本书是一部用于在3D打印机上创建几乎任何物品的指南,本书将揭开3D打印设计过程的神秘面纱,为那些刚接触3D打印的新手、激情洋溢的艺术师、经验丰富的工程师、3D打印企业家和初次拥有一台3D打印机的人士,提供正确的工作流程,以确保原始创意能够被3D打印出来。本书探讨了多种3D打印项目,重点是使用免费提供的3D设计应用程序,采用一步步的技术,详细描述了如何创建各种各样的可3D打印对象,并解释了样条曲线、多边形和实体模型之间的区别。读者将会从本书中获得对多种建模软件深入了解,将学习到有机建模、硬边建模和基于CAD的精 确建模工具之间的差异,并将它们应用于制作可3D打印的设计、实用产品和个性化的艺术品。无论是一个需要精打细算的学生,或是正在探索3D打印研发项目的公司,本书将提供正确的工具和技术,以确保3D打印成功。本书适合3D打印爱好者、培训机构、中小学3D创新课程任课教师学习参考。
随着3D打印设计过程的持续发展,借助这一革命性的、令人着迷的技术,创客、艺术师和工程师之间紧密合作,将为寻找到新的重大突破铺平了道路。如果没有这些充满活力的3D社区,我不可能完成本书。因此,我要向在前进道路上给予我极大帮助的所有专业人士表示深深的感谢!必须非常感谢ToyBuilderLabs(www.toybuilderlabs.com)、MatterHackers(www.matterhackers.com)、Deezmaker(www.deezmaker.com)和3DPrintLife(www.3dprintlife.com),是它们提供了耗材、建议、3D打印机(尤其是DeezmakerBukito)和其他用品等3D打印方面的援助。特别感谢要献给PVNet(edu.pvnet.com),它为我提供了灵感,并把我介绍给我的技术审核员AlexChen。我还必须感谢3DPrinterWorld、JoanHorvath、帕萨迪纳城市学院和南加州大学,帮助我在3D打印社区中建立起持续发展的关系。尤其是要感谢我的家人给予我关于设计和教育方面的创造性梦想的大力支持!
最后献词会献给我的儿子和未来的一代——用坚毅、奉献精神、想象力去努力追求,为使我们大家的世界变得更美好!
乔•米卡勒夫
3D打印(增材制造)技术被委以“引发制造业革命”的重任,在《中国制造2025》国家战略中也占有重要的地位。经过前几年的爆发期与发展期,中国3D打印市场也在以几何倍数增长,目前,3D打印已广泛渗透于各行各业,不断探索这种技术的应用潜能。国内已出现了陶瓷3D打印,食品3D打印机的功能在不断完善,3D打印在建筑领域的应用范围也在不断扩大,3D打印在医疗领域的应用有了新的突破,在通过医疗审批后,3D打印人体植入物会解决更多患者的病痛。2016年6月,国外提出了喷射成型的新型金属3D打印技术:Xjet,能像墨水打印一样打印液态金属,据称它几乎能解决金属成型3D打印技术的所有缺点,如果该技术能够解决致密度问题,3D打印就会对制造业产生革命性的影响。
3D打印对教育行业也产生了深刻的变革。2016年,在国家的大力支持下,全国大城市的中小学几乎都配置了3D打印机。STEAM的教育理念在国内得到认可,这是面向新知识经济时代的重实践的超学科教育概念。让思维可见,让创意可行,借助3D打印技术,让学生在新的体验中培养创造力和享受学习的乐趣,真正培养出适合未来社会发展所需要的合格人才。
一切看起来都很美好,但整个3D打印领域都面临着人才稀缺的难题,在教育培训领域则尤为突出,几乎没有一所学校系统性开设3D打印专业。国内众多3D打印爱好者缺乏3D设计方面的入门教程,中小学相关教师也急需得到这方面的系统培训。为普及3D打印设计方面的知识,译者自2014年起,业余时间陆续翻译和编写了有关3D打印设计方面的初级教程,基本涵盖了中小学、创客教育所需的3D建模知识,出版后取得了良好的社会反响。其中《3D打印建模:Autodesk123DDesign详解与实战》已是第三次印刷,国内一些中小学教师参考该书开展了教学,而《3D打印建模:AutodeskMeshmixer实用基础教程》是国内第一本讲解Meshmixer使用方法的教程,这两个软件在本书中也是重点讲解的内容。
