Painotalon uudet tuotteet - 3D tulostuksen mallinnus- ja aineisto-ohjeet -

Painotalon uudet tuotteet - 3D tulostuksen mallinnus- ja aineisto-ohjeet - Kirjoittajat: Ismo Heikkilä (VTT), Ismo Mäkelä (Deskartes Oy), Tuomas Klaus ja Antti Kauppi (Arkkitehtuuriosakeyhtiö Sankari Oy) Luottamuksellisuus: Julkinen

2 (98) Alkusanat Tämä 3D tulostuksen mallinnus- ja aineisto-ohjeistus on tehty Viestintäalan tutkimussäätiön ja yritysten rahoittamassa projektissa. Ohjeistukseen tehtiin painotalojen pyynnöstä myös lyhyt johdanto 3D mallintamisen, visualisoinnin ja tulostuksen periaatteista sekä käytettävistä ohjelmistoista ja laitteista. Tämä osuus on lyhyt, mutta ei merkityksetön. Useat painotalojen asiakkaat ostavat 3D mallintamista ja visualisointeja alihankintana ensin yhdestä paikasta ja sen jälkeen tilaavat repro- ja painotyön toisesta paikasta, painotalosta. Mallintamisessa ja reprotyössä käytetään yleisesti samaa kuvankäsittelyohjelmaa (Photoshop). Sillä tehdään bittikartat 3D mallien materiaaleihin: miksi painotalot eivät voisi hankkia myös muita ohjelmistoja ja osaamista ja tarjota tällaista kokonaispalvelua olemassa oleville asiakkaille? Tämä ohjeistus keskittyy 3D tulostamiseen ja sen vaatimuksiin. Ohjeistus on pyritty tekemään kuvakirjamaiseksi aika monet mallintamisen oppikirjat ovat vastaavalla tavalla kuvakirjamaisia - ja sellaiseksi, että se palvelee kahta eri käyttötarkoitusta: 1. Painotalot, jotka harkitsevat 3D-tulostimen hankkimista, näkevät ohjeistusta selatessaan, että mallien korjaaminen ei ole kovinkaan kaukaista sukua reprotyölle, jota painotaloissa tehdään. Ohjeistus nostaa esille myös sen, että hyvin monet mallit on tehty visualisointia varten. Visualisoinnissa käytettävä malli mallinnetaan usein suurpiirteisemmin kuin tulostettavaksi (tai ylipäätään valmistettavaksi) tarkoitettu malli, sillä pienet mallinnusvirheet eivät näy lopputuloksena olevassa visualisoinnissa. Ja jos joku virhe näkyy, mallintaja voi helposti korjata sen jälkeenpäin kuvankäsittelyn keinoin. Nämä pienet virheet tulee kuitenkin korjata malliin ennen kuin se voidaan tulostaa. 2. Painotalot, jotka hankkivat 3D-tulostimen, voivat käyttää ohjeistusta painotöiden aineistoohjeistuksen tapaan: kaikkien etu on, että asiakkaat tekisivät mallit jo alun perin valmistamista varten ja toimittaisivat painotaloon tulostusvalmiita 3D-malleja. Me tekijät haluamme kiittää Viestintäalan tutkimussäätiötä ja projektiin osallistuneita yrityksiä tämän työn tukemisesta. Projektiin osallistui 3D tulostamisesta kiinnostuneita yrityksiä eri toimialoilta painotaloja, rakennusyritys, ohjelmistotalo ja arkkitehtitoimisto ja tämä toimialojen yli tapahtuva yhteistyö oli projektin kannalta vähintäänkin hyödyllistä. Yhdessä tekeminen nosti esille kokonaan uudenlaisia näkökulmia myös siihen, minkälaisia uusia tuotteita ja palveluita painotalot voisivat tarjota asiakkailleen. Itse asiassa, projekti nosti esille myös toisenlaisen vaihtoehdon sille, kuinka painotalot voisivat tehdä 3D tulostamisesta liiketoimintaa. Entä, jos painotalo fokusoituisikin vaikka kylttien tulostamiseen ja hankkisi vapaan muodon cad ohjelman sijasta suunnitteluohjelmiston, joka tuottaa vain tulostuskelpoisia kylttejä? Ja tarjoaisi asiakkailleen kylttisuunnittelun ja tulostamisen kokonaispalvelua? Tai entä jos painotalo fokusoituisikin talojen pienoismallien tulostamiseen (rakennuslupakuvien tulostamisen oheistuotteena), sillä arkkitehtien käyttämät tietomallinnusohjelmat tuottavat tulostuskelpoisia solideja? Ja keskittyisi muokkaamaan rakennusosien paksuuksia niin, että ne ovat tulostettavissa?

3 (98) Sisällysluettelo Alkusanat... 2 1 Johdanto... 5 1.1 Ohjelmistoista... 6 1.2 Kokonaisuudesta visualisoinnin työnkulku... 7 1.3 Mallinnusohjelmista... 8 1.4 Mallinnusohjelmien rinnakkaiskäytöstä... 9 1.5 Sovelluskohtaisista mallinnusohjelmista... 10 1.6 3D tulostuspalvelun ohjelmistoista... 11 1.7 Tulostimista... 12 1.8 Tulostamisen jälkikäsittelystä... 13 1.9 Tulostuksen hinnasta... 14 1.10 Tulostuskelpoisesta mallista... 17 2 Mallinnusvirheitä... 19 2.1 Kappale ei ole solidi... 20 2.2 Solidikappaleen pintoja ei ole liitetty toisiinsa... 21 2.3 Solidikappaleella ei ole paksuutta... 22 2.4 Kappaleessa on reikä (se ei ole vesitiivis )... 23 2.5 Liian ohut yksityiskohta tulostettu kappale ei kestä... 24 2.6 Liian ohut yksityiskohta kappale tulostuu väärin... 25 2.7 Liian ohut yksityiskohta värit tulostuvat väärin... 26 2.8 Liian ohut osa värit tulostuvat väärin... 27 2.9 Solikappaleet ovat irti toisistaan... 28 2.10 Mallissa on ylimääräisiä pintoja... 29 2.11 Virhe pinnan normaaleissa... 30 2.12 3ds Max Smooth vs TurboSmooth... 31 2.13 Tiedostonsiirron rajoitus yhden solidin polygonimäärä... 32 2.14 Tiedostonsiirron rajoitus 3ds (3ds Max)... 34 2.15 Mirror (3ds Max)... 35 3 Mallinnusvinkkejä... 36 3.1 Mallin reikien etsiminen... 37 3.2 Yksittäisten osien tulostuskelpoisuuden tarkastaminen... 38 3.3 Pienten yksityiskohtien tulostaminen... 39 3.4 Bump & Displace (material editor), 3ds Max... 40 4 Tekstuurimappaus zprint -tulostimeen... 41 4.1 Tile ei toimi: näin kannattaa tehdä... 42 4.2 UVW MAP / Mapping (3ds Max)... 43 4.3 UVW MAP / Gizmo (3ds Max)... 45 4.4 Decal (3ds Max)... 46 4.5 UVW Map Size (3ds Max)... 47 4.6 Varma tapa bittikartan siirtämiseksi (3ds Max)... 48 4.7 Varma tapa bittikartan siirtämiseksi (Rhinoceros)... 49 4.8 Opacity(3ds Max)... 50 4.9 Real-World Map Size (3ds Max)... 51 4.10 Material editor angle (3ds Max)... 53

4 (98) 4.11 3ds Max / rendereiden materiaalit... 54 4.12 3ds Max / kohokuviot... 55 4.13 3ds Max / kohokuviot tulostusmateriaalin säästäminen... 56 4.14 Kvantisointivirhe (zprint 250, tulostin toistaa vain 64 väriä)... 57 4.15 Leikkaavat ja irti olevat solidit osa 1... 58 4.16 Leikkaavat ja irti olevat solidit osa 2... 59 4.17 Leikkaavat ja irti olevat solidit osa 3... 60 5 Case -tapauksia... 61 5.1 Case: Talomalli tulostusvalmiiksi... 62 5.2 Case: 2D -talokuvat tulostusvalmiiksi malliksi... 68 5.3 Case: Talomalli tulostusvalmiiksi... 73 5.4 Case: Talomalli tulostettavaksi (DeskArtesin korjausohjelmistoa käyttäen)... 77 5.5 Case: Tulostusvalmis talomalli arkkitehtien tietomallinnusohjelmasta... 93

1 Johdanto 5 (98)

6 (98) 1.1 Ohjelmistoista Tämän johdannon tavoitteena ei ole tehdä eikä se olisi edes mahdollista projektin puitteissa kattavaa ohjelmisto- ja laitteistoselvitystä. Sen sijaan alla olevan selvityksen tavoitteena on tuoda esille kentän laajuus ja se, että tilanne ei ole läheskään niin toivoton kuin miltä se saattaa aluksi näyttää. Alla esitetään esimerkkejä ohjelmistoista, joilla 3D mallintamista tehdään (lähde: Wikipedia):

