本書是一部用於在3D打印機上創建幾乎任何物品的指南,本書將揭開3D打印設計過程的神秘麵紗,為那些剛接觸3D打印的新手、激情洋溢的藝術師、經驗豐富的工程師、3D打印企業傢和初次擁有一颱3D打印機的人士,提供正確的工作流程,以確保原始創意能夠被3D打印齣來。本書探討瞭多種3D打印項目,重點是使用免費提供的3D設計應用程序,采用一步步的技術,詳細描述瞭如何創建各種各樣的可3D打印對象,並解釋瞭樣條麯綫、多邊形和實體模型之間的區彆。讀者將會從本書中獲得對多種建模軟件深入瞭解,將學習到有機建模、硬邊建模和基於CAD的精 確建模工具之間的差異,並將它們應用於製作可3D打印的設計、實用産品和個性化的藝術品。無論是一個需要精打細算的學生,或是正在探索3D打印研發項目的公司,本書將提供正確的工具和技術,以確保3D打印成功。本書適閤3D打印愛好者、培訓機構、中小學3D創新課程任課教師學習參考。
隨著3D打印設計過程的持續發展,藉助這一革命性的、令人著迷的技術,創客、藝術師和工程師之間緊密閤作,將為尋找到新的重大突破鋪平瞭道路。如果沒有這些充滿活力的3D社區,我不可能完成本書。因此,我要嚮在前進道路上給予我極大幫助的所有專業人士錶示深深的感謝!必須非常感謝ToyBuilderLabs(www.toybuilderlabs.com)、MatterHackers(www.matterhackers.com)、Deezmaker(www.deezmaker.com)和3DPrintLife(www.3dprintlife.com),是它們提供瞭耗材、建議、3D打印機(尤其是DeezmakerBukito)和其他用品等3D打印方麵的援助。特彆感謝要獻給PVNet(edu.pvnet.com),它為我提供瞭靈感,並把我介紹給我的技術審核員AlexChen。我還必須感謝3DPrinterWorld、JoanHorvath、帕薩迪納城市學院和南加州大學,幫助我在3D打印社區中建立起持續發展的關係。尤其是要感謝我的傢人給予我關於設計和教育方麵的創造性夢想的大力支持!
最後獻詞會獻給我的兒子和未來的一代——用堅毅、奉獻精神、想象力去努力追求,為使我們大傢的世界變得更美好!
喬•米卡勒夫
3D打印(增材製造)技術被委以“引發製造業革命”的重任,在《中國製造2025》國傢戰略中也占有重要的地位。經過前幾年的爆發期與發展期,中國3D打印市場也在以幾何倍數增長,目前,3D打印已廣泛滲透於各行各業,不斷探索這種技術的應用潛能。國內已齣現瞭陶瓷3D打印,食品3D打印機的功能在不斷完善,3D打印在建築領域的應用範圍也在不斷擴大,3D打印在醫療領域的應用有瞭新的突破,在通過醫療審批後,3D打印人體植入物會解決更多患者的病痛。2016年6月,國外提齣瞭噴射成型的新型金屬3D打印技術:Xjet,能像墨水打印一樣打印液態金屬,據稱它幾乎能解決金屬成型3D打印技術的所有缺點,如果該技術能夠解決緻密度問題,3D打印就會對製造業産生革命性的影響。
3D打印對教育行業也産生瞭深刻的變革。2016年,在國傢的大力支持下,全國大城市的中小學幾乎都配置瞭3D打印機。STEAM的教育理念在國內得到認可,這是麵嚮新知識經濟時代的重實踐的超學科教育概念。讓思維可見,讓創意可行,藉助3D打印技術,讓學生在新的體驗中培養創造力和享受學習的樂趣,真正培養齣適閤未來社會發展所需要的閤格人纔。
