使用 Blender 创建 3D 打印模型：高级技巧

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第一部分：如何在 Blender 中开始进行 3D 打印
第二部分：使用 Blender 制作和准备用于 3D 打印的 3D 模型

在我关于在 Blender 中开始进行 3D 打印的系列文章的第一部分中，我介绍了设置 Blender 环境以创建自己的 3D 模型并准备进行 3D 打印的基本初步步骤。 在第二部分中，我研究了制作这些模型的过程。 现在让我们看看高级技巧，包括元球对象、使用流体模拟器连接对象、准备打印以及 3D 打印工具箱插件。

元球和流体模拟器

可以以添加或减少的方式构建网格模型，而无需使用 Blender 的布尔修改器或本系列第二部分中提到的任何插件。 以下两种技术有点特殊，可以追溯到不太精确的雕塑建模方式，但对于粗略绘制您打算使用雕刻工具细化的基本网格非常方便

1. 元球对象：虽然我说 Blender 不是参数化建模器，但 Blender 实际上确实有一些参数化对象——具体来说，我指的是 Blender 的元球对象。 元球是很有趣和古怪的东西。 您可以从添加菜单 (Shift + A + 元球) 将它们添加到场景中。 当您将两个或多个这些对象靠在一起时，它们会开始合并，就像一种黏糊糊的液体。 元球是一项相当古老的技术，但通过将它们大量聚集在一起，您可以快速获得您尝试构建的任何对象的粗略基本形状。 然后，您可以将其转换为网格 (Alt + C + 从曲线/元/表面/文本创建网格)，然后使用 Blender 的雕刻工具对其进行细化。

^{使用元球制作粗略的基本网格}

2. 使用流体模拟器连接对象：Blender 具有集成的流体模拟器。 其工作方式的独特之处在于，流体模拟的每个动画帧实际上都存储为网格——作为几何体。 这意味着您可以使用流体模拟器作为连接网格的另一种手段。 在实践中，结果看起来像是将布尔修改器与重塑网格修改器结合使用，但此技术确实具有让您可以将多个有机网格组合在一起的优势，同时还可以将顶点均匀地分布在这些形状上，而不会影响这些原始网格。 公平警告：使用流体模拟器是一个高级主题，但也非常有趣。 您很容易因为可以将网格变成一滩烂泥而被分散注意力。 本着这种精神，我概述了使用流体模拟器连接网格所需的所有步骤； 看起来很多，主要是因为我讲得非常详细。 这些步骤还假设您的场景中已经有两个您想要连接的对象

1. 在对象模式下，添加一个立方体网格 (Shift + A + 网格/立方体)。
2. 缩放 (S) 立方体，使您的两个对象都位于其边界内。 这将是流体模拟器的域对象。 接下来您将对其进行设置。
3. 在属性编辑器的物理部分中，左键单击流体按钮，使您的立方体被流体模拟器识别。
4. 在出现的流体面板中，使用类型下拉菜单将您的立方体设置为域。
5. 选择您要连接的每个对象，然后也为它们单击流体按钮。 但是，对于这些对象，您需要将类型下拉菜单设置为流体。
6. 在场景属性中，禁用重力。
7. 在时间轴中（位于默认布局的底部），将开始和结束帧都设置为 1。 因为您将流体模拟器用作花哨的布尔工具，所以您只需要模拟一个帧。
8. 再次选择您的域对象，返回到物理属性。 在流体面板中，将结束时间设置为 0.000。
9. 同样在流体面板中，增加最终分辨率值。 这将根据您需要的最终网格的详细程度而有所不同。 在调整它时，您应该看到 Blender 计算您的计算机生成此网格所需的内存。 您可能应该避免将最终分辨率设置为超过您的计算机实际拥有的内存的值。
10. 在流体世界面板中，确保 X、Y 和 Z 重力值都设置为 0.000。
11. 继续在域对象的流体面板中，将视口显示菜单设置为使用最终分辨率而不是预览。
12. 单击流体面板顶部的烘焙按钮。 您的网格正在生成。 根据您设置的分辨率有多高，这可能很快，或者您可能需要走开并烘烤一个土豆或类似的东西。
13. 烘焙完成后，转到修改器属性，然后左键单击Fluidsim修改器中的应用按钮。 （当您从物理属性启用流体时，会自动添加修改器。）
14. 您完成了——您已成功使用流体模拟器连接了网格。 现在您可以使用雕刻工具对其进行细化。

准备打印

因此，您已经在 Blender 中构建了所有 3D 模型，现在您想真正地将其打印出来。 没那么快。 3D 打印机希望您的几何体以特定的方式进行调整。 您在 Blender 中创建的几何体——无论是通过雕刻、布尔运算、修改器，甚至是传统的顶点推拉——默认情况下通常对 3D 打印机不友好。 您的模型需要具有以下基本属性