7 (98) 1.2 Kokonaisuudesta visualisoinnin työnkulku Alla esitetään yksinkertaistettuja nyrkkisääntöjä, jotta lukija pääsee sisälle aiheeseen. Mallintamisen ja visualisoinnin työnkulussa on kolme vaihetta ja käytännön visualisoinneissa kuhunkin kohtaan kuluu karkeasti ottaen noin kolmasosa visualisoinnin kokonaisajasta: 1. Mallintaminen. Tässä vaiheessa luodaan 3D malli (lattia ja sen päällä oleva levy): 2. Materiaalien liittäminen. Tässä vaiheessa malleille määritellään materiaalit (esimerkiksi liittämällä lattialle bittikartta, jossa on puukuvio ja yllä olevalle levylle bittikartta, jossa on läpinäkyvyyttä lasilevy ). 3. Valaistus ja kuvaus. Viimeisessä vaiheessa malliin liitetään valonlähteet ja kamera. Lopputuloksena tässä on kuviollinen lasilevy, joka jättää varjon puupinnalle:

8 (98) 1.3 Mallinnusohjelmista Vaikka ohjelmistokirjo on hyvin laaja, ohjelmien toimintaperiaatteissa (ja siten mallin luomisessa) on muutamia perusperiaatteita (lähde: Wikipedia): Eri mallinnusohjelmat ovat käytännössä piirros- ja kuvankäsittelyohjelmien tavoin työkalukirjastoja, joissa on erilaisia työkaluja mallintamiseen: 1. Polygonal modeling. Nämä ohjelmat käsittelevät mallia tasopintojen ja niiden kulmapisteiden avulla. Kun pinnassa on riittävän paljon pieniä tasoja, lopputulos näyttää vaikka pyöreältä pallolta. Ohjelmassa on työkalukirjastoja, joiden avulla voi muokata kulmapisteitä, kulmapisteiden välisiä reunoja, reunojen sisällä olevia tasopintoja tai niiden muodostamia kokonaisuuksia. 2. Curve modeling. Nämä ohjelmat käsittelevät mallia matemaattisten yhtälöiden avulla. Ohjelmassa on työkalukirjastoja 3D viivojen piirtämiseen sekä pintojen muodostamiseen viivojen avulla. 3. Sculpting modeling. Näissä ohjelmissa mallia käsitellään joko tasopintojen tai matemaattisten yhtälöiden avulla. Mallin muokkaukseen on tarjolla muovailua muistuttavia työkaluja, kuten imukuppeja. 4. Solid modeling. Näissä ohjelmissa mallintaminen perustuu solidiobjekteihin (kuten kuutio ja pallo tai käyttäjän itsensä mallintama). Mallin lopullinen monimutkainen muoto tehdään näitä melko yksinkertaisia muotoja yhdistelemällä ja vähentämällä toisistaan. Käytännössä mallintajan kannattaa tuntea eri mallinnusmenetelmät ja (muutamia) eri periaatteisiin perustuvia mallinnusohjelmia, sillä esimerkiksi sculpting menetelmillä pystyy tekemään hyvin helposti sellaisia pieniä yksityiskohtia, joiden tekeminen curve modeling tekniikoilla olisi hyvin työlästä tai mahdotonta (ja toisinpäin).

9 (98) 1.4 Mallinnusohjelmien rinnakkaiskäytöstä Koska eri mallinnustekniikoilla on hyvin vahvat vahvuudet ja heikkoudet, mallintamisessa käytetään varsin usein eri tekniikoihin perustuvia ohjelmia rinnakkain. Esimerkiksi projektiin osallistuneessa arkkitehtitoimistossa on käytössä kolme ohjelmaa: 1. Rhinoceros. Yllä mainitussa listassa Rhinoceros on Curve modeling ohjelma. Se soveltuu erinomaisen hyvin vaikka mittatarkan laakerin tai sisustuselementin mallintamiseen. 2. Revit. Revit on tietomallinnusohjelma (arkkitehticad), joka tuottaa muun mallintamisen oheistuotteena 3D mallin rakennuksesta. 3. 3dsMax. Yllä mainitussa listassa 3dsMax on Polygonal modeling ohjelma. Se soveltuu erinomaisen hyvin mallintamiseen, jossa tavoitteena on luoda melkein mittatarkka malli nopeasti visualisointia varten. Ohjelmassa on lisäksi myös työkalut visualisointien ja animaatioiden tekemistä varten. Lisäksi toimistossa on kuvankäsittelyohjelma (Photoshop) materiaaleissa tarvittavien bittikarttojen tekemistä varten. Tavallinen työnkulku ja ohjelmien käyttö voi olla vaikka tällainen: 1. Arkkitehti suunnittelee taloa ja asiakas on toivonut sinne mittatilauksena tehtävää metallilamppua. Arkkitehti mallintaa sen Rhinoceroksessa, tekee siitä työkuvat ja toimittaa mallin konepajaan työstöä varten. 2. Arkkitehti mallintaa Revitissä talon sekä visualisointia varten myös kiintokalusteet, osan huonekaluista ja tontin muodon. 3. Arkkitehti tuo lampun ja Revitissä tehdyt mallit 3dsMaxiin ja mallintaa siellä loput sisustukset. Tämän jälkeen arkkitehti tai toimistossa visualisointeihin erikoistunut henkilö liittää malliin materiaalit 3ds Maxissa. Lopulta 3dsMaxia käytetään visualisointiin ja animaatioiden tekemiseen. Tätä samaa ohjelmien rinnakkaiskäyttöä sovelletaan myös muualla mallintamisessa. Esimerkiksi ZBrush on yllä Digital sculpting ohjelma ja sitä käytetään yhdessä 3dsMaxin kanssa lisäämään malliin pieniä yksityiskohtia (lähde: http://www.pixologic.com/docs/index.php/zbrush_to_3ds_max) Malli 3dsMaxissa Malli ZBrush muokkauksen jälkeen

10 (98) 1.5 Sovelluskohtaisista mallinnusohjelmista Tässä yhteydessä ei voi myöskään ohittaa ohjelmistoja, jotka on tehty johonkin tiettyyn käyttötarkoitukseen. Niiden työkalukirjastot on tehty sellaisiksi, että ne ovat huomattavan helppo- ja nopeakäyttöisiä siinä käyttötarkoituksessa; kääntöpuolena on tietenkin se, että ne soveltuvat usein erinomaisen huonosti yleismallintamiseen tai muihin sovelluskohteisiin. Alla esitetään muutama esimerkki: 1. Koru- ja kylttisuunnitteluohjelmistot (kuten esimerkiksi ArtCAM ja V-Carve; kuvien lähteet: www.artcampro.com ja www.vectric.com): 2. Pakkaussuunnitteluohjelmistot (kuten esimerkiksi ArtiosCAD). Näihin cad ohjelmiin sisältyy omat työkalukirjastot paitsi mallintamiseen, myös pakkausten luontiin (kuvien lähde: www.esko.com): 3. Arkkitehtien tietomallinnusohjelmat (kuten ArchiCAD, Revit ja Vertex). Nämä ohjelmistojen ensisijainen käyttötarkoitus ei ole visualisointi, mutta ne kuitenkin tuottavat 3D malleja (kuvien lähteet: www.mad.fi ja www.vertex.fi). Näistä samoista tietomallinnusohjelmistoista on saatavilla hieman eri versioita myös muille teollisuudenaloille, kuten mekaniikkateollisuuteen.

11 (98) 1.6 3D tulostuspalvelun ohjelmistoista Vaikka ohjelmistokirjo on laaja, tilanne ei ole ollenkaan toivoton tulostuspalveluita tarjoavan yrityksen kannalta. Muutama karkea mallintamisen ja mallien korjaamisen nyrkkisääntö on: 1. Malli kannattaa mallintaa jo alun perin sellaiseksi, että se on tulostusvalmis (tai ylipäätään valmistuskelpoinen): tulostusvalmiista mallista pystyy tekemään visualisoinnit, minkä lisäksi mallin polygonien lukumäärää on helppo vähentää esim. reaaliaikaisia sovelluksia varten. 2. Mallin tulostuskelpoisuus kannattaa tarkastaa joko tulostinohjelmassa tai korjausohjelmassa. Korjausohjelmassa on automaattisia korjaustoimintoja (kuten ylimääräisten pintojen poisto, pinnan normaalien korjaus, vesitiiviyden korjaus, pintojen yhdistäminen), joiden korjaaminen käsin on työlästä. Toinen erittäin käyttökelpoinen korjausohjelman ominaisuus on virheiden etsintä ja visualisointi: kun virheen sijainti tiedetään, virheen voi korjata mallinnusohjelmassa. 3. Jos malli ei ole tulostusvalmis ja automaattinen korjausohjelma ei pysty korjaamaan kaikkia yksityiskohtia (pahimpia mallinnusvirheitä), malli kannattaa yleensä korjata siinä ohjelmassa, jossa se on mallinnettu. Tämä johtuu siitä, että mallin luomisessa käytettyjä työkaluja (joilla mallin muokkaus olisi kaikista helpointa) ei välttämättä ole käytettävissä toisissa ohjelmissa. Mallin toimittamisessa periaatteena on (tätä siis sovelletaan VTT:llä, kun tulostetaan asiakkaiden malleja): 1. Jos malli on mallinnettu jollain sellaisella ohjelmalla, joka on VTT:llä käytössä, VTT pyytää asiakkaan toimittamaan mallin ohjelman omassa tiedostoformaatissa. 2. Jos malli on mallinnettu curve modeling menetelmillä ja ohjelmalla, jota VTT:llä ei ole käytössä, VTT pyytää asiakkaan toimittamaan mallin jossain sellaisessa tiedostoformaatissa (kuten IGES tai STEP), jossa malli tallennetaan matemaattisina pintoina. Jos mallissa on joku korjausta vaativa virhe, VTT korjaa mallin curve modeling ohjelmassa (käytännössä Rhinoceros). 3. Jos malli on mallinnettu polygoneina ja ohjelmalla, jota VTT:llä ei ole käytössä, VTT pyytää asiakkaan toimittamaan mallin jossain yleisessä tiedostoformaatissa (kuten stl, 3ds tai vrml), jossa malli tallennetaan polygoneina. Jos polygonimallissa on joku korjausta vaativa virhe, VTT korjaa mallin polygonimallinnusohjelmassa (käytännössä 3dsMax). 3D tulostinohjelmat käsittelevät malleja polygoneina eli pieninä tasopintoina ja niiden kulmapisteinä: malli muutetaan polygonimalliksi joka tapauksessa ennen vientiä tulostinohjelmaan. 3D tulostimen mukana tuli tulostusohjelma ja mallien korjausohjelma (DeskArtes), jotka on myös aivan käyttökelpoisia. Tärkeimmät mallien korjausohjelmat ovat DeskArtesin lisäksi Materialise ja netfabb.