一切看起來都很美好,但整個3D打印領域都麵臨著人纔稀缺的難題,在教育培訓領域則尤為突齣,幾乎沒有一所學校係統性開設3D打印專業。國內眾多3D打印愛好者缺乏3D設計方麵的入門教程,中小學相關教師也急需得到這方麵的係統培訓。為普及3D打印設計方麵的知識,譯者自2014年起,業餘時間陸續翻譯和編寫瞭有關3D打印設計方麵的初級教程,基本涵蓋瞭中小學、創客教育所需的3D建模知識,齣版後取得瞭良好的社會反響。其中《3D打印建模:Autodesk123DDesign詳解與實戰》已是第三次印刷,國內一些中小學教師參考該書開展瞭教學,而《3D打印建模:AutodeskMeshmixer實用基礎教程》是國內第一本講解Meshmixer使用方法的教程,這兩個軟件在本書中也是重點講解的內容。
針對3D打印的設計,是數字建模的一個子集,有彆於日常生活中所常見的動畫設計。3D打印設計是如何得到數字模型,然後生成.stl文件的過程(目前如此,以後可能會統一到新的文件格式),對初學者而言,選用何種軟件是非常重要的。個人認為應用軟件的難易程度是分層次的,過於復雜的專業軟件根本不適閤初學者。先從簡單的軟件入手,理解3D建模的概念,循序漸進,然後再根據自己的發展方嚮升級到專業軟件。我過去選擇軟件的思路是既要簡單易用,又要有專業軟件與之對應,這也與本書作者的思路不謀而閤,隻不過是作者介紹瞭Sculptris雕刻軟件(對應Zbrush),我選擇瞭CubifySculpt(對應FreeForm),原因是CubifySculpt的界麵足夠簡潔,易於被孩子們接受,功能同樣強大,而且能直接雕刻導入的.stl文件。順便提一句,本書作者喬•米卡勒夫(JoeMicallef)有過十年的平麵設計經驗,我接觸平麵設計的時間更長些,深刻體會到平麵設計基礎對於3D建模的重要性。
《3D打印設計入門教程》是一本全麵講解3D打印建模所需知識的上手指南,從目前3D打印所能實現的功能開篇,介紹瞭3D打印的設計方法、設計流程和設計策略,以及準備模型用於3D打印的全部知識,分類講解瞭實體建模、有機(本書主要指雕刻)建模技術,混閤使用這些技術進行定製化的技術。本書示例豐富,配以大量圖例,以幫助新手能夠順利進入3D設計之門。書中還對3D設計中的概念做瞭詳細的解釋,使讀者正確理解3D設計,為後續深入學習專業軟件打下良好的基礎。作者非常注重設計流程,通過學習,每一位新人都應該能夠完成針對3D打印的設計項目。
本書涉及瞭3D打印設計的全部內容,國內正缺乏一本這樣的入門教程,本書的齣版將結束國內3D打印入門階段教學內容支離破碎的局麵,是廣大3D打印愛好者的福音。本書適閤3D打印愛好者、培訓機構、中小學3D創新課程任課教師學習參考。
把3D設計寫得足夠簡單且內容豐富,是個矛盾體,我也深深體會到這種“糾結”,為把一個過去麵嚮專業人員的概念,如何嚮普通大眾解釋清楚而絞盡腦汁。感謝本書作者編寫這樣一本教程,它是一把鑰匙,將為更多渴望學習3D打印知識的新人打開神奇的大門!
如果想更全麵深入地掌握Autodesk123DDesign和Meshmixer用法,也可參考我編寫的專門教程。不過,對於初學者而言,建議在項目中學習,不要過度追求建模技術,而犧牲享受3D打印成功的樂趣,你的打印項目就是一個製造過程,上手大膽去做吧!
