Бесплатные редакторы сетки 3д моделей: как редактировать и исправлять STL- или 3MF-файлы для 3d печати

Если вы скачали, получили или создали 3D модель с помощью генератора текстовых или графических моделей ИИ, вам может потребоваться его очистить, исправить или внести небольшие изменения перед отправкой на принтер. Возможно, ваша программа для нарезки файлов (слайсер) предупредила вас о дефектах файла, таких как несплошные ребра, или просто отображается некорректно после нарезки.

Нередко проблемы с сеткой бывает и после не корректного построения модели в Blender, особенно начинающими

Большинство современных программ для нарезки моделей уже исправляют мелкие ошибки в ваших файлах (обычно оповещение можно увидеть в нижнем правом углу).

Почему у вас может оказаться непечатаемый 3д файл? Искусственный интеллект позволяет быстрее и проще, чем когда-либо, создавать «печатаемые» модели, однако полученные цифровые файлы могут содержать отверстия или несвязанные поверхности. Файл STL — это, по сути, оболочка; если она не герметична или не «водонепроницаема», она может содержать тонкие стенки, отсутствующие грани или другие проблемы, которые приводят к неудачной или некачественной печати. Такая же проблема наблюдается после получения файлов из Blender от заказчиков.

Вторая причина увеличения количества непечатаемых 3D-моделей в последнее время — это более доступные (то есть более дешевые и качественные) 3D-сканеры. Эти инструменты демократизировали создание цифровых моделей из реальных объектов. Тем не менее, многие начинающие пользователи создают сканы с отверстиями, шумом или неполными данными, что может привести к получению STL-файлов, которые сложно или невозможно распечатать без исправления.

Распространенные проблемы:

• Проблема «незавершенных ребер»  заключается в том, что сетка не соединена как чистое, замкнутое твердое тело, часто из-за того, что граница имеет слишком мало или слишком много смежных граней.
• Плавающие грани — это части модели, которые не соединены друг с другом.
• Дыры — модель не замкнута и представляется собой просто совокупность поверхностей

В этом могут помочь два основных типа программного обеспечения: программы САПР и инструменты для редактирования сетки.

Для исправления распространенных ошибок в STL-файлах, таких как нецелостные ребра, вам может понадобиться такой инструмент, как Formware или MeshLab, которые представляют собой более автоматизированные решения, требующие загрузки и последующей обработки. Бесплатное САПР-программное обеспечение, такое как Tinkercad, FreeCAD и Blender, обычно является лучшим вариантом, когда вам требуется больший контроль над проектированием всей модели. Недостатком является то, что большинству САПР-программ требуется время на освоение.

Здесь мы рассмотрим лучшие бесплатные программы для CAD-моделирования и редактирования сеток, позволяющие редактировать и исправлять файлы STL и 3MF. Мы также укажем на обучающие материалы для начинающих, чтобы вы могли начать исправлять распространенные ошибки как профессионал. Обратите внимание, что не все инструменты позволяют загружать файлы 3MF, а также учитывайте формат, в котором инструмент позволит экспортировать вашу модель.

Краткое руководство по устранению неполадок

Автоматизированные инструменты для исправления сетки могут стать отличным быстрым решением. Загрузите свой файл и исправьте его одним щелчком мыши. Недостатком является отсутствие контроля над тем, как именно исправляется модель, что, впрочем, нечасто является проблемой. Если же вы столкнулись с ситуацией, когда автоматический инструмент исправил геометрию вашей детали, следующим вариантом будет использование программного обеспечения САПР.

При использовании браузерных инструментов для создания сетки, требующих загрузки файлов, следует, разумеется, избегать загрузки конфиденциальных клиентских или коммерческих проектов.

Браузерные решения это хорошо, но стоит иметь ввиду что в России они могут в любой момент перестать работать, или просто производитель может отказаться от этого решения и закрыть сайт.

Ну исправить модель можно в самом слайсере, это касается всех современных решение и аналогов OrcaSlicer, Bambu Studio

Formware

Если вы используете Bambu Studio, вы, возможно, уже знакомы с Formware, поскольку это рекомендуемый программой инструмент для исправления сетки.

Formware — это простой инструмент для восстановления файлов, работающий в браузере и активируемый одним щелчком мыши. Он позволяет быстро исправить файлы с небольшим количеством ошибок, а для более сложных файлов может потребоваться некоторое время. Доступны только файлы STL, но не 3MF.