针对3D打印的设计,是数字建模的一个子集,有别于日常生活中所常见的动画设计。3D打印设计是如何得到数字模型,然后生成.stl文件的过程(目前如此,以后可能会统一到新的文件格式),对初学者而言,选用何种软件是非常重要的。个人认为应用软件的难易程度是分层次的,过于复杂的专业软件根本不适合初学者。先从简单的软件入手,理解3D建模的概念,循序渐进,然后再根据自己的发展方向升级到专业软件。我过去选择软件的思路是既要简单易用,又要有专业软件与之对应,这也与本书作者的思路不谋而合,只不过是作者介绍了Sculptris雕刻软件(对应Zbrush),我选择了CubifySculpt(对应FreeForm),原因是CubifySculpt的界面足够简洁,易于被孩子们接受,功能同样强大,而且能直接雕刻导入的.stl文件。顺便提一句,本书作者乔•米卡勒夫(JoeMicallef)有过十年的平面设计经验,我接触平面设计的时间更长些,深刻体会到平面设计基础对于3D建模的重要性。
《3D打印设计入门教程》是一本全面讲解3D打印建模所需知识的上手指南,从目前3D打印所能实现的功能开篇,介绍了3D打印的设计方法、设计流程和设计策略,以及准备模型用于3D打印的全部知识,分类讲解了实体建模、有机(本书主要指雕刻)建模技术,混合使用这些技术进行定制化的技术。本书示例丰富,配以大量图例,以帮助新手能够顺利进入3D设计之门。书中还对3D设计中的概念做了详细的解释,使读者正确理解3D设计,为后续深入学习专业软件打下良好的基础。作者非常注重设计流程,通过学习,每一位新人都应该能够完成针对3D打印的设计项目。
本书涉及了3D打印设计的全部内容,国内正缺乏一本这样的入门教程,本书的出版将结束国内3D打印入门阶段教学内容支离破碎的局面,是广大3D打印爱好者的福音。本书适合3D打印爱好者、培训机构、中小学3D创新课程任课教师学习参考。
把3D设计写得足够简单且内容丰富,是个矛盾体,我也深深体会到这种“纠结”,为把一个过去面向专业人员的概念,如何向普通大众解释清楚而绞尽脑汁。感谢本书作者编写这样一本教程,它是一把钥匙,将为更多渴望学习3D打印知识的新人打开神奇的大门!
如果想更全面深入地掌握Autodesk123DDesign和Meshmixer用法,也可参考我编写的专门教程。不过,对于初学者而言,建议在项目中学习,不要过度追求建模技术,而牺牲享受3D打印成功的乐趣,你的打印项目就是一个制造过程,上手大胆去做吧!
由于译者水平有限,不足之处在所难免,希望广大读者提出宝贵意见,以帮助完善本书。
陈启成
我不得不承认,我在这之前对于“3D打印”这个概念,一直停留在非常模糊的认知层面,只知道它是一种能够“打印”出立体物品的技术。但《3D打印设计入门教程》这本书,就像一位技艺精湛的导游,带领我走进了这个充满奇妙的世界。《3D打印设计入门教程》这本书,可以说是点燃了我对3D打印设计领域的热情。我之前总觉得,3D打印设计是属于高科技的范畴,距离我这样的普通人遥不可及。但这本书,却以一种极其友善和循序渐进的方式,向我展示了这个领域的魅力。它不仅仅是介绍了一堆枯燥的软件操作,更重要的是,它引导我理解了3D打印设计的核心理念和应用场景。书中的每一个章节,都像是精心设计的“关卡”,让我这个初学者能够一步步地克服困难,建立信心。我特别喜欢它在讲解一些基础的建模技巧时,会给出非常贴近生活的实例,比如如何设计一个简单的手机支架,或者一个个性化的钥匙扣。这些例子不仅让我能够立刻上手操作,更能让我深刻理解3D打印在解决实际问题方面的潜力。它对软件的讲解,也是细致入微,从界面的布局,到各个工具的功能,再到常用的快捷键,都进行了详尽的说明。我印象最深刻的是,书中在讲解“蒙皮”或者“放样”等操作时,会用非常形象的比喻,让我这个对几何概念不太敏感的人,也能轻松理解。这本书让我看到了3D打印设计不仅仅是冰冷的机器和代码,更是一种充满创意的表达方式。我甚至开始构思,未来是否可以利用3D打印,来制作一些富有艺术感的装饰品,或者是一些能够帮助我实现日常小创意的工具。