12 (98) 1.7 Tulostimista Myöskään tulostimien osalta ei ole mahdollista tehdä kattavaa laitteistoselvitystä tämän projektin aikana. Itse asiassa, sellainen on saatavissa kaupallisena julkaisuna (Wohler s report, http://wohlersassociates.com/2012report.htm). Sen sijaan tässä raportissa esitetään yksinkertaistettuja nyrkkisääntöjä. Myös tulostimien osalta kenttä on laaja. Tulostimien laitevalmistajia on noin 40, teknologioita on useita ja ne kuvataan Wikipediassa sellaisella tarkkuudella, että myös teknologioiden tarkka esittely rajattiin tämän raportin ulkopuolelle (lähde: Wikipedia): 3D tulostimille on yhteistä se, että ne kasvattavat tulostettavan kappaleen kerros kerrokselta. Tämä voi tapahtua eri tavoin: 1. Jauhemaisen materiaalin lisääminen. Edellisen kerroksen pinnalle levitetään ohut jauhekerros, joka kiinnitetään alla olevaan pintaan. Materiaalina voi olla mm. kipsi, metalli, muovi, keramiikka ja erilaiset komposiitit, ja kiinnitysmenetelmä voi olla liimaus ja sintraus tai ylipäätään kuumentaminen. 2. Nestemäisen materiaalin lisääminen. Edellisen kerroksen pinnalle levitetään ohut nestekerros, joka kiinnitetään alla olevaan pintaan. Materiaalina on fotopolymeeri, ja kiinnitysmenetelmä voi olla uv-valo tai näkyvä valo (ml. laser). 3. Sulan materiaalin lisääminen. Edellisen kerroksen pinnalle pursotetaan sulatettua materiaalia, joka jähmettyessään kiinnittyy alla olevaan pintaan. Materiaalina on tavallisesti muovi. 4. Kiinteän kalvon lisääminen. Edellisen kerroksen pinnalle levitetään ohut kalvokerros, joka leikataan kappaleen muotoiseksi ja joka lopulta liimataan kiinni edelliseen kerrokseen. Kalvon materiaalina on paperi, metalli tai muovi.

13 (98) 1.8 Tulostamisen jälkikäsittelystä Itse tulostamisen työnkulun kannalta merkityksellistä on, minkälaisia jälkikäsittelyjä tulostaminen vaatii: 1. Tukirakenteiden poisto. Osa tulostimista ( nyrkkisääntönä kaikki muut paitsi jauhemaista materiaalia lisäävät laitteet) vaativat tukirakennelmien lisäämisen tulostettavaan malliin. Tukirakennelmalla tarkoitetaan tätä (kuvan lähde: http://blog.makezine.com/2010/10/13/3- d-printing-overhangs-with-support/): Eli kun koira tulostettiin, kuonon, keskiruumiin ja hännän alle piti tehdä ylimääräinen rakennelma, jotta ne eivät jääneet ilmaan tulostuksen aikana. Mallintamisen kannalta tukirakennelma ei juurikaan lisää työtä (esikäsittelyä ennen tulostamista), sillä tulostinohjelmissa on automaattitoimintoja tukirakennelmien lisäämiseksi malliin. Tukimateriaali on joissakin tulostimissa samaa ja joissakin eri materiaalia kuin tulostettava kappale. Tukirakennelma poistetaan tulostamisen jälkeen joko mekaanisesti tai kemiallisesti (kuvan lähde sama kuin yllä): 2. Jauheen poisto. Jauhemaista ainetta lisäävissä tulostimissa tukirakennelmia ei tarvita, sillä kiinnittämätön jauhe tukee kappaletta tulostuksen aikana. Näissä tulostimissa tulostettu kappale on tulostuksen jälkeen jauhekaukalossa irrallisen jauheen seassa. Irrallinen jauhe poistetaan (imuri ja puhallus). 3. Pesu. Joissakin menetelmissä valmis kappale on pestävä ennen käyttöä. 4. Lopullinen kiinnittäminen tai lujittaminen. Joissakin menetelmissä valmis kappale edellyttää lujittamisen ennen käyttöä. Lujittamismenetelmänä voi olla kuumennus (sintraus) uunissa, liimakäsittely tai uv -säteilykäsittely

14 (98) 1.9 Tulostuksen hinnasta Tulostukseen kuluva aika on pitkä riippumatta laitteesta. Laitevalmistajat ilmoittavat tulostusajan usein niin, kuinka monta millimetriä laite pystyy kasvattamaan kappaletta tunnissa. VTT:n tulostin kasvattaa kappaletta 25 mm tunnissa, eli 10 cm korkean kappaleen tulostamiseen kuluva aika on noin neljä tuntia. Laite ei vaadi valvontaa ja lähtökohtana hinnoittelussa on, että kaikkea odotusaikaa ei pysty laskuttamaan asiakkaalta. Suuret tulostuspalvelun tarjoajat ovat ratkaisseet asian niin, että yksi operaattori käyttää useaa (jopa 20-30) laitetta ja pienemmät niin, että operaattori tekee muita töitä odotusajan. Tulostuskustannuksista saa varsin hyvän käsityksen verkkokauppojen avulla. Ne toimivat niin, että asiakas lataa palveluun mallin, ja saa sen jälkeen nähtäville tarjouksen. Alla esitetään www.shapeways.com:in hintoja kuvassa esitettävän talon tulostamiselle (talon koko on 11 x 10 x 7 cm): VTT:llä on tämä tulostin; materiaalikustannus kyseisen talon tulostamisessa on noin 15-20 euroa

15 (98) www.shapeways.com kuvailee materiaaleja ja niiden hintoja näin; sivustolta löytyy tarkemmatkin kuvaukset, joten niitä ei tarkastella tässä sen enempää: Shapeways tarjoaa myös Shapeways material sample kit:iä (30 USD) materiaaleihin tutustumista varten. Muissa verkkopalveuissa (kuten www.3dproparts.com) tulostushinta on suurempi kuin Shapewayssa.

16 (98) Tätä ohjeistusta tehtäessä tilattiin malleja myös www.shapeways.com:sta, tulostettuna eri materiaaleissa. Toimitusaika oli kuukausi, ja shapeways toimitti mallit yksittäispakattuina omissa pusseissaan: Alla esitetään esimerkkejä tulostetuista malleista ( avaimenperiä ): Alumide (muovin ja alumiinin seos) High Gloss White Glass Maksoi 5.59 USD Maksoi 24.69 USD Strong and Flexible (Royal Blue) Frosted Ultra Detail Maksoi 4.99 USD Maksoi 12.20 USD Transparent Detail Ruostumaton teräs Maksoivat 9.51 ja 9.08 USD Maksoi 24.90 USD

17 (98) 1.10 Tulostuskelpoisesta mallista Tulostuspalveluita tarjoavat verkkopalvelut antavat periaatteellisia ja varsin ylimalkaisia ohjeistuksia myös siihen, mitä mallilta edellytetään, että se on tulostuskelpoinen. Esimerkiksi www.shapeways.com kuvailee asian näin:

18 (98)

2 Mallinnusvirheitä 19 (98)

20 (98) 2.1 Kappale ei ole solidi Malli: Esko pakkaussuunnitteluohjelmiston mallikirjaston malli Mallinnusohjelma: ei tiedossa Tiedostoformaatti: 3ds Korjauksessa käytetty ohjelma: 3ds Studio Max 2012 Reunoista on mallinnettu vain pinta: virhe tulostuksessa Keskiosa OK (solidi) Korjaus: Malli jaettiin kolmeen toisissaan kiinni olevaan osaan (keskiosa ja päät), ja jokainen osa muutettiin solidiksi: Jos karamelli tulostetaan suurikokoisena, pään voi muuttaa solidiksi näin (seinämävahvuus tulostuksessa vähintään 2 mm, zprint) Jos karamelli tulostetaan pienikokoisena, pään voi muuttaa solidiksi näin