MeshLab

MeshLab — это бесплатная программа с открытым исходным кодом для редактирования сеток, используемая для проверки, очистки, исправления и преобразования 3D-моделей, включая файлы STL. Она особенно полезна для исправления неаккуратной геометрии, удаления дублирующихся элементов, закрытия отверстий, упрощения плотных сеток и подготовки файлов для 3D-печати.

MeshLab лучше всего подходит для пользователей, которым требуется больший контроль, чем при использовании инструмента для исправления ошибок одним щелчком мыши, особенно при очистке сканов, упрощении плотных сеток или проверке проблемной геометрии.

Для начала откройте свой STL-файл в MeshLab и воспользуйтесь меню «Фильтры», где находится большинство инструментов для исправления ошибок. Хорошими первыми шагами являются проверка на наличие дублирующихся вершин или граней, удаление отдельных фрагментов и использование инструментов для закрытия отверстий в модели. После внесения изменений экспортируйте исправленный файл как новый STL-файл, чтобы сохранить исходный файл в качестве резервной копии.

Несколько советов для начинающих:

• Для доступа к распространенным инструментам очистки сетки используйте Filters > Cleaning and Repairing (Фильтр- Очистка и восстановление).
• Используйте команду Render — Show Non Manif Edges (Рендеринг — Показать неразветвленные ребра), чтобы выявить проблемные области, не являющиеся разветвлениями.
• Если модель слишком детализирована или имеет большой размер, попробуйте использовать Filters — Remeshing, Simplification and Reconstruction (Фильтры — Перестроение сетки, упрощение и реконструкция).
• После каждого ремонта всегда визуально осматривайте модель, поскольку автоматические исправления иногда могут изменить ее форму.
• Сохраните копию перед редактированием, особенно при работе с загруженными или сгенерированными ИИ STL-файлами.

Вы можете бесплатно скачать MeshLab с сайта проекта.

Aspose

Aspose (бесплатная браузерная программа в России без МЗТ не запускается) — это максимально быстрый и простой инструмент для восстановления SLT-файлов. Компания выпускает множество приложений для работы с файлами, поэтому обратите внимание на Aspose.3D Repairing. Это облачный инструмент, который исправляет поврежденные или некорректные 3D-файлы прямо в браузере, без необходимости установки дополнительного программного обеспечения. Просто перетащите файл .stl (размер ограничен) и нажмите fix («Исправить»). Если у вас есть файл OBJ, вы можете преобразовать его в STL с помощью другого инструмента Aspose, называемого конвертером OBJ в STL .

Aspose обнаруживает такие проблемы, как некорректные нормали, отсутствующие нормали, недостаточная толщина и неожиданные отверстия. Он лучше всего подходит для быстрых автоматических исправлений, а не для перепроектирования геометрии или точного контроля процесса исправления.

MeshInspector

MeshInspector (браузерная и настольная версии, базовая версия бесплатна в России без МЗТ не запускается) исправляет файлы одним щелчком мыши, как утверждается в описании, но мы обнаружили, что он делает гораздо больше. Сначала он автоматически исправил неразветвленные ребра, но отметил некоторые отверстия, которые, по его мнению, следовало исправить. Для более точного и детального исправления мы могли бы исправить их по отдельности и вручную, но выбрали кнопку «Автоматическое исправление сетки». И снова, наши отверстия были исправлены, и файл без проблем загрузился в наш слайсер.

Если вам нужно больше, чем просто автоматическое исправление, или если автоматическое исправление удаляет необходимые детали из вашей модели, MeshInspector предлагает очень удобный интерфейс для изучения основ (и некоторых продвинутых методов) максимально точного исправления моделей. Однако это не бесплатно. Базовая версия с ограниченным набором инструментов бесплатна, и вы можете попробовать расширенную версию со всеми инструментами для исправления бесплатно в течение 30 дней (мы использовали этот вариант), но после этого вам потребуется подписка: 300 долларов в год за расширенное редактирование сетки, затем профессиональная версия за 790 долларов, которая включает преобразование данных 3D-сканирования в сетку, данных КТ и МРТ в сетку и многое другое.

Исправление файлов STL в САПР-программах

Иногда автоматический инструмент для исправления сетки может помочь лишь до определённой степени. Эти инструменты отлично подходят для заделывания отверстий, удаления дублирующихся граней или исправления нецелостной геометрии, но обычно они не могут восстановить истинный замысел модели.

Если файл STL имеет неправильные размеры, отсутствуют функциональные элементы (или части, которые вы хотите удалить), плохо расположены отверстия для винтов, слабые точки соединения или деталь, которая должна точно соответствовать другому компоненту, то бесплатное программное обеспечение САПР может быть лучшим выбором.

