Transforme uma imagem 2D em um modelo 3D: 7 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Você já quis pegar uma imagem 2D e transformá-la em um modelo 3D? Este instrutível mostrará como fazer com um script grátis e o Fusion 360.

O que você precisará

Fusion 360 (Mac / Windows)

O que você vai fazer

1. Baixe e instale o Fusion 360. Clique aqui para se inscrever gratuitamente como Hobbyist / Entusiasta / Startup ou como Aluno ou Educador.
2. Obtenha uma orientação rápida da interface do usuário.
3. Baixe e instale um script que permitirá que você transforme uma imagem 2D em uma superfície 3D.
4. Use o script para criar uma superfície 3D para fresamento CNC.

Etapa 1: por que Fusion 360?

Fusion 360 é praticamente tudo que uso hoje em dia em termos de software 3D. DIVULGAÇÃO COMPLETA: Fusion 360 é um produto da Autodesk e a Instructables é uma empresa da Autodesk, então essa pode parecer uma escolha tendenciosa. Esse não é exatamente o caso, e este é o motivo:

1. É fácil aprender. A IU foi cuidadosamente projetada desde o início para ser limpa, mínima e simples. Você pode ir de zero conhecimento sobre modelagem 3D para fazer objetos simples em uma tarde.
2. É poderoso. Depois de passar pelo básico, não há realmente nenhum limite para a complexidade das coisas que você pode projetar com ele. É fácil criar modelos simples com ele, mas não há nada que o impeça de modelar um motor a gás totalmente articulado, se você quiser.
3. É multiplataforma. Está disponível para Mac e PC e, por experiência própria, provou ser muito estável em ambas as plataformas.
4. É ótimo para CNC. O Fusion tem um ambiente CAM super sofisticado que permite criar todos os tipos de caminhos de ferramentas, nos quais falaremos mais tarde. É realmente incrível ter o CAD e o CAM juntos no mesmo programa, porque quando você altera o seu modelo, os caminhos da ferramenta são atualizados automaticamente.
5. É grátis. Se você ganhar menos de US $ 100 mil por ano usando-o, basta renovar com uma licença inicial todos os anos e continuar usando-a gratuitamente.
6. Não é um aplicativo da web. Embora todos os seus arquivos tenham backup na nuvem e a renderização seja feita lá, você não precisa depender de uma conexão de Internet de alta velocidade para usar o programa.

Trabalho em modelagem 3D há mais de 13 anos e posso dizer honestamente que este programa é perfeito para o tipo de trabalho que faço: móveis, brinquedos, máquinas, produtos domésticos, etc. Facilita a fabricação digital, especialmente a laser corte.

Existem vários outros programas que podem ser usados para produzir os mesmos resultados, e se você se sentir confortável com outra coisa (especialmente se já pagou), não há razão para não continuar com isto. Mas se você não gastou nenhum dinheiro ou investiu tempo em outro programa, acredite em mim quando digo que você não se arrependerá de ter optado pelo Fusion 360.

Etapa 2: Obtenha o Fusion gratuitamente

Se ainda não o fez, vá para a lição Ferramentas e materiais na classe CNC e siga as instruções para baixar e instalar o Fusion gratuitamente como um amador / aluno / educador.

Etapa 3: a interface Fusion

Fusion 360 tem um ótimo canal no Youtube com muitos vídeos úteis. Se você é o tipo de pessoa que gosta de aprender software passando por todas as funções que ele pode realizar, este canal é um bom lugar para começar. A visão geral aqui deve orientá-lo muito bem quanto à interface e dar uma ideia de como o programa funciona.

Mas antes de mergulharmos em um modelo 3D completo, irei rapidamente percorrer a interface.

DICA PRO: Use um mouse de 3 botões! É muito mais fácil do que usar um trackpad.

1. Barra de aplicativos: Acesse o Painel de Dados, operações de arquivo, salvar, desfazer e refazer.
2. Perfil e ajuda: em Perfil, você pode controlar suas configurações de perfil e conta ou usar o menu de ajuda para continuar seu aprendizado ou obter ajuda na solução de problemas.
3. Barra de ferramentas: use a barra de ferramentas para selecionar a área de trabalho em que deseja trabalhar e a ferramenta que deseja usar na área de trabalho selecionada.
4. ViewCube: Use o ViewCube para orbitar seu projeto ou visualizar o projeto a partir de posições de vista padrão.
5. Navegador: o navegador lista objetos em seu design. Use o navegador para fazer alterações em objetos e controlar a visibilidade dos objetos.
6. Tela e menu de marcação: Clique com o botão esquerdo para selecionar os objetos na tela (o espaço onde você faz seus modelos). Clique com o botão direito para acessar o menu de marcação. O menu de marcação contém comandos usados com freqüência na roda e todos os comandos no menu flutuante.
7. Linha do tempo: a linha do tempo lista as operações realizadas em seu projeto. Clique com o botão direito em operações na linha do tempo para fazer alterações. Arraste as operações para alterar a ordem em que são calculadas.
8. Barra de navegação e configurações de exibição: A barra de navegação contém comandos usados para aplicar zoom, panorâmica e orbitar seu projeto. As configurações de exibição controlam a aparência da interface e como os designs são exibidos na tela.