由於譯者水平有限,不足之處在所難免,希望廣大讀者提齣寶貴意見,以幫助完善本書。
陳啓成
自從讀瞭《3D打印設計入門教程》,我感覺自己仿佛獲得瞭“魔法”,能夠將腦海中的奇思妙想,一步步地變成看得見摸得著的實體。我之前對3D打印的認識,僅僅停留在“能夠打印齣模型”的層麵,但具體如何設計,需要什麼工具,我完全是一無所知的。這本書,就像一位經驗豐富的嚮導,非常耐心地把我從零基礎引領進瞭這個充滿魅力的領域。它不是那種枯燥乏味的理論講解,而是通過大量的實際案例,讓我一步步地理解3D打印設計的核心理念和操作技巧。我特彆欣賞它在介紹建模工具時,會結閤非常生活化的場景,比如如何設計一個方便抓握的勺子,或者一個可以根據需求調整大小的書架。這些例子讓我覺得3D打印設計並不是遙不可及的,而是可以滲透到我們生活的方方麵麵。它對軟件的講解,也是細緻入微,從界麵的熟悉,到各個工具的用法,再到一些常用的建模技巧,都進行瞭非常詳盡的說明。我印象最深刻的是,書中在講解“麯麵編輯”時,它會用一個製作藝術品或者雕塑的例子,讓我直觀地感受到麯麵建模的強大和靈活,以及如何通過簡單的操作,就能創造齣富有美感的作品。這本書讓我明白,3D打印設計不僅僅是技術,更是一種創造力的體現,一種將創意轉化為現實的強大力量。我甚至開始構思,是否可以設計一些獨特的玩具,或者一些能夠幫助我解決日常生活中遇到的各種小麻煩的實用工具。
評分這本書的內容,真的可以稱得上是“潤物細無聲”地改變瞭我對數字設計的看法。在此之前,我對“設計”這個詞的理解,很大程度上停留在平麵設計或者一些粗淺的工業設計概念上。但《3D打印設計入門教程》的齣現,讓我看到瞭一個全新的維度——實體世界的數字化再造。它不僅僅是工具的書寫,更是思維方式的啓濛。我特彆欣賞它在講解軟件操作時的細緻入微,比如對各個菜單欄、工具選項的用途,都會有非常詳盡的解釋,並且常常會給齣一個小技巧,告訴你如何更高效地使用這些工具。例如,在講解布爾運算時,它並沒有僅僅羅列“交集”、“並集”、“差集”這幾個術語,而是通過一個實際的例子,比如如何將一個圓柱體“挖空”一個球體,來生動地展示這些操作的實際應用,讓我瞬間就理解瞭它們的意義。更讓我驚喜的是,書中還涉及瞭一些關於3D打印材料和打印機工作原理的基礎知識,雖然篇幅不長,但足以讓我明白我的設計最終會如何被實體化,以及不同材料的特性會如何影響我的設計。這讓我不再是單純地在屏幕上“畫圖”,而是開始從一個更宏觀的角度去考慮整個設計流程。我曾經嘗試過其他一些3D建模軟件的教程,但很多都顯得過於專業,或者直接從高階功能講起,讓我感覺雲裏霧裏。而這本書,真的就像一個耐心的老師,一步一步地把我從零基礎帶到可以獨立進行一些基礎模型的設計。我感覺我不再是被動地學習,而是主動地去探索,去嘗試,去解決設計過程中遇到的每一個小問題。這本書讓我對未來的可能性充滿瞭期待,我開始設想,未來我是否可以用3D打印來製作一些定製化的傢居用品,或者一些教學模型,甚至是我的個人藝術品。
評分自從讀瞭《3D打印設計入門教程》,我感覺自己打開瞭一扇全新的大門,通往一個充滿無限可能的數字創造世界。在此之前,我對3D打印的瞭解僅限於“能打印齣東西”,但具體如何設計,需要什麼樣的軟件,我是一竅不通的。這本書,就像一個經驗豐富的嚮導,耐心地把我從零基礎引領進瞭這個奇妙的領域。它並不是簡單地羅列一堆技術術語和操作步驟,而是通過生動形象的講解,讓我理解瞭3D打印設計的核心理念。我特彆欣賞它在介紹建模工具時,會結閤實際的應用場景,比如如何設計一個可以固定在牆上的置物架,或者一個能為植物澆水的簡易裝置。這些接地氣的例子,讓我覺得3D打印設計並不是遙不可及的,而是可以融入到我的日常生活中的。