Такие программы, как FreeCAD, Tinkercad, Blender или Fusion, позволяют создавать четкие формы, корректировать размеры, добавлять или удалять элементы и восстанавливать поврежденные участки с большей точностью, чем это может сделать инструмент для восстановления сетки. Другими словами, когда проблема заключается не просто в поврежденной сетке, а в проекте, требующем реальных изменений, программное обеспечение САПР предоставляет гораздо больший контроль.

Tinkercad 

Tinkercad (доступна в России) — это совершенно бесплатная онлайн-программа для САПР, разработанная компанией Autodesk. Вы можете получить доступ к инструменту, создав бесплатную учетную запись на веб-сайте Tinkercad или войдя в систему с помощью существующей учетной записи Autodesk. Ее главная особенность — использование базовых фигур и примитивов в качестве строительных блоков для создания 3D-моделей.

Tinkercad может быть очень полезен для простых правок файлов STL, таких как добавление текста, разделение или объединение двух файлов STL в одну модель.

Инструмент прост в использовании, работает плавно и содержит все основные инструменты, необходимые для создания простой 3D-модели. Однако ему не хватает некоторых ключевых функций полноценного STL-редактора, в частности инструментов для моделирования поверхностей и восстановления сетки.

Тем не менее, это может быть отличным вариантом, чтобы сориентироваться или поработать над конкретными, базовыми вопросами редактирования, если это всё, что вам нужно. Вот как это сделать.

Шаг 1: Импортируйте STL-файл

После создания и входа в бесплатную учетную запись Tinkercad вы можете редактировать свой STL-файл. Первым шагом является импорт файла.

1. Откройте новый дизайн.
2. Нажмите кнопку «Импорт» в правом верхнем углу.
3. Выберите «Выбрать файл».
4. Выберите нужный вам файл STL, затем нажмите «Открыть».

Перед импортом в рабочую область Tinkercad предоставляет базовый обзор файла STL, включая размеры деталей. Если вам нужно масштабировать свой проект, сейчас самое время это сделать.

5. Просто введите процент масштабирования или желаемые размеры в соответствующие поля.
6. Нажмите «Импорт».

Загрузка файла в рабочую область с помощью Tinkercad может занять минуту, в зависимости от сложности и размера файла.

Шаг 2: Редактирование STL-файла

После того, как Tinkercad завершит импорт вашего файла, вы можете использовать любые базовые фигуры, генераторы фигур или различные другие предоставленные фигуры для редактирования вашего STL-файла. Кроме того, вы можете импортировать другие STL-файлы и использовать их для дальнейшей модификации вашего дизайна.

1. Чтобы объединить две модели, переместите их до тех пор, пока они не будут объединены так, как вам нужно, затем, выделив обе модели, нажмите «Ctrl + G». Чтобы разгруппировать их, нажмите «Ctrl + Shift + G».
2. Чтобы добавить отверстие, добавьте сферу из меню «Основные фигуры» справа и расположите её в том месте, где вы хотите, чтобы в модели появилось отверстие.
3. В правом верхнем углу в поле «Фигура» выберите «Отверстие». Затем выберите и другую модель (щелкнув по ней, удерживая клавишу «Shift») и сгруппируйте их («Ctrl + G»). Теперь в вашей модели должно появиться отверстие.

Вы также можете регулировать размер и масштаб, используя точки перетаскивания в рабочей области.

Шаг 3: Экспорт в файл STL

После того, как вы отредактируете дизайн по своему вкусу, вы можете экспортировать его в формате STL.

1. Выберите все, что хотите экспортировать.
2. Нажмите кнопку «Экспорт» в правом верхнем углу.
3. Следуйте инструкциям, чтобы экспортировать дизайн в файл формата STL.

Blender + 3D Print Toolbox

Blender — это очень многофункциональная программа, которую легко скачать с сайта проекта Blender. Blender — отличный редактор STL-файлов, если вы хотите создавать высокополигональные модели, предлагающий множество инструментов для скульптинга и проработки мелких деталей. Он также значительно упрощает импорт STL-моделей и их подготовку к моделированию.

Однако, из-за огромного набора инструментов и команд, освоение программы требует относительно больших вычислительных мощностей. Кроме того, для отображения некоторых моделей, особенно при разбиении модели на множество более мелких граней, требуется высокая вычислительная мощность.

Давайте рассмотрим, как можно работать с файлами STL.

Шаг 1: Откройте STL-файл

1. Откройте Blender, щелкните по рабочей области и удалите стандартный куб, наведя на него курсор мыши и нажав кнопку «Del».
2. Нажмите «Файл > Импорт > Stl (.stl)», найдите нужный файл и импортируйте его.