21 (98) 2.2 Solidikappaleen pintoja ei ole liitetty toisiinsa Malli: GrabCAD verkkopalvelu Mallinnusohjelma: ei tiedossa Tiedostoformaatti: IGES (nurbs) Korjauksessa käytetty ohjelma: Rhinoceros 4.0 Solidikappale on sinänsä ok, mutta pintoja ei ole liitetty toisiinsa Korjaus: Pinnat liitettiin toisiinsa (Rhinoceros join ) Pinnat liittämisen jälkeen

22 (98) 2.3 Solidikappaleella ei ole paksuutta Malli: Esko pakkaussuunnitteluohjelmiston mallikirjaston malli Mallinnusohjelma: ei tiedossa Tiedostoformaatti: 3ds Korjauksessa käytetty ohjelma: 3ds Studio Max 2012 Liimasaumassa on kaksi pintaa (ylä- ja alapinta). Pintoja ei ole liitetty toisiinsa (3ds Max Weld ), minkä lisäksi pinnat ovat samassa tasossa (solidilla ei ole paksuutta) Korjaus: Mallin ylä- ja alaosaa siirrettiin kauemmaksi toistaan; reiät korjattiin: Liimasaumalle tehtiin paksuus

23 (98) 2.4 Kappaleessa on reikä (se ei ole vesitiivis ) Malli: GrabCAD verkkopalvelu Mallinnusohjelma: ei tiedossa Tiedostoformaatti: IGES (nurbs) Korjauksessa käytetty ohjelma: Rhinoceros 4.0 Mallissa on reikä Korjaus: toisiinsa epäsopivat pinnat poistettiin ja tilalle mallinnettiin uudet

24 (98) 2.5 Liian ohut yksityiskohta tulostettu kappale ei kestä Malli: GrabCAD verkkopalvelu Mallinnusohjelma: ei tiedossa Tiedostoformaatti: Step (mesh) Korjauksessa käytetty ohjelma: Rhinoceros 4.0 Korjaus: sängyn runkorakennetta paksunnettiin (jolloin rakenne kestää kipsitulosteessa)

25 (98) 2.6 Liian ohut yksityiskohta kappale tulostuu väärin Malli: VTT:n mallintama Mallinnusohjelma: Rhinoceros 4.0 Tiedostoformaatti: stl Mallissa on mahdoton (liian ohut) keskiosa; tätä mallia pyrittiin käyttämään tulostimen resoluutiotestissä. VTT:n tulostin (zprint 250) hyväksyi mallin ja tulosti sen, mutta keskikohta jäi tulostumatta: Tätä samaa mallia pyrittiin käyttämään eri tulostinten vertailussa. Malli ladattiin www.shapeways.com verkkopalveluun, ja se tilattiin tulostettuna eri materiaaleissa. Verkkopalvelun automaattinen tarkastus hyväksyi mallin, mutta tulostaminen onnistui lopulta vain ruostumattomana teräksenä. Keskikohta jäi siinäkin tulostumatta (vasen kuva). Muiden materiaalien osalta verkkopalvelu lähetti tulostusvaiheessa virheilmoituksen liian ohut osa, ja jätti tulostamatta mallin (verkkopalvelu lähetti virheilmoituksen liitteenä näyttökaappauskuvan virhekohdasta, oikea kuva):

26 (98) 2.7 Liian ohut yksityiskohta värit tulostuvat väärin Malli: Asiakkaan toimittama Mallinnusohjelma: Vertex Tiedostoformaatti: 3ds Korjauksessa käytetty ohjelma: 3ds Studio Max 2012 Malli tulostusohjelmassa: OK OK Malli tulostettuna: laikukkaat värit Virheen syy: seinäelementissä on kolme erillistä solidikappaletta, sisäseinä, seinän keskiosa ja ulkoseinä. Ne kaikki ovat erivärisiä. Sisäseinä on liian ohut Virheen syy: sisäseinä on liian ohut Korjaus: Jotta solidin värit tulostuisivat oikein ja eivät sekoittuisi alla olevan toisen solidin väreihin, solidin paksuus tulee olla tulostetussa kappaleessa vähintään 100 µm: sisäseinää paksunnettiin ja seinän keskiosaa ohennettiin vastaavasti.

27 (98) 2.8 Liian ohut osa värit tulostuvat väärin Malli: VTT Mallinnusohjelma: Rhinoceros Tiedostoformaatti: zpr Malli Rhinossa: OK Malli tulostusohjelmassa: OK OK Malli tulostettuna: laikukkaat värit Virheen syy on sama kuin edellisessä taloesimerkissä: kun solidi on liian ohut, pinnasta tulee kuviollinen alla oleva solidin takia. Tässä tapauksessa kappale on mallinnettu niin, että se koostuu toisiaan leikkaavista solideista: Tumman harmaa kerros on leikkauskohdan lähellä liian ohut: värit tulostuvat väärin

28 (98) 2.9 Solikappaleet ovat irti toisistaan Malli: GrabCAD verkkopalvelu Mallinnusohjelma: ei tiedossa Tiedostoformaatti: SolidWorks (2012) Korjauksessa käytetty ohjelma: Rhinoceros 4.0 Virhe: Sohvan rengas on irti sohvasta (tulostuu erillisenä kappaleena zprint tulostimessa) Korjaus: mallissa oli myös liian ohuita osia; malli korjattiin tällaiseksi:

29 (98) 2.10 Mallissa on ylimääräisiä pintoja Malli: VTT:n projekteja (3D tulostettu jigi) Mallinnusohjelma: Rhinoceros 4.0 Tiedostoformaatti: zpr Korjauksessa käytetty ohjelma: Rhinoceros 4.0 Kappale on mallinnettu oikein, mutta zprint -tulostusohjelman viipalekuvassa on virhe: Virheellinen poikkileikkaus (valkea viiva) Virhe: Solidikappaleiden pinnalla oli turhia ylimääräisiä pintoja Viipalekuva turhien pintojen poistamisen jälkeen

30 (98) 2.11 Virhe pinnan normaaleissa Malli: www.oras.com -verkkopalvelu Mallinnusohjelma: ei tiedossa Tiedostoformaatti: dwg Korjauksessa käytetty ohjelma: 3ds Studio Max 3ds Max: avattu malli zprint: avattu malli Suunnittelijat voivat ladata useimpien valmistajien verkkosivuilta 3D - malleja Korjaus: Pinnan normaalit korjattiin 3ds Maxissa käyttämällä Normal modifikaattoria: 3ds Max: korjattu malli zprint: korjattu malli Lisäksi ladattu malli ei ollut solidi: malli muutettiin solidiksi CapHoles modifikaattorilla. Normaalien kääntyminen ei ole mitenkään tavatonta, alla on eräs toinen esimerkki: Blender 3ds Max (import 3ds) 3ds Max (normaalit korjattu)

31 (98) 2.12 3ds Max Smooth vs TurboSmooth Malli: asiakkaan toimittama Mallinnusohjelma: 3ds Max Tiedostoformaatti: Max 3ds Max: Asiakkaan toimittama malli Sileä zprint: Kulmikas Tulostettu: Kulmikas Virhe: kappale on mallinnettu Low poly mallina, ja pinnan sileys tehdään renderöintivaiheessa. Polygonien määrää tulee lisätä ennen tulostusta, esim TurboSmooth modifikaattorilla: 3ds Max: alkuperäinen zprint: Kulmikas 3ds Max: TurboSmooth zprint: Sileämpi Polygoneja voi lisätä edelleen lisäämällä iteraatiokierrosten lukumäärää. Tämä malli on jo riittävän sileä tulostettavaksi.

32 (98) 2.13 Tiedostonsiirron rajoitus yhden solidin polygonimäärä Malli: VTT:n testimalli (pallo, jossa on hyvin paljon polygoneja) Mallinnusohjelma: 3ds Max Tiedostoformaatti: 3ds, dwg ja dxf *.dwg ja *.dxf rajoitus: mallissa enintään 32 000 polygonia *.3ds rajoitus: mallissa enintään 64 000 polygonia Kun tämä tilanne sattuu, malli tallennetaan 3ds Maxissa pienemmissä osissa (osat eivät ole solideja), ja osat liitetään toisiinsa jossain toisessa ohjelmassa. Mallin vienti 3ds Maxista: Max: mallissa liikaa polygoneja Max: jaa malli pienempiin osiin niin, että jokaisen osan polygorimäärä on alle 64 000 (tässä eri osia havainnollistetaan eri väreillä)

33 (98) Mallin voi lukea tulostinohjelmaan, ja sen tulostaminen tavallisesti onnistuu, vaikka meshin osia ei olekaan liitetty toisiinsa: zprint: malli avautuu ja tulostuu tavallisesti oikein, vaikka sen eri osia ei ole liitetty toisiinsa VTT:n tulostuksissa malli viedään joskus korjattavaksi Rhinoceros ohjelmaan (vaikka Rhino on enssijaisesti Nurbs ohjelma, siellä on hyvin käyttökelpoisia funktioita Meshien käsittelyyn). Osien yhdistämiseen on suoraan funktio Mesh => Mesh Boolean => Union: Rhinoceros: Meshin osat yhdistetään Rhinoceros: Yhdistetty malli tallennetaan zprint tulostimen osassa formaatissa (*.zpr), jossa ei ole kyseistä kokorajoitusta Mallin voi käyttää myös zeditpro korjausohjelmassa, joka liittää osat toisiinsa: zeditpro: FixModel toiminto korjaa mallin (ja samalla liittää osat toisiinsa) automaattisesti