评分说实话,我拿到《3D打印设计入门教程》这本书的时候,心里是有点忐忑的,因为我对“设计”和“3D打印”这两个词,都感觉是属于高大上的技术范畴,离我这个普通人有点远。但这本书,真的彻底打消了我的顾虑。它就像一个经验丰富的导师,非常耐心地把我一步步地带进了3D打印设计的大门。我尤其欣赏它在讲解软件操作时的细致程度,它并没有上来就讲一些复杂的命令,而是从最基础的界面认知,到最常用的工具使用,都进行了非常详尽的介绍。比如,在讲解如何创建基础图形时,它会详细解释每一个参数的含义,以及它们如何影响最终的模型。我印象最深的是,书中在讲解如何进行“阵列复制”时,它会通过一个设计项链吊坠或者蜂巢结构来展示这项功能,让我一下子就明白了它的重要性和便捷性。这本书不仅仅是教授软件操作,更重要的是,它还让我理解了3D打印设计背后的逻辑和思维方式。它会引导我思考,如何将二维的创意转化为三维的模型,如何考虑模型的结构和受力,以及如何为后续的打印做好准备。我以前总觉得设计是个很抽象的概念,但这本书让我明白,设计其实是可以非常具体和实用的。它也让我对3D打印的潜力和应用有了更深的认识,我开始思考,我是否可以利用3D打印来制作一些定制化的配件,或者一些能够解决我生活中小困扰的实用工具。这本书让我看到了一个全新的可能性,一个用自己的双手和创意,将数字世界与现实世界紧密相连的可能性。
评分我一直认为,3D打印设计是一种非常高深的技术,需要专业的知识和长期的训练才能掌握。但《3D打印设计入门教程》这本书,却完全颠覆了我的这种想法。它以一种极其友好和循序渐进的方式,向我展示了这个领域的魅力。这本书的内容,与其说是一本教程,不如说是一次心灵的启迪。它让我明白,3D打印设计并非是枯燥的技术堆砌,而是一种充满创意和想象力的表达方式。我特别喜欢书中对各个建模软件的讲解,它并不是简单地列举功能,而是通过大量的实例,让我理解这些功能是如何在实际设计中发挥作用的。例如,在讲解“曲面建模”时,它并没有用复杂的数学公式,而是通过一个设计汽车轮毂或者人体雕塑的例子,让我直观地感受到了曲面建模的灵活性和强大之处。更让我惊喜的是,书中还穿插了一些关于3D打印材料和后处理的基础知识,这让我能够更全面地理解从设计到实物的整个过程。它让我不再是仅仅停留在屏幕上的设计,而是开始思考我的设计在现实世界中会呈现出怎样的效果。我曾经尝试过其他的一些3D建模教程,但很多都显得过于专业,或者直接从高阶功能讲起,让我感到无从下手。而这本书,就像一位经验丰富的向导,耐心地引导我一步步地探索,让我逐渐建立起信心。我开始梦想着,未来我是否可以设计一些独特的家具,或者一些能够帮助特殊人群的辅助器具。
评分这本书真的让我大开眼界!我之前对3D打印完全是个门外汉,只知道有个东西能把数字模型变成实物,但具体怎么操作,需要什么软件,技术原理是什么,我都是一无所知的。拿到《3D打印设计入门教程》这本书,我抱着试试看的心态翻开,结果完全被吸引住了。它不是那种枯燥乏味的技术手册,而是以一种非常友好的方式,把我这个初学者一步步地引导进了3D打印设计的奇妙世界。书里讲解的每一个概念,无论是CAD软件的基本操作,还是各种建模技巧,都解释得无比清晰,甚至还配有大量的图示,让我这个完全没有基础的人也能很快理解。我记得刚开始学习的时候,总觉得那些复杂的指令和界面让人望而却步,但这本书的作者似乎总能猜到我的困惑,总能用最简单易懂的语言来解答。比如,在讲解参数化建模的时候,它没有直接抛出复杂的数学公式,而是通过一个生活中的例子,生动地说明了参数在设计中的重要性,以及如何通过调整参数来快速修改模型。我尝试着书里的练习,从最简单的立方体、球体开始,慢慢过渡到一些更复杂的曲面建模。每当我成功完成一个模型,看到它在屏幕上栩栩如生,或者甚至可以连接到切片软件进行打印时,那种成就感真的难以言喻。这本书让我明白,3D打印设计并非高不可攀,只要掌握了正确的方法和工具,任何人都能成为一个创意无限的数字工匠。它不仅仅是教我如何操作软件,更是激发了我内心深处的设计灵感,让我开始思考身边的事物,思考如何用3D打印来解决问题,或者创造出更有趣、更有用的东西。我迫不及待地想把我学到的知识应用到实际项目中,甚至已经开始构思一些小发明了!