Шаг 2: Редактирование STL-файла

1. Переключитесь из режима «Объект» в режим «Редактирование», нажав клавишу «Tab» или выбрав «Режим редактирования» в выпадающем меню в левом верхнем углу экрана. Теперь вы должны увидеть все ребра, из которых состоит ваша модель.
2. Затем нажмите клавишу «A (на латинской раскладке)», чтобы выделить все элементы, и модель засияет оранжевым цветом. Вы также можете выделить отдельные точки, ребра или плоскости, обведя их рамкой левой кнопкой мыши.
3. Чтобы преобразовать треугольники в прямоугольники, используйте сочетание клавиш «Alt + J».
4. Теперь вы можете изменить количество плиток, из которых состоит модель, выбрав вкладку «Ребра» в верхнем меню, а затем выбрав «Разделить» или «Отменить разделение» из выпадающего меню. В качестве альтернативы, вы можете щелкнуть правой кнопкой мыши, чтобы получить доступ к инструменту «Разделить».

Этот подход увеличивает количество полигонов только за счет интерполяции из уже существующих, а это значит, что ваша модель не будет иметь больше деталей, только больше граней. Если вы хотите увеличить детализацию, например, кривизну поверхности, вам нужно вернуться в «Объектный режим», применить модификатор «Подразделение поверхности» и снова экспортировать полученную геометрию в формате STL.

5. В режиме редактирования активируйте три различных варианта выделения: «Вершины», «Ребра» или «Выделение граней», нажав клавиши «1», «2» или «3» на клавиатуре соответственно, чтобы редактировать части модели.
6. Чтобы выдавить грань, выделите её и щёлкните правой кнопкой мыши. В выпадающем меню выберите «Выдавить грани», а затем переместите грань на нужное расстояние или глубину. Наконец, нажмите «Enter» или щёлкните в любом месте окна просмотра. В качестве альтернативы вы можете выбрать инструмент «Выдавить область» из параметров справа.
7. Чтобы добавить различные фигуры, такие как плоскости, кубы или сферы, воспользуйтесь выпадающим меню «Добавить» в верхней части окна просмотра или нажмите «Shift + A», а затем выберите нужный элемент.
8. В «Объектном режиме» перейдите в меню справа к «Свойствам модификаторов» и выберите «Добавить модификатор > Сгенерировать > Логический». Выберите, хотите ли вы использовать комбинацию «Пересечение», «Объединение» или «Разность» с основным объектом, а затем в разделе «Объект» щелкните по квадрату и выберите свою модель. Затем нажмите «Ctrl + A» или выберите «Применить» стрелкой рядом с операцией.

Шаг 3: Восстановление STL-файла

Помимо импорта STL-файлов, Blender предлагает встроенный инструмент для восстановления STL-файлов.

1. Включите или установите 3D Print Toolbox из раздела «Дополнения» или «Расширения» Blender, затем откройте его из боковой панели с помощью клавиши N.
2. Теперь вы можете получить доступ к панели инструментов в правой боковой панели (убедитесь, что боковая панель включена в разделе «Вид»). Вы можете нажать клавишу «N», чтобы включить или выключить эту функцию, а затем выбрать «3D-печать» на вкладке.

Инструментарий 3D-печати Blender позволяет устранять проблемы, которые могут привести к неправильной печати STL-файла, в том числе:

• Нависающие элементы , требующие опорных конструкций при печати методом FDM и другими технологиями.
• Проблемы с толщиной стенок могут привести к появлению участков, которые невозможно напечатать из-за их чрезмерной тонкости.
• Неразветвленные структуры, которые вводят в заблуждение 3D-принтеры, воспринимаясь ими как нависающие или пересекающиеся геометрические объекты.

Вы можете проверить наличие всех этих проблем, нажав «Проверить все» или просматривая их по одной. В нижней части панели инструментов будет список ошибок, которые вы можете просматривать по очереди. Чтобы исправить вершины и ребра, нажмите «Изолировать». Чтобы сделать сетку многогранной, нажмите «Создать многогранную».

Шаг 4: Экспорт в файл STL

Для экспорта объекта перейдите в меню «Файл > Экспорт > Stl (.stl)» и следуйте инструкциям для сохранения файла.

FreeCAD

FreeCAD — это программное обеспечение для САПР с открытым исходным кодом, предоставляющее множество различных инструментов для 3D-моделирования. Вы можете бесплатно скачать FreeCAD с веб-сайта проекта FreeCAD . Просто выберите подходящую версию для вашей операционной системы и начните установку.

