen in de CNC-klas en volg daar de instructies om Fusion gratis te downloaden en te installeren als hobbyist / student / docent.

Stap 3: De Fusion-interface

Fusion 360 heeft een geweldig YouTube-kanaal met veel handige video's. Als je het type persoon bent dat graag software leert door alle functies te doorlopen die het kan uitvoeren, dan is dit kanaal een goede plek om te beginnen. Het overzicht hier zou je redelijk goed moeten oriënteren op de interface en je een idee geven van hoe het programma werkt.

Maar voordat we in een volwaardig 3D-model duiken, loop ik nog even de interface door.

PRO TIP: Gebruik een muis met 3 knoppen! Het is zoveel gemakkelijker dan het gebruik van een trackpad.

1. Toepassingsbalk: toegang tot het gegevenspaneel, bestandsbewerkingen, opslaan, ongedaan maken en opnieuw uitvoeren.
2. Profiel en hulp: in Profiel kunt u uw profiel- en accountinstellingen beheren of het helpmenu gebruiken om verder te leren of hulp te krijgen bij het oplossen van problemen.
3. Werkbalk: Gebruik de werkbalk om de werkruimte te selecteren waarin u wilt werken en de tool die u wilt gebruiken in de geselecteerde werkruimte.
4. ViewCube: gebruik de ViewCube om rond uw ontwerp te draaien of bekijk het ontwerp vanuit standaard weergaveposities.
5. Browser: de browser toont objecten in uw ontwerp. Gebruik de browser om wijzigingen aan te brengen in objecten en de zichtbaarheid van objecten te regelen.
6. Menu Canvas en markering: Klik met de linkermuisknop om objecten in het canvas te selecteren (de ruimte waar u uw modellen maakt). Klik met de rechtermuisknop om het markeringsmenu te openen. Het markeermenu bevat veelgebruikte commando's in het wiel en alle commando's in het overloopmenu.
7. Tijdlijn: de tijdlijn geeft een overzicht van de bewerkingen die op uw ontwerp zijn uitgevoerd. Klik met de rechtermuisknop op bewerkingen in de tijdlijn om wijzigingen aan te brengen. Sleep bewerkingen om de volgorde waarin ze worden berekend te wijzigen.
8. Navigatiebalk en weergave-instellingen: De navigatiebalk bevat opdrachten die worden gebruikt om in te zoomen, te pannen en om uw ontwerp te draaien. De weergave-instellingen bepalen het uiterlijk van de interface en hoe ontwerpen op canvas worden weergegeven.

Stap 4: Canvasnavigatie

Er zijn drie manieren om de weergave van uw ontwerp te manipuleren:

• Navigatiebalk
• BekijkCube
• Wielknop op een muis

Navigatiebalk

De navigatiebalk bevindt zich onder aan het canvas. Het biedt toegang tot navigatiecommando's. De menu's aan de rechterkant regelen de weergave-instellingen en lay-outrasteropties.

Om een navigatieopdracht te starten, klikt u op een knop op de navigatiebalk.

Navigatieopdrachten

• Orbit: een reeks opdrachten die de huidige weergave roteren.
• Kijk naar: Bekijkt gezichten van een model vanuit een geselecteerd vlak.
• Pannen: Verplaatst de weergave parallel aan het scherm.
• Zoom: Verhoogt of verlaagt de vergroting van de huidige weergave.
• Pasvorm: positioneert het hele model op het scherm.

Scherminstellingen

Set opdrachten waarmee u bijvoorbeeld de gewenste visuele stijl, zichtbaarheid van objecten of camera-instellingen kunt specificeren.

Raster en Snaps

Commando's waarmee u stappen en rasterinstellingen kunt opgeven en het lay-outraster kunt weergeven/verbergen.

kijkpoorten

Viewports zijn vensters die uw ontwerp weergeven. U kunt maximaal vier viewports tegelijk in het canvas weergeven. Door meerdere viewports weer te geven, kunt u in één weergave werken en de wijzigingen van andere cameraposities zien.

BekijkCube

Gebruik de ViewCube om de camera te draaien. Sleep de ViewCube om een vrije baan uit te voeren. Klik op de vlakken en hoeken van de kubus om toegang te krijgen tot standaard orthografische en isometrische weergaven.

Muis: gebruik muissnelkoppelingen om in/uit te zoomen, de weergave te pannen en rond de weergave te draaien.