• 流形网格：基本上，您的网格需要是一个完全封闭的“水密”体积。 它不能有漂浮的游离顶点或面。
• 三角化网格：正如我在本文前面提到的，3D 打印机支持的大多数文件格式仅支持三角形几何体。 为此，最好在 Blender 中对您的网格进行三角化。 从编辑模式下很容易做到这一点。 选择您的所有顶点 (A) 并使用三角化运算符 (Ctrl + T)。
• 合适的尺寸：虽然 3D 打印机（或其他软件）可以将您的网格缩放到适合 3D 打印机的打印区域，但在 Blender 中以所需的比例工作是最好的。 这样做可以更容易地发现其他问题，例如小几何体以及模型的某些区域对于 3D 打印机的规格来说太薄了。 如果您阅读了第一部分并按照步骤在 Blender 中设置良好的 3D 打印场景，您应该已经可以很好地使用这一部分了。

您可能需要根据 3D 打印机和您要打印的材料进行更详细的准备，但这些是原始基础知识。 幸运的是，Blender 拥有一些工具，可以真正帮助您正确处理所有这些事情。

标尺/量角器

因为模型中过于薄的部分对于 3D 打印机来说可能会有问题——甚至无法打印——所以 Blender 的一个方便的内置工具是标尺和量角器。 从 3D 视图中的工具架中，转到蜡笔选项卡。 该选项卡中的最后一个按钮（在标签工具下）显示标尺/量角器。 左键单击该按钮，Blender 将进入标尺/量角器模式。 在 3D 视图中左键单击并拖动鼠标光标，您可以测量网格的各个部分。 注意3D 视图底部标题中的注释； 标尺的所有控件都列在那里。 快速介绍如下

• 左键单击 + 拖动：将您的标尺添加到场景中。 您也可以使用它来单击并拖动标尺的端点以测量场景的不同部分。
• Ctrl + 左键单击 + 拖动：使用此选项将另一个标尺添加到场景中，以便您可以同时查看多个测量值。
• 拖动时按住 Ctrl：捕捉到 3D 视图中的顶点、增量或其他元素。
• 拖动时按住 Shift：测量网格对象的部分的厚度。
• 删除：删除标尺。
• Esc：退出标尺/量角器模式。

^{使用 Blender 的内置标尺测量网格的各个部分}

3D 打印工具箱

准备 3D 打印模型另一个非常有用的功能是 3D 打印工具箱插件。 此插件作为官方版本的一部分与 Blender 一起提供，但由于并非每个人都使用 Blender 进行 3D 打印，因此默认情况下未启用它。 您可以通过转到用户首选项（文件 | 用户首选项或 Ctrl + Alt + U）并在插件部分中搜索它来启用它。

当你启用 3D 打印工具箱插件时，一个 3D 打印选项卡会被添加到 3D 视图的工具栏中。它为你提供各种工具来检查，甚至修复你的网格，使其适合 3D 打印。当你在物体模式下运行检查时，你会得到一个关于网格可能存在的问题区域的列表。如果你在编辑模式下进行检查，你还可以让 Blender 专门选择那些可能给 3D 打印机带来麻烦的顶点、边和面。这能让你准确地知道它们在哪里，以便你可以着手修复它们。

STL 导出

在你将一切整理妥当，并且你的网格准备就绪后，唯一剩下的就是将其导出为 3D 打印机可以使用的格式。到目前为止，最常见的格式是 STL 格式。Blender 默认启用对该格式的导入和导出支持。如果你已经启用了 3D 打印工具箱插件，那么在 3D 视图的工具栏中就能方便地找到 STL 导出按钮。但是，如果你没有启用 3D 打印工具箱，你仍然可以从文件菜单中导出为 STL 格式 (文件 | 导出 | STL [.stl])。

^{来自 Blender 的 3D 打印模型}

就是这样！ 有了你的 STL 文件（或在 U 盘中），你就可以对你的模型进行 3D 打印了。 如果你有幸拥有自己的 3D 打印机，那么你可以按照硬件手册中概述的步骤进行操作。 对于我们其他人来说，仍然有其他选择。 尝试访问你当地的图书馆或创客空间。 许多大城镇的图书馆都有 3D 打印机，并以合理的价格提供 3D 打印服务（在某些地方甚至免费）。 或者，你可以使用像 Shapeways 或 makexyz 这样的服务，付费请其他人 3D 打印你的模型并将成品运送给你。 无论哪种方式，你都拥有可以制作适合打印的 3D 模型的工具。 玩得开心！