34 (98) 2.14 Tiedostonsiirron rajoitus 3ds (3ds Max) Mallinnusohjelma: 3ds Max Tiedostoformaatti: 3ds Kun bittikartan nimen pituus on enintään 8 merkkiä, tätä lisätyötä ei ole, vaan ZPrint tulostinohjelma lukee mallin suoraan: 3ds Max: Jos bittikartan nimi on yli 8 merkkiä pitkä, ohjelma nimeää bittikartan uudelleen, kun malli tallennetaan 3ds formaatissa. 3ds Max nimeää Kattotikkaat.jpg uudelleen 8 merkkiä pitkäksi Kattotik.jpg. Ohjelma ei kuitenkaan tee vastaavaa tiedostoa. ZPrint: Tulostinohjelma antaa lukuvaiheessa virheilmoituksen, koska Kattotik.jpg tiedostoa ei löydy: alkuperäinen bittikartta (Kattotikkaat.jpg) on liitettävä malliin käsin. Kattotikkaat.jpg -tiedosto on liitettävä malliin käsin

35 (98) 2.15 Mirror (3ds Max) Malli: VTT:n mallintama talo 3ds Max: Malli, jonka alakertaa tulostettiin Mallinnusohjelma: 3ds Max 2012 Tiedostoformaatti: 3ds 3ds Maxin Mirror (Tools => Mirror) ei siirry tulostinohjelmaan oikein: 3ds Max: Alakerta tallennettu *.3ds formaatissa ja avattu uudelleen 3ds Maxiin: OK Korjaus: Virheellinen ränni poistettiin ja se tehtiin alkuperäisestä Copy funktiolla. Kuva zprint tulostinohjelmasta. zprint: Alakerta avattuna tulostinohjelmaan Virheellinen ränni on tehty alkuperäisestä Mirror funktiolla, ja se siirtyi väärin Virhe on niin yllättävä, että se varmennettiin testikappaleella: 3ds Max: oikea laatikko on tehty Mirror -funktiolla zprint: Mirror ei siirry oikein Muut keskeiset funktiot, kuten Copy ja Rotate siirtyvät zprint - tulostinohjelmaan.

3 Mallinnusvinkkejä 36 (98)

37 (98) 3.1 Mallin reikien etsiminen VTT:n tulostuksissa käytetään useimmiten näitä keinoja mallin reikien etsimiseen ja tarkastamiseen: Rhinoceros: Object properties Rhinon Object properties ikkuna näyttää, onko kappaleessa reikiä Open (on) vs Closed (ei) 3ds Max: Edit poly modifikaattori => Border => valitse koko malli (vain reikien reunat tulevat valituiksi) zprint tulostinohjelma: 2D näyttö (näyttää tulostettavan kappaleen kerroksittain): zprint: Kun reikä on tulostettavan kappaleen kyljessä, se näkyy selvästi virheenä 2D näytöllä zeditpro mallinkorjausohjelmassa on suoraan toiminta reikien tarkastamiseksi ja korjaamiseksi.

38 (98) 3.2 Yksittäisten osien tulostuskelpoisuuden tarkastaminen Kun malli on monimutkainen ja kun se koostuu useista monimutkaisista pienistä osista, ehkä helpoin tapa yksittäisen osan tulostuskelpoisuuden tarkastamiseen on alla olevan esimerkin mukainen. Korjausohjelmassa (3ds Max) valitaan yksi osa (tässä ikkuna, joka on tullut arkkitehtien cad - ohjelmasta): Osa tallennetaan export selected toiminnolla, avataan tulostinohjelmaan ja tarkastetaan normaaliin tapaan 2D toiminnolla: Mallia kannattaa myös kääntää (kuvassa näkyvä virhe johtuu ylimääräisestä pinnasta, jonka voi poistaa korjausvaiheessa) VTT tekee testin aika usein mallien korjauksen apuna, sillä sen tekeminen on nopeaa. Yllä olevan testin lopputulos oli korjauksen kannalta positiivinen: ikkuna on tulostuskelpoinen ja siinä pitää muuttaa vain ikkunalasien ja ikkunapellin paksuuksia sekä poistaa ylimääräinen pinta.

39 (98) 3.3 Pienten yksityiskohtien tulostaminen Talomallien tulostamisessa törmää usein ongelmaan, jossa yksityiskohdat ovat tärkeitä, mutta ne ovat liian pieniä tulostettavaksi esim 1:100 mittakaavassa. Alla havainnollistetaan valokuvan avulla erästä esimerkkiä: metallinen ilmastointiritilä. VTT:n tulostuksissa (zprint) tämä tulostetaan usein mallintamalla karkea muoto, ja liittämällä muodon päälle bittikartta: 3ds Max: vain karkea ja tulostettavissa oleva muoto mallinnetaan 3ds Max: bittikartta liitetään karkean tekstuurin päälle zprint: tulostusvalmis malli

40 (98) 3.4 Bump & Displace (material editor), 3ds Max Malli: testikappaleita ( boksi, VTT) Mallinnusohjelma: 3ds Max 2012 Tiedostoformaatti: 3ds (Preserve Max s texture coordinates: Yes ) Bump ei siirry tulostimelle, sillä efekti tehdään renderöintivaiheessa poikkeuttamalla pinnan normaaleja; materiaalieditorin displacen voi siirtää kahdellakin tavalla: Diffuse Renderöity kuva -bump Bump / displace Renderöity kuva displace (Material editor) Näiden efektien siirtämisessä tulostimelle voi käyttää displace modifikaattoria, jolloin efekti poistetaan materiaalieditorista ja siirretään modifikaattoriin: 3ds Max 3ds Max zprint Myös yhdistelmä displace materiaalieditorissa ja displace mesh (WSM) - modifikaattori tallentaa muokatun meshin 3ds tiedostoon (eli siirtyy).

41 (98) 4 Tekstuurimappaus zprint -tulostimeen zprint tulostamisen ehkäpä haastavin osuus on mapattujen bittikarttojen siirtäminen tulostimelle. Tätä havainnollistetaan alla. VTT:n testitulostus (kuinka puut pitäisi mallintaa tulostamista varten?), 3ds Max ohjelmassa: Mallin puissa on käytetty eri mappausmenetelmiä; sama malli avattuna zprint tulostusohjelmaan:

42 (98) 4.1 Tile ei toimi: näin kannattaa tehdä Kun tavoitteena on tulostaa tällainen tekstuuri: Mapattava bittikartta, tile = 11 x 11 Tulos 3ds Maxissa: OK Malli siirretty zprint -ohjelmaan Alkuperäisestä kuvasta kannattaa tehdä kuvankäsittelyohjelmassa versio, jonka voi mapata suoraan objektin päälle (Tile = 1): Kuvankäsittelyohjelmassa tehty kuva 3ds Maxin asetuksia Lopputulos zprint ohjelmassa:

43 (98) 4.2 UVW MAP / Mapping (3ds Max) Malli: testikappale ( kivi, VTT) Mallinnusohjelma: 3ds Max 2012 Tiedostoformaatti: 3ds (Preserve Max s texture coordinates: Yes ) Tile ei toimi, ja tämä täytyy ottaa huomioon etenkin monimutkaisten mallien mappauksessa. Esimerkkinä Planar Mapping oletusasetuksin: Planar Mapping (3ds Max) oletusasetuksin ZPrint Tämän voi välttää lisäämällä UVW Map modifikaattorin ja asettamalla asetukset Length ja Width suuremmaksi kuin mapattava malli on. Planar Mapping: 3ds Max: UVW Map suurempi kuin malli ZPrint Alla esitetään esimerkit onnistuneista siirroista tulostinohjelmaan (UVW Map asetettiin suuremmaksi kuin malli). Itse asiassa, epäonnistuneen siirron tekemiseen tarvitaan vain se, että UVW Map asetetaan pienemmäksi kuin malli.

