Tvorba 3D objektů v OpenSCAD bez použití GUI (2. část – Export)

3D tiskTutoriály

V díle nazvaném „Tvorba 3D objektů v OpenSCADu bez použití GUI (1. část – Příprava)“ jsem čtenáři ukázal několik možností ovládání programu OpenSCAD, nástroje pro tvorbu 2D/3D modelů. Mým nevidomým přátelům vyhovuje možnost ovládání s pomocí souboru stlopenscad.bat (soubor BAT, 1 kB), proto dále budu uvažovat jen tuto možnost. Stlopenscad.bat po spuštění vezme model, který návrhář popsal v jazyce OpenSCAD a vygeneruje soubor (model.stl) ve formátu STL (Standard Triangulation Language).

Proč zrovna formát STL?

Navržený 3D model sice obsahuje informace o tom, jak 3D objekt vypadá, ale neobsahuje informace pro samotnou 3D tiskárnu – například po kterých souřadnicích se má tisková hlava pohybovat, na jakou teplotu se má zahřát tryska… Proto před samotným 3D tiskem je ještě nutné 3D model převést do strojového jazyka (G-kód) procesem nazývaným „slicing“ („krájení“ na tenké vrstvy, které jsou 3D tiskárnou jedna na druhou nanášeny), s čímž nám nepomůže OpenSCAD, ale pro to určené slicovacím programy (například 3DPrinterOS, Astroprint, Craftware, Cura, IceSL, MakerBot Print, Netfabb Standard, OctoPrint, Simplify3D, Slic3r, Z-Suite). Zatím jsem se nesetkal se slicovacím programem, který by nedokázal zpracovat STL soubor, dokonce některé jsou schopny zpracovávat pouze STL.

STL formát tedy proto, že v 3D tisku patří mezi nejčastěji používané formáty a je akceptován nejzámějšími slicovacími nástroji.

Rozlišení

STL soubor obsahuje zápis trojrozměrného objektu složeného z trojúhelníkových plošek, respektive informace o povrchu tělesa (body, hrany, stěny aj.). Takový povrch může mít trojúhelníkové plošky různě veliké podle rozlišení. Více menších trojúhelníkových plošek na jednotku plochy znamená větší rozlišení a tím i hladší povrch, ale také delší čas na výpočetní výkon a větší STL soubor.

Můžeme si to ukázat například na vzorech koulí s různým rozlišením:

Koule s malým rozlišením.

Obr. 1. Koule o průměru 60 mm s malým rozlišením. Obsahuje méně trojúhelníkových plošek, jsou vizuálně i hmatově znatelné. STL soubor pro tisk –  koule s malým rozlišením (16 kB).

Koule se středním rozlišením.

Obr. 2. Koule o průměru 60 mm se středním rozlišením. Oproti předchozímu případu obsahuje více trojúhelnkových plošek, čímž je objekt jemnější, přesto plošky jsou vizuálně i hmatově stále znatelné. STL soubor pro tisk – koule se středním rozlišením (63 kB).

Koule s vysokým rozlišením

Obr. 3. Koule o průměru 60 mm s vysokým rozlišením. Oproti předchozím případům obsahuje nejvíce trojúhelníkových plošek, objekt je jemný, plošky téměř nejsou vizuálně i hmatově znatelné. STL soubor pro tisk – koule s velkým rozlišením (4058 kB).

Jak ukáži později, v nástroji OpenSCAD rozlišení mohu různými způsoby nastavit u některých objektů (koule a další). Pokud zvolím příliš nízké rozlišení, bude mít model znatelné plochy (resp. hrany). Ale pokud si zase zvolím příliš veliké rozlišení (třeba rozlišení, kterého není 3D tiskárna schopna dosáhnout), nemusí to mít žádný přínos, soubor bude zbytečně příliš veliký, doba zpracování souboru bude také příliš dlouhá a práce s takovým objektem nemusí být snadná.

Co když potřebuji jiný formát?

Avšak STL není jediný formát, do kterého mohu exportovat – to se může hodit například v případě, když výstup pro OpenSCAD chci zpracovávat v jiném softwaru:

Nicméně, jak jsem již jednou zmínil, v našem případě budu export provádět jen do STL souboru pomocí stlopenscad.bat (soubor BAT, 1 kB).

Příště se začnu věnovat konkrétním příkladům vektorového modelování geometrických objektů vytvářených operacemi průniku, sjednocení a rozdílu z tzv. primitivních geometrických těles (kvádr, koule, válec atd.).



Petr Dušek
Petr Dušek
Petr několik let pracoval na úchvatné pozici pozorovatele meteorů v Oddělení meziplanetární hmoty Astronomického ústavu Akademie věd ČR. V současnosti se úspěšně zabývá SW vývojařinou, zejména na úrovni zajištění kvality, testování, bezpečnosti a to primárně v oblasti komerčního sektoru.