Etapa 4: Navegação na tela

Existem três maneiras de manipular a visualização do seu design:

• Barra de navegação
• ViewCube
• Botão de roda em um mouse

Barra de navegação

A barra de navegação está posicionada na parte inferior da tela. Ele fornece acesso aos comandos de navegação. Os menus da extremidade direita controlam as opções de Display Settings e Layout Grid.

Para iniciar um comando de navegação, clique em um botão na barra de navegação.

Comandos de Navegação

• Órbita: Um conjunto de comandos que giram a vista atual.
• Olhar em: Vê as faces de um modelo a partir de um plano selecionado.
• Panorâmica: move a visualização paralelamente à tela.
• Zoom: aumenta ou diminui a ampliação da visualização atual.
• Ajustar: posiciona todo o modelo na tela.

Configurações do visor

Conjunto de comandos que permite especificar o estilo visual desejado, a visibilidade dos objetos ou as configurações da câmera, por exemplo.

Grade e encaixes

Comandos que permitem especificar incrementos, configurações de grade e mostrar / ocultar a grade de layout.

Portas de visualização

Viewports são janelas que exibem seu design. Você pode mostrar até quatro viewports na tela de uma vez. A exibição de múltiplas janelas de exibição permite que você trabalhe em uma visão e veja as mudanças de outras posições da câmera.

ViewCube

Use o ViewCube para girar a câmera. Arraste o ViewCube para realizar uma órbita livre. Clique nas faces e cantos do cubo para acessar as vistas ortográficas e isométricas padrão.

Mouse: Use os atalhos do mouse para aumentar / diminuir o zoom, deslocar a visualização e orbitar a visualização.

• Role o botão do meio do mouse para aumentar ou diminuir o zoom.
• Clique e segure o botão do meio do mouse para deslocar a vista.
• Tecla Shift + botão do meio do mouse para orbitar a vista.

Trackpad: se você tiver um Mac com touchpad ou um Apple Magic Mouse, poderá usar gestos multitoque para navegar pela visualização.

Etapa 5: Script de Imagem-2-Superfície

"Script" é uma abreviatura de um trecho de código que você pode inserir no programa para fornecer uma nova ferramenta que não foi incluída pelo desenvolvedor do software. Existem dezenas de scripts que permitem que você faça coisas incríveis.

Para traduzir uma imagem de bitmap 2D em uma superfície 3D para fresamento CNC, vamos usar o script Image-2-Surface (atualizado em 03/2018) escrito por Hans Kellner.

O script é muito simples. Tudo o que ele faz é traduzir o valor (nível de claridade ou escuridão) de uma imagem de bitmap para a altura de um ponto em uma superfície de malha. As partes brancas de uma imagem serão os pontos mais altos e as partes pretas serão os pontos mais baixos. Este script funcionará com qualquer foto, mas acho melhor usar imagens em tons de cinza porque é mais fácil prever como ficará em 3D.

INSTALAR O SCRIPT

Primeiro, baixe o arquivo Zip belo anexo e descompacte-o em um local de sua escolha. Aconselho mantê-lo em algum lugar diferente da pasta Downloads ou em qualquer outra pasta que seja limpa regularmente.

Para carregar o script no Fusion, siga estas etapas:

1. Inicie o Fusion 360 e selecione o item de menu ADD-INS> Scripts e Add-Ins….
2. A caixa de diálogo Scripts e Suplementos aparecerá e exibirá as pastas Meus Scripts e Scripts de Amostra.
3. Selecione uma das pastas Meus scripts e clique no ícone + próximo ao topo da caixa de diálogo.
4. Localize o arquivo Image2Surface.js na pasta que você copiou, selecione-o e clique em Abrir. O script agora deve estar instalado e pronto para ser executado.

Menu de Scripts e Add-Ins

Etapa 6: usar o script de superfície da imagem 2

EXECUTE O SCRIPT

Depois de abrir o Fusion, salvo o arquivo sem título com um novo nome.

Com meu arquivo salvo e o espaço de trabalho definido como MODELO, vou para ADD-INS> Scripts e suplementos … seleciono Image2Surface na lista e clico em Executar.

Se

Arquivo Canyons de Santa Cruz: 288 X 288 PX

DEFINIÇÕES

Depois de selecionar sua imagem, clique em OK e você obterá a caixa de diálogo do script Image2Surface. Aqui está uma análise das configurações e o que elas significam. Há muitos jargões técnicos que não abordaremos aqui, mas acho que um bom lugar para começar a aprender sobre esse tipo de coisa é apenas brincar com as configurações e ver o que acontece. As configurações mostradas na captura de tela abaixo parecem produzir os melhores resultados.