44 (98) Cylindrical Mapping: 3ds Max: UVW Map suurempi kuin malli ZPrint Spherical Mapping: 3ds Max: UVW Map suurempi kuin malli ZPrint Shrink Wrap: 3ds Max: UVW Map suurempi kuin malli ZPrint Box: 3ds Max: UVW Map suurempi kuin malli ZPrint

45 (98) 4.3 UVW MAP / Gizmo (3ds Max) Malli: testikappale ( boksi, VTT) Mallinnusohjelma: 3ds Max 2012 Mapattu bittikartta (jonka sijoituskoordinaattia säädetään Gizmon avulla) Tiedostoformaatti: 3ds (Preserve Max s texture coordinates: Yes ) Mappauskoordinaatit siirtyvät 3ds Maxista tulostinohjelmaan, mutta tile ei (vasen kuva 3ds Max, oikea zprint): 3ds Max zprint 3ds Max zprint 3ds Max zprint Mapattava kuva kannattaa tehdä valmiiksi kuvankäsittelyohjelmassa: Mapattava bittikartta 3ds Max zprint

46 (98) 4.4 Decal (3ds Max) Malli: testikappaleita ( boksi, VTT) Mallinnusohjelma: 3ds Max 2012 Tiedostoformaatti: 3ds (Preserve Max s texture coordinates: Yes ) Myöskään decal ei siirry tulostinohjelmaan: Mapattava bittikartta 3ds Maxin asetuksia zprint: decal ei siirry Myös decal efekti kannattaa tehdä kuvankäsittelyohjelmassa: Mapattava bittikartta 3ds Maxissa oletusasetukset zprint

47 (98) 4.5 UVW Map Size (3ds Max) Malli: testikappale ( Luhtitalo,VTT muokkasi asiakkaan mallin tulostuskelpoiseksi) Mallinnusohjelma ArchiCAD, muokkausohjelma 3ds Max 2012 Tiedostoformaatti: 3ds (Preserve Max s texture coordinates: Yes ) Koska tile ei toimi, mapattavan bittikartan tulee olla suurempi tai yhtä suuri kuin malli, jonka päälle bittikartta mapataan. Jos näin ei ole, lopputulos voi olla yllättävä ja virheen etsintä työlästä: 3ds Max: bittikartta mapattu box :in päälle ja kaikki asetukset OK zprint: tulos riippumatta siitä, käytetäänkö Planar vai Box -mappausta bittikartta Korjaus: bittikartasta tehtiin mallia isompi ja sen mappauksen koko muutettiin UVW Mapissa: bitmap: 1000 x 1000 pix 3ds Max: Length 10 mm, Width 10 mm zprint : OK Laatikon koko 3,0 x 4,5 mm; bittikartta on laatikkoa isompi

48 (98) 4.6 Varma tapa bittikartan siirtämiseksi (3ds Max) Ehkäpä varmin tapa siirtää bittikartta tulostimelle on tehdä bittikartasta suoraan mallin muotoinen: 3ds Max: myös eturitilän bittikartan siirtymisessä tulostinohjelmaan oli ongelmia 3ds Max: Aluksi otetaan Boxin mitat Photoshop: Mapattava bittikartta tehdään mittojen mukaan (tässä 7,72 mm => 78 pikseliä ja 16,98 mm => 170 pikseliä) Vaihtoehto 1. Mapataan Tiling = 1 ilman UVW -modifikaattoria Vaihtoehto 2. Mapataan Tiling = 1, ja UVW modifikaattorissa bittikartan kooksi asetetaan laatikon koko

49 (98) 4.7 Varma tapa bittikartan siirtämiseksi (Rhinoceros) Myös Rhinoceros ohjelmassa on vastaava bittikarttojen siirto-ongelma tulostinohjelmaan kuin 3ds Max:ista, vaikka Rhino pystyy tallentamaan mallin suoraan zprint tulostimen omassa tiedostoformaatissa (*.zpr). VTT tekee tavallisesti bittikartasta suoraan mallin muotoisen: Aluksi kohteen koko mitataan (tässä 36,4 x 13, 4 mm): Bittikartta tehdään kuvankäsittelyohjelmassa (Photoshop); kuvan leveys ja korkeus asetetaan mittasuhteiltaan samaksi kuin malli (tässä 364 x 134 pikseliä): Bittikartta mapataan malliin (tässä box funktiolla, näin tehtynä muutkin mappausmenetelmät siirtyvät tulostinohjelmaan ongelmitta):

50 (98) 4.8 Opacity(3ds Max) Malli: testikappale ( boksi, VTT) Mallinnusohjelma: 3ds Max 2012 Tiedostoformaatti: 3ds (Preserve Max s texture coordinates: Yes ) Testikuvassa on neljä laatikkoa, joiden opaakkisuudet ovat 100, 75, 50 ja 25 % (alla oleva harmaata tasoa ei siirretty zprint ohjelmaan): zprint ohjelma siirtää värit, mutta jättää ottamatta huomioon läpikuultavuuden; tulostinohjelmaan siirtyy neljä samanlaista laatikkoa riippumatta opaakkisuusasetuksesta:

51 (98) 4.9 Real-World Map Size (3ds Max) Malli: testikappale ( boksi, VTT) Mallinnusohjelma: 3ds Max 2012 Tiedostoformaatti: 3ds (Preserve Max s texture coordinates: Yes ) 3ds Max: Laatikon päälle mapattu valokuva Real World Map Size menetelmällä, kuvan mitat annetaan materiaalieditorissa zprint Real-World Map Size menetelmä täytyy tehdä UVW Map modifikaattoria käyttäen: 3ds Max: asetuksia, joilla Real-World Map Size siirtyy tulostimelle Sillä ei ole toimivissa esimerkeissä merkitystä, luodaanko alkuperäinen laatikko Real-World Map Size asetuksella vai ei (kumpikin toimii) zprint Tiling = 1 Mitat vasta modifikaattorissa

52 (98) Jos mappausta ei tehdä Real-World Map Size asetuksella, UVW Map modifikaattoria ei tarvitse käyttää (voi kyllä käyttää): 3ds Max: Mappaus siirtyy tulostimelle ilman UVW -modifikaattoria, kun ei käytetä Real-World Map Size -asetusta zprint Tiling = 1

53 (98) 4.10 Material editor angle (3ds Max) Malli: testikappale ( Luhtitalo,VTT muokkasi asiakkaan mallin tulostuskelpoiseksi) Mallinnusohjelma ArchiCAD, muokkausohjelma 3ds Max 2012 Tiedostoformaatti: 3ds (Preserve Max s texture coordinates: Yes ) zprint ohjelma: rotation ei siirry Muuten oletusasetukset, mutta bittikartta käännetty toiselle kyljelle. Korjaus: Rotation asetus poistettiin ja tikapuut käännettiin niin, että sitä ei tarvinnut käyttää. zprint ohjelma: korjattu malli tulostinohjelmassa

54 (98) 4.11 3ds Max / rendereiden materiaalit Mental Rayn (tai muiden rendereiden) materiaalit eivät siirry automaattisesti tulostinohjelmaan (oikealla Mental Rayn materiaali Matto avattuna zprint ohjelmaan): zprint Materiaalit (diffuusiheijastukset) on mahdollista siirtää tulostinohjelmaan tekemällä niistä bittikarttoja ( RenderToTexture ), ja liittämällä sen jälkeen bittikartta materiaaliksi: 1. MentalRay -materiaali => RenderTo Texture, kuva tiedostoon 2. Automatic Flatten UVs => avaa Editori => Save UVs 3. Materiaalieditori => tallennettu bittikartta diffuusiheijastukseksi 4. Lisää uusi Unwrap UVW modifikaattori => Open UV Editor 5. Load UVs Lopputulos: Mental Ray - diffuusiheijastus zprint -ohjelmassa

55 (98) 4.12 3ds Max / kohokuviot 3ds Maxin mallista (joka ei ole sellaisenaan tulostettavissa) on tehtävissä helposti kohokuvio: Visualisointi, joka ei ole tulostettavissa sellaisenaan (3ds Maxin käyttöliittymä) Rederer setup: zdepth Renderöity kuva: tallenna tiedostoon Renderöity syvyyskartta: tallenna tiedostoon Render tekee kaksi kuvaa Kun bittikartat on tallennettu tiedostoon, avaa uusi projekti, ja siihen uusi Standard primitive, Box: Renderöity kuva materiaalieditoriin ja syvyyskartta displace - modifikaattoriin Kohokuvio zprint ohjelmassa

56 (98) 4.13 3ds Max / kohokuviot tulostusmateriaalin säästäminen Kun mahdollista, 3D tulostettavista kappaleista kannattaa tehdä ohutseinäisiä (3 mm on usein aika hyvä seinämävahvuus!) materiaalin säästämiseksi. Kohokuvio zprint ohjelmassa (64:n värin simulointi päällä) Alaosa on liian massiivinen tulostettavaksi Malli muutettiin ennen tulostusta tällaiseksi: Displace modifikaattori laitettiin muokkaamaan laatikon ylä- ja alapintaa Materiaalista tehtiin multi-/subobject: kuva on vain yläpinnassa ja muu osa taulusta on valkoinen Tauluun tehtiin kehys Taulun takaosa materiaalin säästämiseksi Tulostettava taulu zprint ohjelmassa (64 värin simulointi päällä) Valokuva: tulostettu taulu

57 (98) 4.14 Kvantisointivirhe (zprint 250, tulostin toistaa vain 64 väriä) Malli: Maastokartan pienoismalli (VTT) Mallinnusohjelma: 3ds Max 2012 Tiedostoformaatti: 3ds 3ds Max 3ds Max: Materiaalieditori, Multi-/Subobject 3ds Max Avattuna tulostusohjelmaan (zprint): zprint zprint zprint: Tulostimen 64 väriä (simuloitu näytöllä): Tulostettu (valokuvat); tulostin pyöristää värin lähimpään väriin, jonka se pystyy toistamaan: Vaalean vihreä alue tulostuu valkoisena (se on lähin väri, jonka tulostin pystyy toistamaan)