评分这本书的内容,真的可以称得上是“润物细无声”地改变了我对数字设计的看法。在此之前,我对“设计”这个词的理解,很大程度上停留在平面设计或者一些粗浅的工业设计概念上。但《3D打印设计入门教程》的出现,让我看到了一个全新的维度——实体世界的数字化再造。它不仅仅是工具的书写,更是思维方式的启蒙。我特别欣赏它在讲解软件操作时的细致入微,比如对各个菜单栏、工具选项的用途,都会有非常详尽的解释,并且常常会给出一个小技巧,告诉你如何更高效地使用这些工具。例如,在讲解布尔运算时,它并没有仅仅罗列“交集”、“并集”、“差集”这几个术语,而是通过一个实际的例子,比如如何将一个圆柱体“挖空”一个球体,来生动地展示这些操作的实际应用,让我瞬间就理解了它们的意义。更让我惊喜的是,书中还涉及了一些关于3D打印材料和打印机工作原理的基础知识,虽然篇幅不长,但足以让我明白我的设计最终会如何被实体化,以及不同材料的特性会如何影响我的设计。这让我不再是单纯地在屏幕上“画图”,而是开始从一个更宏观的角度去考虑整个设计流程。我曾经尝试过其他一些3D建模软件的教程,但很多都显得过于专业,或者直接从高阶功能讲起,让我感觉云里雾里。而这本书,真的就像一个耐心的老师,一步一步地把我从零基础带到可以独立进行一些基础模型的设计。我感觉我不再是被动地学习,而是主动地去探索,去尝试,去解决设计过程中遇到的每一个小问题。这本书让我对未来的可能性充满了期待,我开始设想,未来我是否可以用3D打印来制作一些定制化的家居用品,或者一些教学模型,甚至是我的个人艺术品。
评分我必须说,《3D打印设计入门教程》这本书,彻底颠覆了我之前对“技术”的刻板印象。我一直觉得,像3D打印这种技术,应该是属于工程师或者专业设计师的领域,普通人很难插足。但这本书,就像一道光,照亮了我心中的迷茫。它以一种极其平易近人的方式,将复杂的3D建模概念和操作步骤,分解成了一个个易于理解的“小关卡”。我最喜欢的是它在讲解一些基础建模技巧时,会提供非常生动的案例,比如如何从零开始设计一个简单的水杯,或者一个可以活动的关节。通过这些案例,我不仅学会了操作软件,更重要的是,我理解了设计背后的逻辑和思维方式。书中对一些常用的3D建模软件的功能,都进行了非常详细的介绍,比如如何进行多边形建模,如何创建和编辑曲线,如何进行贴图和纹理的添加等等。让我印象深刻的是,它在讲解如何使用“镜像”工具时,不仅仅告诉了我们它的功能,还结合了一个设计人物模型或者对称结构的例子,让我们看到了这项工具的实际应用价值,以及如何通过简单的操作,就能大大提高设计效率。这本书让我明白,3D打印设计并非是高高在上的技术,而是可以融入到我们日常生活的方方面面,甚至可以用来解决一些小小的生活难题。我甚至开始思考,我是否可以设计一些小巧的工具,来帮助我整理桌面,或者制作一些独特的礼品送给朋友。这本书让我看到了一个全新的可能性,一个用双手和创意,将数字世界与现实世界紧密连接的可能性。
评分自从读了《3D打印设计入门教程》,我感觉自己打开了一扇全新的大门,通往一个充满无限可能的数字创造世界。在此之前,我对3D打印的了解仅限于“能打印出东西”,但具体如何设计,需要什么样的软件,我是一窍不通的。这本书,就像一个经验丰富的向导,耐心地把我从零基础引领进了这个奇妙的领域。它并不是简单地罗列一堆技术术语和操作步骤,而是通过生动形象的讲解,让我理解了3D打印设计的核心理念。我特别欣赏它在介绍建模工具时,会结合实际的应用场景,比如如何设计一个可以固定在墙上的置物架,或者一个能为植物浇水的简易装置。这些接地气的例子,让我觉得3D打印设计并不是遥不可及的,而是可以融入到我的日常生活中的。书里对各个建模软件的基本操作,讲解得非常细致,就像手把手教学一样。我记得在学习如何进行“布尔运算”的时候,作者通过一个“切割”和“合并”的生动比喻,让我瞬间就明白了它的作用,并且能够熟练地运用它来创建复杂的形状。更重要的是,这本书不仅仅教授了“如何做”,更激发了我“想要做”的欲望。我开始思考,我身边的哪些东西可以被重新设计,哪些问题可以通过3D打印来解决。我甚至已经开始在脑海中构思一些有趣的项目,比如为我的宠物设计一个专属的食盆,或者为我的书桌打造一套个性化的收纳系统。这本书让我看到了科技与创意的完美结合,让我相信,只要有想法,就能用3D打印来实现。