書裏對各個建模軟件的基本操作,講解得非常細緻,就像手把手教學一樣。我記得在學習如何進行“布爾運算”的時候,作者通過一個“切割”和“閤並”的生動比喻,讓我瞬間就明白瞭它的作用,並且能夠熟練地運用它來創建復雜的形狀。更重要的是,這本書不僅僅教授瞭“如何做”,更激發瞭我“想要做”的欲望。我開始思考,我身邊的哪些東西可以被重新設計,哪些問題可以通過3D打印來解決。我甚至已經開始在腦海中構思一些有趣的項目,比如為我的寵物設計一個專屬的食盆,或者為我的書桌打造一套個性化的收納係統。這本書讓我看到瞭科技與創意的完美結閤,讓我相信,隻要有想法,就能用3D打印來實現。
評分這本書,完全打碎瞭我之前對3D打印設計的“高不可攀”的固有認知。我一直以為,這應該是工程師或者資深設計師纔能玩轉的領域,沒想到《3D打印設計入門教程》這本書,就像一位熱情洋溢的老師,用最接地氣的方式,把我這個門外漢引進瞭門。它不是那種隻會堆砌專業術語的教科書,而是真正站在讀者的角度,去思考讀者會遇到哪些睏惑,並用最簡潔易懂的方式去解答。我尤其喜歡它在講解一些基礎建模技巧時,會提供很多非常生動和貼近生活的例子,比如如何設計一個可以自動澆水的花盆,或者一個能夠收納各種小零件的模塊化盒子。這些例子不僅讓我立刻就能動手實踐,更能讓我深刻體會到3D打印設計在解決實際問題中的巨大潛力。它對軟件的操作講解,也是細緻入微,從軟件的界麵布局,到各個工具的詳細功能,再到一些常用的快捷鍵,都進行瞭非常全麵的介紹。我記得在學習如何進行“掃描建模”的時候,作者通過一個掃描舊玩具重新製作的案例,讓我一下子就明白瞭這項技術的神奇之處,以及如何將其應用到實際生活中。這本書讓我明白,3D打印設計並非是冰冷的機器操作,而是一種充滿創造力和個性化的錶達方式。我甚至已經開始構思,是否可以設計一些獨特的禮品,或者一些能夠提升我生活品質的小物件。
評分我不得不承認,我在這之前對於“3D打印”這個概念,一直停留在非常模糊的認知層麵,隻知道它是一種能夠“打印”齣立體物品的技術。但《3D打印設計入門教程》這本書,就像一位技藝精湛的導遊,帶領我走進瞭這個充滿奇妙的世界。《3D打印設計入門教程》這本書,可以說是點燃瞭我對3D打印設計領域的熱情。我之前總覺得,3D打印設計是屬於高科技的範疇,距離我這樣的普通人遙不可及。但這本書,卻以一種極其友善和循序漸進的方式,嚮我展示瞭這個領域的魅力。它不僅僅是介紹瞭一堆枯燥的軟件操作,更重要的是,它引導我理解瞭3D打印設計的核心理念和應用場景。書中的每一個章節,都像是精心設計的“關卡”,讓我這個初學者能夠一步步地剋服睏難,建立信心。我特彆喜歡它在講解一些基礎的建模技巧時,會給齣非常貼近生活的實例,比如如何設計一個簡單的手機支架,或者一個個性化的鑰匙扣。這些例子不僅讓我能夠立刻上手操作,更能讓我深刻理解3D打印在解決實際問題方麵的潛力。它對軟件的講解,也是細緻入微,從界麵的布局,到各個工具的功能,再到常用的快捷鍵,都進行瞭詳盡的說明。我印象最深刻的是,書中在講解“濛皮”或者“放樣”等操作時,會用非常形象的比喻,讓我這個對幾何概念不太敏感的人,也能輕鬆理解。這本書讓我看到瞭3D打印設計不僅僅是冰冷的機器和代碼,更是一種充滿創意的錶達方式。我甚至開始構思,未來是否可以利用3D打印,來製作一些富有藝術感的裝飾品,或者是一些能夠幫助我實現日常小創意的工具。
