Chapter_8 3D列印建模--觀摩與分享

Chapter_7 3D列印建模--製作吊飾

Chapter_6 3D列印建模--製作杯墊

Chapter_5 3D列印建模--製作名牌

前言

        3D列印是屬於增量製造，也就是在電腦控制下不斷添加材料一層層疊上原料的過程。1981年，名古屋市工業研究所的小玉秀男發明了兩種利用光硬化聚合物的增材製造三維塑料模型的方法。之後在1984年，三維系統公司的查克·赫爾（Chuck Hull）設計了STL（立體光刻）檔案格式，該格式被廣泛應用於3D列印。
        3D列印的基本原則為建模、列印與完成。3D列印的應用非常廣泛，不但可以滿足客製化的要求，在生活家用小物、醫療器械、教育研究、藝術、服裝、建築、汽車、飛機甚至武器等方面都可以利用3D列印。

線上建模工具Tinkercad

         Tinkercad是一個容易操作的線上3D圖案設計與建模的應用服務。適合設計師、教師和孩子以及喜愛自造的社會大眾使用。運用Tinkercad可以製作玩具、模型、家居裝飾、甚至珠寶等。
        在Google上輸入Tinkercad關鍵字即可搜尋到Tinkercad的網路服務。網址為：
https://www.tinkercad.com/

• Tinkercad操作簡介

1. 第一次使用Tinkercad要先註冊，按下右上角 "Sing Up"輸入出生地/國家、生日、E-Mail及設定密碼即可完成註冊手續。
   
   
2. 每次使用Tinkercad建模必須登入帳號(E-Mail)及密碼才可開始使用。按下右上角"Sing In"即可進入登入畫面。
   
3. 首次註冊登入Tinkercad會被導入教學課程中。
   
4. 如果使用是Chrome瀏覽器，可以按下滑鼠右鍵，在選單中選擇"翻譯成中文(繁體)"這樣操作這個雲端服務會更親切一些。
   
5. 如果急著想開始設計自己的3D模型，必須離開此教學課程頁面，否則無法儲存作品。按下Tinkercad的彩色圖示，即可離開此頁面回到首頁。
   
6. 在Tinkercad的首頁中按下"Create new design"或中文化之後的"創建新設計"即可開始建模。
   
7. Tinkercad的設計建模簡介。
   

• 使用Tinkercad開始建模

1. 製作一個名牌鑰匙圈需要三大步驟，一是設計一塊模板，接著是建置姓名文字模型，最後是在底板上打洞，如此才能繫上鍊子或鑰匙圈。
   
2. 首先在右側圖型工具箱中選取一個圖形，在設定長50mm，寬20mm，高1mm。
   
3. 或是使用尺規工具調整底板物件的大小尺寸。尺規工具在畫面右側"助手/統治者"，使用滑鼠將工具拉到物件旁邊即可看到物件詳細尺寸。
   
4. 接著使用文字工具輸入名稱。文字工具在畫面右側"外型發電機/Tinkercad/文本"，使用滑鼠點擊一下"文本"工具，將"文本"工具拉到工作區即可。
   
5. 將"文本"工具放置在工作區之後，請輸入想輸入的文字，例如：Rebecca。
   
6. 接著調整字的大小、位置並將整個文字物件拉高1mm。拉高的方法：將滑鼠移到字的中央位置，會看到一個小圓錐體變紅色，按住滑鼠左鍵輕輕拉動即可。
   
7. 檢視一下底板物件和文字物件是否有接合好。在工作區按下滑鼠右鍵隨意滑動即可觀察各個視角。
   
8. 這個建模的檔案並不會影響我們之後使用3D列印後的成品顏色，但為視覺效果較好，可以在此設定物件顏色。
   
9. 擔心兩個或兩個以上的物件彼此分離，可以將物件們群組起來。
   
10. 為求視覺效果，可以在此設定保留群組物件原來的顏色。
    
11. 最後使用打洞工具打洞。使用"孔"工具，調整大小位置即可。亦可使用"調整工具來設定水平對齊或垂直對齊。
    
12. 再群組一次即可獲得一個簡單的名牌，修改屬性(設定檔名)並下載STL檔案即可使用3D列印機製造出成品。
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    