评分这本书,真的让我对“设计”这个词有了全新的认识。《3D打印设计入门教程》的出现,完全颠覆了我之前对3D打印技术的刻板印象,它让我明白,这并非是高深莫测的专业领域,而是任何人都可以通过学习和实践去掌握的技能。这本书的语言风格非常友好,不像是一些技术书籍那样,上来就抛出大量的专业术语,而是循序渐进地引导读者进入3D打印设计的世界。我特别喜欢书中对各种建模技巧的讲解,它总是能用最形象的比喻和最生动的例子,来阐述复杂的概念。例如,在讲解如何进行“放样”操作时,它会通过一个制作轮胎或者一个螺旋楼梯的例子,让我轻松理解这项技术如何将二维曲线转化为三维模型。这本书不仅教授了“如何操作”,更重要的是,它激发了我对“如何创造”的思考。它鼓励我去观察生活中的事物,去思考如何用3D打印来改善它们,或者创造出全新的东西。我甚至开始尝试着将我的一些小想法,通过书中的方法,一步步地转化为屏幕上的三维模型。它让我明白,3D打印设计不仅仅是冰冷的数字操作,更是充满想象力和创造力的过程。我开始梦想着,未来是否可以利用3D打印,来制作一些具有个人风格的艺术品,或者是一些能够解决我日常生活中的实际问题的实用工具。
评分这本书,完全打碎了我之前对3D打印设计的“高不可攀”的固有认知。我一直以为,这应该是工程师或者资深设计师才能玩转的领域,没想到《3D打印设计入门教程》这本书,就像一位热情洋溢的老师,用最接地气的方式,把我这个门外汉引进了门。它不是那种只会堆砌专业术语的教科书,而是真正站在读者的角度,去思考读者会遇到哪些困惑,并用最简洁易懂的方式去解答。我尤其喜欢它在讲解一些基础建模技巧时,会提供很多非常生动和贴近生活的例子,比如如何设计一个可以自动浇水的花盆,或者一个能够收纳各种小零件的模块化盒子。这些例子不仅让我立刻就能动手实践,更能让我深刻体会到3D打印设计在解决实际问题中的巨大潜力。它对软件的操作讲解,也是细致入微,从软件的界面布局,到各个工具的详细功能,再到一些常用的快捷键,都进行了非常全面的介绍。我记得在学习如何进行“扫描建模”的时候,作者通过一个扫描旧玩具重新制作的案例,让我一下子就明白了这项技术的神奇之处,以及如何将其应用到实际生活中。这本书让我明白,3D打印设计并非是冰冷的机器操作,而是一种充满创造力和个性化的表达方式。我甚至已经开始构思,是否可以设计一些独特的礼品,或者一些能够提升我生活品质的小物件。
评分自从读了《3D打印设计入门教程》,我感觉自己仿佛获得了“魔法”,能够将脑海中的奇思妙想,一步步地变成看得见摸得着的实体。我之前对3D打印的认识,仅仅停留在“能够打印出模型”的层面,但具体如何设计,需要什么工具,我完全是一无所知的。这本书,就像一位经验丰富的向导,非常耐心地把我从零基础引领进了这个充满魅力的领域。它不是那种枯燥乏味的理论讲解,而是通过大量的实际案例,让我一步步地理解3D打印设计的核心理念和操作技巧。我特别欣赏它在介绍建模工具时,会结合非常生活化的场景,比如如何设计一个方便抓握的勺子,或者一个可以根据需求调整大小的书架。这些例子让我觉得3D打印设计并不是遥不可及的,而是可以渗透到我们生活的方方面面。它对软件的讲解,也是细致入微,从界面的熟悉,到各个工具的用法,再到一些常用的建模技巧,都进行了非常详尽的说明。我印象最深刻的是,书中在讲解“曲面编辑”时,它会用一个制作艺术品或者雕塑的例子,让我直观地感受到曲面建模的强大和灵活,以及如何通过简单的操作,就能创造出富有美感的作品。这本书让我明白,3D打印设计不仅仅是技术,更是一种创造力的体现,一种将创意转化为现实的强大力量。我甚至开始构思,是否可以设计一些独特的玩具,或者一些能够帮助我解决日常生活中遇到的各种小麻烦的实用工具。
评分好
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