• Scroll met de middelste muisknop om in of uit te zoomen.
• Klik en houd de middelste muisknop ingedrukt om de weergave te verschuiven.
• Shift-toets + middelste muisknop om rond de weergave te draaien.

Trackpad: als je een Mac hebt met een touchpad of een Apple Magic Mouse, kun je multi-touch-bewegingen gebruiken om door de weergave te navigeren.

Stap 5: Image-2-Surface-script

"Script" is een afkorting voor een stukje code dat u in het programma kunt pluggen om het een nieuwe tool te geven die niet door de softwareontwikkelaar is meegeleverd. Er zijn tientallen scripts waarmee je behoorlijk geweldige dingen kunt doen.

Om een 2D-bitmapafbeelding te vertalen naar een 3D-oppervlak voor CNC-frezen, gebruiken we het Image-2-Surface (bijgewerkt op 03/2018) geschreven door Hans Kellner.

Het script is heel eenvoudig. Het enige dat het doet, is de waarde (niveau van lichtheid of duisternis) van een bitmapafbeelding vertalen naar de hoogte van een punt op een mesh-oppervlak. De witte delen van een afbeelding zijn de hoogste punten en de zwarte delen de laagste punten. Dit script werkt met elke foto, maar ik vind dat het het beste is om afbeeldingen in grijswaarden te gebruiken, omdat het gemakkelijker is om te voorspellen hoe het eruit zal zien in 3D.

INSTALLEER HET SCRIPT

Download eerst het bijgevoegde zip-bestand en pak het uit op een locatie naar keuze. Ik zou adviseren om het op een andere plaats te bewaren dan de map Downloads of een andere map die regelmatig wordt opgeschoond.

Volg deze stappen om het script in Fusion te laden:

1. Start Fusion 360 en selecteer vervolgens het menu-item ADD-INS > Scripts en invoegtoepassingen….
2. Het dialoogvenster Scripts en invoegtoepassingen verschijnt en toont de mappen Mijn scripts en Voorbeeldscripts.
3. Selecteer een van de My Scripts-mappen en klik vervolgens op het +-pictogram bovenaan het dialoogvenster.
4. Zoek het bestand Image2Surface.js in de map die u hebt gekopieerd, selecteer het en klik op Openen. Het script zou nu moeten zijn geïnstalleerd en klaar om te worden uitgevoerd.

Menu Scripts en invoegtoepassingen

Stap 6: Gebruik het Image 2 Surface-script

VOER HET SCRIPT UIT

Na het openen van Fusion sla ik het naamloze bestand op met een nieuwe naam.

Met mijn bestand opgeslagen en de werkruimte ingesteld op MODEL, ga ik naar ADD-INS > Scripts en invoegtoepassingen… Ik selecteer Image2Surface in de lijst en klik op Uitvoeren.

Indien

Santa Cruz Canyons-bestand: 288 X 288 PX

INSTELLINGEN

Wanneer u uw afbeelding hebt geselecteerd, klikt u op OK en krijgt u het Image2Surface-scriptdialoogvenster. Hier is een overzicht van de instellingen en wat ze betekenen. Er is veel technisch jargon waar we hier niet op in zullen gaan, maar ik vind dat een goede plek om over dit soort dingen te leren, is om gewoon met de instellingen te spelen en te kijken wat er gebeurt. De instellingen in de onderstaande schermafbeelding lijken de beste resultaten op te leveren.

Misschien wilt u uw afbeelding omkeren, afhankelijk van wat het is. Wanneer uw instellingen zijn ingevoerd, klikt u op OK en het script komt naar de oppervlakte. BELANGRIJK: Het exportformaat moet zijn ingesteld op OBJ om het oppervlak later bruikbaar te maken voor CNC-werk.

Mesh gemaakt door het Image-2-Surface-script van Hans Kellner

PROBLEEMOPLOSSEN

Loopt Fusion vast of crasht het wanneer u het script probeert uit te voeren? De kans is groot dat je afbeelding te groot is. Houd het onder de 300 X 300 pixels en het zou geen probleem moeten zijn. Hoe kleiner de afbeelding, hoe sneller de verwerking.

NIET-WERKENDE SCRIPT

Als het script zich niet gedraagt zoals beschreven, ook al heb je de instructies gevolgd, raad ik je aan deze thread op de Autodesk Knowledge Base te bekijken:

Als een script niet werkt, is dat meestal omdat het niet goed is geïnstalleerd.