• Tinkercad名牌建模後的小變化

1. 先解開群組。
   
2. 修改字型為Tinos有大小寫區分。
   
3. 修改字型為Majorsnafu
   
4. 調整調整字的大小、位置並將整個文字高度設為3mm。
   
5. 將文字物件穿過底板物件，並將文字物件設定為簍空。
   
6. 再次群組即可複製檔案再修改屬性(另存新檔)並下載3D打印檔案。
   

Chapter_4 巧妙運用Inkscape的功能與濾鏡

Chapter_3 在Inkscape中善用裁切與遮罩

Chapter_2 建立Inkscape中的圖層、背景與圖樣

前言

        每個新的繪圖檔案一開始都只有一個圖層，之後可以根據需求增加圖層。圖層顧名思義就是圖案的層次，例如我們繪製一雙腳，然後增加一個紅色鞋子的圖層，再增加一個藍色鞋子的圖層。當設定紅色鞋子圖層可看見，而藍色鞋子圖層不可看見，這時人們就會看到一雙腳穿的是紅色鞋子；反過來說，當設定紅色鞋子圖層不可看見，而藍色鞋子圖層可看見，這時人們就會看到一雙腳穿的是藍色鞋子。
        另外，再將圖層的透明度任意調整又可製造出不同效果。例如：將紅色鞋子圖層透明度設定成50%，而藍色鞋子圖層透明度也設定成50%，人們會看到一雙腳穿的是紫色鞋子。從以上這些例子可以認識到圖層的運作方式，就好像是將一張張圖紙堆疊在一起，一般圖層的透明度預設是100%就像是透明紙一般。圖層上的圖案一般預設是不透明的，因此能像紙娃娃穿衣服那樣層層堆疊上去，下層被上層圖案遮蓋的部分就看不到。
        圖樣是重複出現的圖案，可以用來填滿圖層或選取範圍。Inkscape中有許多預設的圖樣可以填充圖層或選取範圍來建立背景。也可以自訂圖樣使建立出來的背景顯得獨一無二。除此之外也可以設定漸層顏色使背景更富變化。        

Inkscape中的背景設計

• 建立漸層顏色背景圖層：

1. 開啟新檔案除了先設定文件屬性("檔案/文件屬性")並另存新檔("檔案/另存新檔")之外，新的繪圖檔案一開始預設的圖層稱為Layer1("圖層/圖層")。
   
   
2. 選取Layer1更改名稱為[漸層背景]。
   
3. 選取左側工具箱中「建立矩形與正方形」工具，在文件工作區點一下拉動滑鼠來建立背景。
   
4. 在圖案上按下滑鼠右鍵，在選單中選擇「填充與邊框」。
   
5. 在「填充與邊框」的面板上選擇「線性漸層」。
   
6. 在左側工具箱中點選「建立和編輯漸層」來改變線性漸層方向。
   
7. 建立好漸層背景或工作一小段進展，建議隨時儲存檔案("檔案/儲存")。

• 加入新圖層--建立圖樣圖層：

1. 在圖層面板點按加號圖示來建立新圖層，並輸入名稱為[自訂圖樣]。
   

   
2. 在左側工具箱中點選「建立星形與多邊形」工具來設計自己的圖樣。設定顏色為白色，頂點：6，輪軸比：0.2，圓角：0.48，隨機：0.026，可得一個類似雪花的圖樣。
   
3. 點按一下[自訂圖樣]圖層的眼睛圖示，檢測一下圖樣是否在[自訂圖樣]圖層中。
   
    
4. 再多複製幾個錯落放置並群組起來。
   
5. 然後設定"物件/圖樣/物件轉成圖樣"。
   
6. 接著使用貝氏曲線隨意畫一個封閉圖形，用來限定圖樣的範圍。畫好範圍之後記得將邊框設定為無，這樣整個畫面才好看。
   
    
7. 按下滑鼠右鍵，在選單中選擇「填充與邊框」。在「填充與邊框」的面板上選擇「圖樣」。並隨意調整圖層的透明度可以有更豐富的效果。
   

   

    

Inkscape中的匯入與匯出

• 在Inkscape中匯入檔案：

1. 先建立一個新的圖層[匯入圖案]。
2. "檔案/匯入"。
   

   
3. 調整匯入圖案的大小及位置。
   
   

• 在Inkscape中匯出檔案：

1. 先再製幾棵聖誕樹並調整大小及位置。
   
    
2. "檔案/匯出點陣圖"。
   

   
3. 距離完成聖誕卡片又接近一些了。