Você pode querer inverter sua imagem dependendo do que ela seja. Quando suas configurações forem discadas, clique em OK e o script aparecerá na superfície. IMPORTANTE: O formato de exportação deve ser definido como OBJ para que a superfície possa ser usada para trabalhos CNC posteriormente.

Malha criada pelo script Image-2-Surface de Hans Kellner

SOLUÇÃO DE PROBLEMAS

O Fusion está travando ou travando quando você tenta executar o script? Provavelmente, sua imagem é muito grande. Mantenha-o abaixo de 300 X 300 pixels e não deve ser um problema. Quanto menor for a imagem, mais rápido será o processamento.

SCRIPT DE NÃO FUNCIONAMENTO

Se o script não está se comportando conforme descrito, mesmo que você tenha seguido as instruções, sugiro olhar para este tópico na Base de conhecimento da Autodesk:

Normalmente, quando um script não está funcionando, é porque não foi instalado corretamente.

Etapa 7: Converter superfície em geometria T-Spline

A superfície que o script cria é uma superfície Polygon Mesh. Esse tipo de superfície é formado por facetas com arestas e pontas. Se você aumentar o zoom, verá que não há superfícies curvas.

Esse tipo de geometria não pode ser usado para criar caminhos da ferramenta de código-g, portanto, precisaremos convertê-lo para a geometria T-Spline. Um t-spline é um tipo de geometria NURBS que funciona com pontos de controle que afetam uma superfície flexível.

Você vai precisar de uma geometria T-Spline para criar o caminho da ferramenta CNC, então clique na ferramenta CRIAR> Criar forma no menu. Esta ferramenta leva você para o espaço de trabalho SCULPT.

Em seguida, clique em UTILITES> Convert e selecione Mesh Body no Selection Filter. Agora clique na superfície da malha que o script criou e clique em OK. Agora é hora de ser paciente e deixar o programa fazer seu trabalho, convertendo a superfície em um corpo T-Spline - pode levar alguns minutos.

Clique em FINISH FORM e o Fusion voltará para a área de trabalho MODEL.

COLOQUE A SUPERFÍCIE DENTRO DE UM BLOCO

Para visualizar melhor o que você vai recortar no CNC, é uma boa ideia criar uma forma sólida. Primeiro, selecione a superfície na pasta Bodies no BROWSER no lado esquerdo da tela. Em seguida, clique com o botão direito em qualquer lugar da tela e selecione Mover no menu.

Olhando para a superfície de lado, gire-a 90º de modo que a parte superior da superfície fique voltada para cima.

O tamanho da superfície é totalmente baseado na imagem bitmap original, então agora você precisará redimensioná-la para caber no tamanho real da peça que deseja cortar. Para isso, certifique-se de que o corpo esteja selecionado no NAVEGADOR e vá em MODIFICAR> Escala no menu. Clique em Ponto e selecione a origem do modelo.

NOTA: Pode ser necessário ativar o Origin no navegador para vê-lo.

Olhando para a superfície da vista superior, altere o fator de escala para que a superfície se ajuste ao tamanho da peça que você deseja cortar. Vou usar um pedaço de madeira de 3 "X 3", então estou procurando um fator de escala que me dê uma SUPERFÍCIE ligeiramente MAIOR do que 3 "X 3". Eu posso ver o quão grande é na grade de layout.

Agora que a superfície está no lugar, crie uma caixa para representar o material a ser cortado. Estou usando um quadrado de 3 "X 3" X 0,76 ", então vou para CRIAR> Caixa e clico na origem do modelo como meu ponto de partida. O comando da caixa pede uma largura, uma profundidade e uma altura, que você pode entrar digitando um número e pressionando Tab.

Eu posso ver que a superfície a ser cortada é na verdade mais alta do que o material a ser cortado, então não preciso dimensionar a superfície para baixo na dimensão Y. Eu uso a ferramenta Escala novamente e altero o Tipo de escala para Não uniforme. Esta opção permite dimensionar em qualquer dimensão de forma independente. Para a distância Y, escolha um número que dê a você algum espaço para respirar para a superfície caber dentro do bloco.

Para mover a superfície para mais perto do topo do bloco, clique com o botão direito> Mova a superfície para cima na direção Y de forma que ela fique logo abaixo do topo do bloco.

CRIE UMA SUPERFÍCIE SÓLIDA

Com o bloco e a superfície no lugar, vá para MODIFY> Replace Face. Como todas as outras ferramentas do Fusion, ele informa o que precisa para funcionar. Primeiro, selecione a Face de origem, que neste caso é a superfície superior do bloco. Em seguida, clique em Select em Target Faces e selecione a superfície que você acabou de converter da malha original. Clique em Ok, então desligue o corpo original no BROWSER e você verá a superfície acabada que você estará fazendo no CNC.

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