FreeCAD отлично подходит для создания точных функциональных деталей, но менее удобен для моделирования органических форм или исправления очень некачественных данных сканирования. Он лучше всего работает, когда нужно преобразовать, перестроить или изменить размеры детали, а не просто исправить сетку.

Что касается редактирования STL-файлов, серьезным ограничением является то, что FreeCAD испытывает трудности с обработкой пересекающихся структур. Это может привести к повреждению сеток с пересекающимися ребрами.

Тем не менее, с её помощью ещё многое можно сделать, так что, возможно, это именно та программа, которая подойдёт вам.

Шаг 1: Откройте STL-файл и преобразуйте его в твердотельную модель.

1. Откройте FreeCAD и создайте новый документ, нажав «Файл > Создать».
2. Нажмите «Файл > Импорт» и выберите объект, который хотите изменить.
3. Измените тип вашего верстака на «Деталь».
4. Выберите импортированный объект в окне «Модель».
5. Теперь нажмите «Часть > Создать фигуру из сетки…». Это разделит импортированный объект на множество маленьких треугольников. Вы можете настроить точность тесселяции, но 0,10 вполне подходит для большинства объектов. Если значение будет меньше, преобразование объекта займет больше времени.
6. Теперь вы можете удалить или скрыть импортированную сетку. Это отобразит форму импортированного объекта, состоящую из множества треугольников.

7. Нажмите «Конструктор фигур», чтобы создать фигуры, и выберите «Твердое тело из оболочки». Теперь щелкните по любому треугольнику, образующему импортированный объект, а затем нажмите «Создать». Вы ничего не заметите, потому что фигура перекрывает твердое тело. Нажмите «Закрыть», чтобы завершить.
8. Далее удалите или скройте старую фигуру. Теперь у вас есть сплошной объект из вашего файла сетки, готовый к редактированию.

Шаг 2: Редактирование STL-файла

1. Переключите свой рабочий стол в режим «Проектирование деталей».
2. Щелкните по любой грани, на которую хотите добавить или удалить материал, чтобы она засветилась зеленым цветом.
3. Теперь нажмите «Создать эскиз».
4. Создайте фигуру, которую хотите выдавить или вырезать, используя инструменты для рисования круга, прямоугольника или линии.
5. Нажмите «Закрыть», чтобы подтвердить эскиз. Если вы хотите отредактировать эскиз, дважды щелкните по нему в дереве модели.
6. Теперь выберите элемент, который хотите применить. Вы можете использовать инструмент «Выдавливание» (1) для выдавливания или инструмент «Карман» (2) для вырезания элементов.

Шаг 3: Восстановление STL-файла

FreeCAD также располагает обширным инструментом для восстановления сетки:

1. Выберите «Сетки > Анализ > Оценка и исправление сетки».
2. В появившихся параметрах в разделе «Информация о сетке» выберите сетку, которую хотите отремонтировать.
3. Если вы не хотите оценивать какой-либо конкретный аспект, поставьте галочку напротив пункта «Повторяющийся ремонт», затем нажмите «Анализ», а затем «Ремонт».

Шаг 4: Экспорт в файл STL

1. Выберите последний элемент в дереве модели, чтобы экспортировать исправленный файл.
2. Затем нажмите «Файл > Экспорт» и выберите «Форматы сетки».

Центр 3d печати и 3д сканирования Фидллер в Краснодаре — 3d сканирование, 3d печать, реверс инжиниринг, проекты для ферм 3d печати, обучение, проектирование для строительства. Теперь полный цикл «принцип одного окна». Более 10 лет успешной разработки в сфере аддитивных технологий.

По всем вопросам обращаться (круглосуточно):

телеграм — https://t.me/fidller (лучше max или звонить)

max — https://max.ru/u/f9LHodD0cOIGiBB1zqbYHFbw7XCslKRI5o6aikK4IGNDZtFio4aCgGJ1gUQ

почта — shope@fidller.com

вк — https://vk.com/3d_krd_123

группа в max https://max.ru/join/VFTRpp8v45PETzoL4RDGQi44sSjpSvRz5kDtyeyXiQE

Наши ресурсы:

все о кино тут — https://news.fidller.com
наш магазин — https://fidller.com
мы в телеграм — https://t.me/pechat3dkrd

теперь и max — https://max.ru/join/VFTRpp8v45PETzoL4RDGQi44sSjpSvRz5kDtyeyXiQE

группа 3д печати — https://vk.com/3d_krd_123