Stap 7: Converteer oppervlak naar T-Spline-geometrie

Het oppervlak dat het script maakt, is een Polygon Mesh-oppervlak. Dit type oppervlak is opgebouwd uit facetten met randen en punten. Als je inzoomt, zie je dat er geen gebogen vlakken zijn.

Dit type geometrie kan niet worden gebruikt om g-code toolpaths te maken, dus we zullen het moeten converteren naar T-Spline-geometrie. Een t-spline is een type NURBS-geometrie die werkt met controlepunten die een flexibel oppervlak beïnvloeden.

U hebt een T-Spline-geometrie nodig om uw CNC-gereedschapspad te maken, dus klik op de CREATE > Create Form tool in het menu. Deze tool neemt je mee naar de SCULPT-werkruimte.

Klik vervolgens op UTILITES > Convert en selecteer Mesh Body in het selectiefilter. Klik nu op het mesh-oppervlak dat het script heeft gemaakt en klik op OK. Nu is het tijd om geduldig te zijn en het programma zijn werk te laten doen door het oppervlak om te zetten in een T-Spline-lichaam - het kan een paar minuten duren.

Klik op VOLTOOI FORMULIER en Fusion gaat terug naar de MODEL-werkruimte.

PLAATS HET OPPERVLAK IN EEN BLOK

Om beter te visualiseren wat u op de CNC gaat uitsnijden, is het een goed idee om een solide vorm te maken. Selecteer eerst het oppervlak in de Bodies-map in de BROWSER aan de linkerkant van het scherm. Klik vervolgens met de rechtermuisknop ergens op het scherm en selecteer Verplaatsen in het menu.

Kijk vanaf de zijkant naar het oppervlak en draai het 90º zodat de bovenkant van het oppervlak naar boven wijst.

De grootte van het oppervlak is volledig gebaseerd op de originele bitmapafbeelding, dus nu moet je het schalen zodat het past op de werkelijke grootte van het stuk dat je wilt uitsnijden. Om dit te doen, zorg ervoor dat de body is geselecteerd in de BROWSER en ga naar WIJZIGEN > Schaal in het menu. Klik op Punt en selecteer de modeloorsprong.

OPMERKING: Mogelijk moet u Origin in de browser inschakelen om het te kunnen zien.

Als u vanuit het bovenaanzicht naar het oppervlak kijkt, wijzigt u de schaalfactor zodat het oppervlak past binnen het formaat van het stuk dat u wilt uitsnijden. Ik ga een stuk hout van 3 "X 3" gebruiken, dus ik ben op zoek naar een schaalfactor die me een OPPERVLAK geeft dat net iets GROTER is dan 3 "X 3". Ik kan zien hoe groot het is op het lay-outraster.

Nu het oppervlak op zijn plaats is, maakt u een doos om het uit te snijden materiaal weer te geven. Ik gebruik een vierkant van 3 "X 3" X.76", dus ik ga naar CREATE> Box en klik op de modeloorsprong als mijn startpunt. De box-opdracht vraagt om een breedte, een diepte en een hoogte, die u kunt invoeren door een nummer te typen en op Tab te drukken.

Ik kan zien dat het te snijden oppervlak eigenlijk groter is dan het te snijden materiaal, dus ik hoef het oppervlak niet naar beneden te schalen in de Y-dimensie. Ik gebruik het gereedschap Schalen opnieuw en verander Schaaltype in Niet-uniform. Met deze optie kunt u onafhankelijk in elke dimensie schalen. Kies voor Y-afstand een getal dat je wat ademruimte geeft om het oppervlak in het blok te laten passen.

Om het oppervlak dichter bij de bovenkant van het blok te brengen, klik met de rechtermuisknop > Verplaats het oppervlak omhoog in de Y-richting zodat het net onder de bovenkant van het blok is.

CREER EEN SOLIDE OPPERVLAK

Ga met zowel het blok als het oppervlak op hun plaats naar WIJZIGEN > Gezicht vervangen. Net als elke andere tool in Fusion vertelt het u wat het nodig heeft om te werken. Selecteer eerst het Bronvlak, in dit geval het bovenoppervlak van het blok. Klik vervolgens op Selecteren onder Target Faces en selecteer het oppervlak dat u zojuist hebt geconverteerd van de originele mesh. Klik op OK, schakel vervolgens de originele body uit in de BROWSER en u ziet het afgewerkte oppervlak dat u op de CNC gaat maken.

LAAT ONS WAT JE HEBT

Als je het geprobeerd hebt, post dan je resultaten hier!