評分我一直認為,3D打印設計是一種非常高深的技術,需要專業的知識和長期的訓練纔能掌握。但《3D打印設計入門教程》這本書,卻完全顛覆瞭我的這種想法。它以一種極其友好和循序漸進的方式,嚮我展示瞭這個領域的魅力。這本書的內容,與其說是一本教程,不如說是一次心靈的啓迪。它讓我明白,3D打印設計並非是枯燥的技術堆砌,而是一種充滿創意和想象力的錶達方式。我特彆喜歡書中對各個建模軟件的講解,它並不是簡單地列舉功能,而是通過大量的實例,讓我理解這些功能是如何在實際設計中發揮作用的。例如,在講解“麯麵建模”時,它並沒有用復雜的數學公式,而是通過一個設計汽車輪轂或者人體雕塑的例子,讓我直觀地感受到瞭麯麵建模的靈活性和強大之處。更讓我驚喜的是,書中還穿插瞭一些關於3D打印材料和後處理的基礎知識,這讓我能夠更全麵地理解從設計到實物的整個過程。它讓我不再是僅僅停留在屏幕上的設計,而是開始思考我的設計在現實世界中會呈現齣怎樣的效果。我曾經嘗試過其他的一些3D建模教程,但很多都顯得過於專業,或者直接從高階功能講起,讓我感到無從下手。而這本書,就像一位經驗豐富的嚮導,耐心地引導我一步步地探索,讓我逐漸建立起信心。我開始夢想著,未來我是否可以設計一些獨特的傢具,或者一些能夠幫助特殊人群的輔助器具。
評分這本書,真的讓我對“設計”這個詞有瞭全新的認識。《3D打印設計入門教程》的齣現,完全顛覆瞭我之前對3D打印技術的刻闆印象,它讓我明白,這並非是高深莫測的專業領域,而是任何人都可以通過學習和實踐去掌握的技能。這本書的語言風格非常友好,不像是一些技術書籍那樣,上來就拋齣大量的專業術語,而是循序漸進地引導讀者進入3D打印設計的世界。我特彆喜歡書中對各種建模技巧的講解,它總是能用最形象的比喻和最生動的例子,來闡述復雜的概念。例如,在講解如何進行“放樣”操作時,它會通過一個製作輪胎或者一個螺鏇樓梯的例子,讓我輕鬆理解這項技術如何將二維麯綫轉化為三維模型。這本書不僅教授瞭“如何操作”,更重要的是,它激發瞭我對“如何創造”的思考。它鼓勵我去觀察生活中的事物,去思考如何用3D打印來改善它們,或者創造齣全新的東西。我甚至開始嘗試著將我的一些小想法,通過書中的方法,一步步地轉化為屏幕上的三維模型。它讓我明白,3D打印設計不僅僅是冰冷的數字操作,更是充滿想象力和創造力的過程。我開始夢想著,未來是否可以利用3D打印,來製作一些具有個人風格的藝術品,或者是一些能夠解決我日常生活中的實際問題的實用工具。
評分這本書真的讓我大開眼界!我之前對3D打印完全是個門外漢,隻知道有個東西能把數字模型變成實物,但具體怎麼操作,需要什麼軟件,技術原理是什麼,我都是一無所知的。拿到《3D打印設計入門教程》這本書,我抱著試試看的心態翻開,結果完全被吸引住瞭。它不是那種枯燥乏味的技術手冊,而是以一種非常友好的方式,把我這個初學者一步步地引導進瞭3D打印設計的奇妙世界。書裏講解的每一個概念,無論是CAD軟件的基本操作,還是各種建模技巧,都解釋得無比清晰,甚至還配有大量的圖示,讓我這個完全沒有基礎的人也能很快理解。我記得剛開始學習的時候,總覺得那些復雜的指令和界麵讓人望而卻步,但這本書的作者似乎總能猜到我的睏惑,總能用最簡單易懂的語言來解答。比如,在講解參數化建模的時候,它沒有直接拋齣復雜的數學公式,而是通過一個生活中的例子,生動地說明瞭參數在設計中的重要性,以及如何通過調整參數來快速修改模型。我嘗試著書裏的練習,從最簡單的立方體、球體開始,慢慢過渡到一些更復雜的麯麵建模。每當我成功完成一個模型,看到它在屏幕上栩栩如生,或者甚至可以連接到切片軟件進行打印時,那種成就感真的難以言喻。這本書讓我明白,3D打印設計並非高不可攀,隻要掌握瞭正確的方法和工具,任何人都能成為一個創意無限的數字工匠。它不僅僅是教我如何操作軟件,更是激發瞭我內心深處的設計靈感,讓我開始思考身邊的事物,思考如何用3D打印來解決問題,或者創造齣更有趣、更有用的東西。我迫不及待地想把我學到的知識應用到實際項目中,甚至已經開始構思一些小發明瞭!
評分我必須說,《3D打印設計入門教程》這本書,徹底顛覆瞭我之前對“技術”的刻闆印象。我一直覺得,像3D打印這種技術,應該是屬於工程師或者專業設計師的領域,普通人很難插足。但這本書,就像一道光,照亮瞭我心中的迷茫。它以一種極其平易近人的方式,將復雜的3D建模概念和操作步驟,分解成瞭一個個易於理解的“小關卡”。我最喜歡的是它在講解一些基礎建模技巧時,會提供非常生動的案例,比如如何從零開始設計一個簡單的水杯,或者一個可以活動的關節。通過這些案例,我不僅學會瞭操作軟件,更重要的是,我理解瞭設計背後的邏輯和思維方式。書中對一些常用的3D建模軟件的功能,都進行瞭非常詳細的介紹,比如如何進行多邊形建模,如何創建和編輯麯綫,如何進行貼圖和紋理的添加等等。讓我印象深刻的是,它在講解如何使用“鏡像”工具時,不僅僅告訴瞭我們它的功能,還結閤瞭一個設計人物模型或者對稱結構的例子,讓我們看到瞭這項工具的實際應用價值,以及如何通過簡單的操作,就能大大提高設計效率。這本書讓我明白,3D打印設計並非是高高在上的技術,而是可以融入到我們日常生活的方方麵麵,甚至可以用來解決一些小小的生活難題。我甚至開始思考,我是否可以設計一些小巧的工具,來幫助我整理桌麵,或者製作一些獨特的禮品送給朋友。這本書讓我看到瞭一個全新的可能性,一個用雙手和創意,將數字世界與現實世界緊密連接的可能性。
評分說實話,我拿到《3D打印設計入門教程》這本書的時候,心裏是有點忐忑的,因為我對“設計”和“3D打印”這兩個詞,都感覺是屬於高大上的技術範疇,離我這個普通人有點遠。但這本書,真的徹底打消瞭我的顧慮。它就像一個經驗豐富的導師,非常耐心地把我一步步地帶進瞭3D打印設計的大門。我尤其欣賞它在講解軟件操作時的細緻程度,它並沒有上來就講一些復雜的命令,而是從最基礎的界麵認知,到最常用的工具使用,都進行瞭非常詳盡的介紹。比如,在講解如何創建基礎圖形時,它會詳細解釋每一個參數的含義,以及它們如何影響最終的模型。我印象最深的是,書中在講解如何進行“陣列復製”時,它會通過一個設計項鏈吊墜或者蜂巢結構來展示這項功能,讓我一下子就明白瞭它的重要性和便捷性。這本書不僅僅是教授軟件操作,更重要的是,它還讓我理解瞭3D打印設計背後的邏輯和思維方式。它會引導我思考,如何將二維的創意轉化為三維的模型,如何考慮模型的結構和受力,以及如何為後續的打印做好準備。我以前總覺得設計是個很抽象的概念,但這本書讓我明白,設計其實是可以非常具體和實用的。它也讓我對3D打印的潛力和應用有瞭更深的認識,我開始思考,我是否可以利用3D打印來製作一些定製化的配件,或者一些能夠解決我生活中小睏擾的實用工具。這本書讓我看到瞭一個全新的可能性,一個用自己的雙手和創意,將數字世界與現實世界緊密相連的可能性。
評分好
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