58 (98) 4.15 Leikkaavat ja irti olevat solidit osa 1 Malli: Demo (VTT) Mallinnusohjelma: 3ds Max 2012 Tiedostoformaatti: 3ds Tulostin: zprint 250 Useimmat tulostimet edellyttävät, että tulostettavat solidit eivät saa eivät saa olla kiinni toisissaan tai leikata toisiaan. Poikkeuksena zprint kuitenkin hyväksyy tämän: kun solidit ovat kiinni toisissaan tai ne leikkaavat toisiaan, malli tulostuu yhtenä yhtenäisenä kappaleena: 3ds Max: Kaksi mallia Jos yksi solidi, eri värit saa Multi/Sub -materiaalilla Jos useita solideja, eri solidit voivat olla eri materiaaleja Yksi solidi Useita solideja; leikkaavat toisiaan Multi/Sub -materiaali zprint: kumpikin tapa siirtyy ja on mahdollinen

59 (98) 4.16 Leikkaavat ja irti olevat solidit osa 2 Malli: VTT:n mallintama Mallinnusohjelma: Rhinoceros 4.0 Tiedostoformaatti: zpr Tulostin: zprint 250 Kun solidit ovat irti toisistaan, ne tulostuvat erillisinä kappaleina. Liikkuvien osien mallintamisessa periaatteena on, että solidien väliin jätetään hallittu toleranssi (laakerissa 0,1 ja 0,2 mm ovat varsin hyviä): tulostuksen jälkeen irtokipsi poistetaan osien välistä toleranssi 0,1 mm Valokuva: tulostettuja laakereita toleranssi 0,2 mm

60 (98) 4.17 Leikkaavat ja irti olevat solidit osa 3 Malli: VTT:n mallintama Mallinnusohjelma: Rhinoceros 4.0 Tiedostoformaatti: zpr Tulostin: zprint 250 Solideja; kuulat irti toisistaan Laakeri on mallinnettu leikkaavien ja irti olevien solidien avulla näin: Solidi; irti kuulista Solidi; kiinni keskiosassa Solidi; irti kuulista Solideja; kiinni keskiosassa Mappausasetukset: default Bittikartta

5 Case -tapauksia 61 (98)

62 (98) 5.1 Case: Talomalli tulostusvalmiiksi Malli: Arkkitehtitoimiston mallintama Mallinnusohjelma: Archicad, versio??? Tiedostoformaatti: 3ds ( export elements, VTT:lle), 3ds (tulostimelle) Vaihe 1. Tulostusmittakaavan asettaminen. Kun malli tulostetaan mittakaavassa 1:300, talo ja sen tontti mahtuvat zprint 250:n tulostuskaukaloon (vihreä ympäröivä laatikko on tulostimen tulostuskaukalon koko):

63 (98) Vaihe 2. Kerrokset olivat hävinneet siirtovaiheessa (ArchiCAD:ista 3ds Maxiin): osat sijoitettiin uudelleen eri kerroksiin Näkyvillä on kerros, jossa on talon seinät Vaihe 3. Seinistä tehtiin 3 mm paksut Vaihe 4. Katosta tehtiin 3 mm paksu Toiseen taloon oli mallinnettu kattotuolit, toiseen ei. Kun katosta tehtiin 3 mm paksu, ne jäivät kattorakenteen sisälle (ja eivät siis näy tulostetussa talossa)

64 (98) Vaihe 5. Ikkunat. Ikkunoista tehtiin 3 mm paksut. Läpikuultava ikkunalasi vaihdettiin opaakiksi siniseksi; ikkunoiden muuttamista tulostuskelpoiseksi helpotti se, että ArchiCAD:in ikkunat olivat solideja. Vaihe 6. Ranskalaiset parvekkeet Ranskalaisen parvekkeen tulostaminen ei onnistu tässä mittakaavassa: yhden puolapuun leveys olisi tulostetussa talossa 0,045 mm Kaiteen kohdalle mallinnettiin laatikko, johon mapattiin bittikartta

65 (98) Vaihe 7. Kaiteet. Myös kaiteet tehtiin samalla periaatteella kuin ranskalaiset parvekkeet; kaiteen päälle tehtiin käsipuuksi musta solidi. Kaiteen paksuus tulostettuna on 2 mm. Vaihe 8. Kattotikkaat. Kattotikkaat muutettiin tulostuskelpoiseksi näin: Kattotikkaan runko muokattiin 2 x 2 mm kokoisesta laatikosta Laatikon päälle mapattiin bittikartta Vaihe 9. Sadevesikourut. Sadevesikourut mallinnettiin tangosta (syöksytorvet, halkaisija 1 mm) ja laatikosta (kouru, 1 x 2 mm). Nämä osat kestävät tulostetussa mallissa, sillä ne ovat osittain seinän ja katon sisällä:

66 (98) Vaihe 10. Pihakatos. Pihakatos muutettiin tulostuskelpoiseksi mallintamalla katoksen sijasta laatikko ja liittämällä Multi/Submateriaaliksi harmaa, valkoinen ja bittikartta: 3ds Max: Alkuperäinen ritilärakenne ja räystäät ovat liian pieniä tulostettavaksi (1:300) Vaihe 11. Maasto. Rakennuksen tonttiin lisättiin kehys, ja tukimuurit paksunnettiin 3 mm paksuisiksi. 3ds Max: tulostusvalmis malli 3ds Max: Maaston alapuolelle tehtiin yhtenäinen taso. Reiät ovat kipsin puhdistusaukkoja (jotta talot jäävät ontoiksi).

67 (98) zprint: Malli avattu zprint tulostinohjelmaan. Mallissa on 314 solidia. Valokuva: tulostettu malli

68 (98) 5.2 Case: 2D -talokuvat tulostusvalmiiksi malliksi Malli: Arkkitehtitoimiston tekemä 2D -kuva Piirto-ohjelma: Autocad Tiedostoformaatti: pdf VTT sai tulostusta varten kolme pdf -tiedostoa, julkisivukuvan, pohjakuvan ja asemakuvan: Mallinnus tehtiin Rhinoceros 4.0 ohjelmassa. Julkisivukuvat (pdf tiedosto) luettiin ohjelmaan ja piirros skaalattiin niin, että tulostusmittakaava on 1:300:

69 (98) Ensimmäisessä vaiheessa piirroksen päälle mallinnettiin ikkunat. Ikkunalasin paksuus on 2,5, ikkunapuitteen 3,0 ja ylä- ja alapuolisten koristeiden 3,2 mm: Tämän jälkeen mallinnettiin rakennuksen seinät; seinistä tehtiin 3,0 mm paksut:

70 (98) Seuraavaksi mallinnettiin rakennuksen parvekkeet, ulkoportaat ja kuistien lattiat. Parvekekaiteista tehtiin 2,5 ja lattioista 3,0 mm paksut: Rakennus kasattiin elementtitalon tavoin ja siihen mallinnettiin katto. Katon paksuus on 3,0 mm: Osien mallintamisessa ja elementtien kasaamisessa käytettiin periaatetta, että talon ulkomitat vastaavat mittakaavaa: katon yläpinta on oikeassa korossa, ja seinien ja parvekkeiden ulkomitat vastaavat mittakaavaa.

71 (98) Rakennukselle mallinnettiin maasto (korkeuskäyrät otettiin julkisivukuvista) ja jalusta; maaston ja jalustan paksuus on 4,0 mm: Parvekekaiteisiin mapattiin bittikartta: Jalustaan tehtiin talon alle reiät, jotta irtokipsin voi poistaa tulostuksen jälkeen:

72 (98) Talomalli tulostusvalmiina: Talo tulostettuna; talomallissa on 803 osaa ja mallinnus tuotti suoraan tulostusvalmiin tiedoston:

73 (98) 5.3 Case: Talomalli tulostusvalmiiksi Malli: Arkkitehtitoimiston / talopakettitehtaan mallintama Mallinnusohjelma: Archicad Tiedostoformaatti: 3ds ( export elements, VTT:lle), 3ds (tulostimelle) Talo päätettiin tulostaa mittakaavassa 1: 125. Silloin talon pisimmän julkisivun pituus on noin 210 mm, ja talo mahtuu tulostettavaksi kerralla. Taloon oli mallinnettu myös väliseinät ja joitakin kalusteita:

74 (98) Talosta tehtiin tulostuskelpoinen paksuntamalla väliseiniä (3 mm), kattoa (3 mm), ikkunoita ja ovia sekä perustuksia. Lisäksi kattoon tehtiin reiät, jotta myös pohjakuva on nähtävissä samassa mallissa: Tulostettu malli ei kuitenkaan toimi : katon reiät ovat liian pieniä, jotta pohjakuvaa olisi mahdollista arvioida talomallista. Sen lisäksi ruskeat seinät tulostuivat keltaisina, joka johtuu siitä, että tulostin (zprint 250) toistaa vain 64 väriä:

75 (98) Tämän epäonnistuneen tulostuksen jälkeen talosta tehtiin kaksi versiota, jotka tulostettiin. Ensimmäisessä tulostuksessa havainnollistetaan julkisivuja: Valokuvia tulostetusta mallista:

76 (98) Toisessa tulostuksessa havainnollistetaan pohjasuunnitelmaa: Valokuvia tulostetusta mallista:

77 (98) 5.4 Case: Talomalli tulostettavaksi (DeskArtesin korjausohjelmistoa käyttäen) Malli: Arkkitehtioimiston tekemä 3D-malli Mallinnusohjelma: Arhicad Tiedostoformaatti: 3DS-tiedosto VTT:ltä DeskArtesille, joka korjasi mallin. Voidaan käyttää joko 3Data Expert 10.1 beta tai ZEdit Pro 2.0 beta ohjelmaa Talo päätettiin tulostaa mittakaavassa 1:125 julkisivumalliksi. Ensin talomalli luettiin DeskArtesin ohjelmaan ja sille asetettiin sopivat yksiköt (cm): DeskArtesin ohjelmisto tarkistaa mallin virheet automaattisesti heti sisäänluvun jälkeen, kun valitaan Fix Model -toimintamoodi ( Fix Model ikoni alla). Jos malli on jo aiemmin korjattu, voidaan siirtyä suoraan mallin väritykseen (Paint/Texture Mode) tai tarvittaessa tulostuksen valmisteluun (Print Preparation). Fix Model moodi on suositeltava aloitustapa, jos mallia ei ole aiemmin tarkistettu DeskArtesin ohjelmassa. Fix Model ikonin valinta aloittaa automaattisen mallin tarkistuksen ja geometrian rakennuksen. Mallin tarkistuksen jälkeen ohjelma ilmoittaa, että tarkastettu malli sisältää yli 3200 komponenttia (osaa, shells) ja yli 12 000 pintaa (surfaces) ja ehdottaa pintojen lukumäärän vähennystä.

78 (98) Tällä kertaa haluamme kuitenkin säilyttää kaikki pinnat (esim. tikapuun tikkaan sivupinta), jotta voimme myöhemmin käyttää niitä lisätessämme paksuutta ohuille kappaleille 3D-tulostusta varten. Kysymysdialogista valitaan Cancel-nappi, ja jatketaan ilman pintojen lukumäärän vähennystä. Seuraavassa vaiheessa ohjelma avaa Auto Repair dialogin ja ilmoittaa virheellisten komponenttien lukumäärän. Auto Repair dialogissa annetaan mallille suositeltavia korjausvaihtoehtoja. Koska mallissa olevat avoimet virheelliset pinnat eivät juuri kohtaa toistensa reunoilla, DeskArtesin ohjelma ehdottaa Simple repair moodia. Tässä moodissa kukin erillinen komponentti käsitellään ja suljetaan erikseen solidiksi vettäpitäväksi osaksi. Solidiksi sulkemista ei kuitenkaan kannata aina tehdä, jos korjattava komponentti on tasainen avoinainen pinta. Tällaiset pinnat kannattaa jättää myöhemmin korjattavaksi (pursotus tai offsetointi). Tätäkin ohjelma ehdottaa automaattisesti (Do not fill flat/open shells), ja käyttäjä voi tässä vaiheessa jatkaa suoraan Yes-nappia painamalla:

79 (98) Lupputuloksessa on Auto Repair -toiminnon jälkeen suuri määrä avoimia pintoja, jotka tulee tarkistaa erikseen joko korjausta tai poistoa varten. Mallin virheet näkyvät punaisina käyrinä, jotka kuvaavat joko avoimia pinnan reunoja tai pinnoissa olevia reikiä. Samalla ohjelma on siirtynyt Repair color moodiin. Tässä moodissa malli esitetään pinkillä värillä, joten virheet näkyvät helpommin ja selkeämmin korjausta varten. Avoimet ylimääräiset pinnat aiheuttavat yleensä ongelmia VTT:n ZPrint 3D-tulostimia käytettäessä. Nämä pinnat pitää joko poistaa, tai jos ne ovat näkyvillä talon ulkopuolle, muuntaa solideiksi kappaleiksi pursotus- tai offset-komennoilla.

80 (98) Tässä vaihessa on hyvä skaalata malli oikeaan tulostuskokoon. Ensin valitaan Model Tree ikkunasta puun juuri All. Tämän jälkeen annetaan Transform > Scale > Numeric komento alla olevilla parametereilla. Tämä skaalaa pisimmän sivun 21 cm (210 mm) pituiseksi, mikä vastaa 1:125 skaalaa: Koska mallista on päätetty tulostaa vain julkisivumalli, voidaan kaikki talon kokonaan sisäpuolella ja näkymättömissä olevat komponentit poistaa. Näin voidaan tehdä sekä ehjille että virheitä sisältäville osille talon sisällä. Poistetaan ensiksi erityistä valintatyökalua käyttäen erittäin runsaslukuiset sisäkaappien ovissa olevat rimoitusta kuvaavat avoimet pintalaput. Ensin valitaan yksi esimerkkiripa graafisesti ja sen jälkeen annetaan Edit > Select/Replace Tool komento. Alla olevassa kuvassa mallia on leikattu näyttöä varten, jotta sen sisään voidaan nähdä ja sieltä voidaan valita erillisiä komponentteja helposti. Valittu esimerkkikomponentti näkyy alla virhreällä ympäryslaatikolla korostettuna:

81 (98) Tämän jälkeen annetaan Select/Replace Tool komento. Komennolle asetetaan alla olevassa kuvassa näkyvät parametrit (Area ja Shape) ja painetaan Search-nappia: Tämän jälkeen ohjelma on valinnut kaikki samankokoiset ja muotoiset rivat Model Tree rakenteesta. Nyt nämä avoimet pinnat voidaa poistaa yhdellä Edit > Delete komennolla. Jos ko. pinnat tulisi säilyttää ja esim. paksuntaa, voitaisiin juuri valituille pinnoille lisätä materiaalia esim. Create Geometry > Extrude Surface > from Surface komennolla tai Print Preparation > Offset komennolla. Nyt meille riittää pintalappujen poistaminen, sillä ne ovat näkymättömissä talon sisällä. Komentodialogi suljetaan Close-napin painalluksella ja valitut objektit hävitetään Edit > Delete komennolla.

82 (98) Samalla tavalla voidaan toimia esim. sisäkaappien välilevyjen kanssa, kaappien runkojen kanssa sekä ulkoseinillä olevien ovenkahvojen kanssa. Ovenkahvat ovat liian pieniä näkyäkseen 1:125 tulosteessa. Alla olevassa kuvassa on valittu sisäkaappien välilevyjä poistoa varten. Toinen tapa poistaa kappaleita mallin sisältä on Fix Model > Select Inner Shells komento. Tämä komento tunnistaa automaattisesti mallin sisätilat (yhtenäisen ulkopinnan sisäpuoliset alueet) ja valitsee sieltä annettujen rajojen puitteissa olevat kappaleet. Aluksi valitaan Model Tree juuri All ja annetaan Select Inner Shells -komento:

83 (98) Käyttäjä täyttää sopivat parametrit dialogin kenttään, ja OK-napin painalluksen jälkeen ohjelma on etsinyt annetuissa rajoissa olevat mallin sisällä olevat kappaleet, jotka voidaan nyt poistaa. Lopuksi mallin sisään vielä jäävät osat voidaan poistaa graafisella valinnalla ja monivalinnalla. Alla olevassa kuvassa mallista on hiirellä valittu erilaisia komponentteja poistoa (hiiren vasen nappi + Ctrlnappi): Kuminauhalaatikolla tehtävä valinta on myös mahdollista ja nopea tapa mallin puhdistukseen. Puhdistustyö lopetaan, kun mallin sisällä ei ole enää ulospäin näkymättämiä kappaleita.

84 (98) Kun ylimääräiset komponentit on poistettu mallista, korjataan jäljellä olevat ulos näkyvät avoimet komponentit solideiksi malleiksi tai poistetaan mahdollisuuksien mukaan. Jos esimerkiksi tarkastellaan kunkin ikkunakehyksen etupintana olevia avoimia levyjä, havaitaan että ne voidaan poistaa ja samalla säilyttää mallin alkuperäiset värit. Alla olevassa vasemmanpuoleisessa kuvassa näkyy eräs ikkuna, jonka kehyksen edessä on saman värinen maalipinta. Oikean puoleisessa kuvassa pinta on piilotettu näkyvistä ja mallin väri pysyy samana. Tässä vaihessa voidaan poistaa kaikki ikkunoiden kehysten päällä olevat väripinnat, n. 10-20 kpl. Väripinnat voidaan joko valita graafisesti hiirellä tai voidaan käyttää Selection/Replace Tool - komentoa nopeuttamaan samankaltaisten kappaleiden valintaa ja poistoa. Samoin voidaa poistaa pari-kolme ovien edessä olevaa avointa väripintaa, jotka ovat saman värisiä kuin alla oleva ovi. Jotkut ovet ja ikkunakehykset ovat lähes kunnon solideja lukuunottamatta yhtä huonosti kytkeytyvää reunaa, ja ne voidaan korjata solideiksi ajamalla ne läpi Fix Model > Repair Shells komennosta. Alla olevassa kuvassa näkyy ovi, jossa huonosti yhdistyvät pinnat ja Repair Shells komennon Tools Window tabin aloitusikoni.

85 (98) Kolmessa mallin eri kohdassa voidaan havaita moninkertaisista pinnoista johtuvia avoimia pintalappuja. Nämä virheet poistetaan valitsemalla ne graafisesti ja Delete-komennolla: Tämän jälkeen mallissa on vielä jonkin verran avoimia pintoja. Pääasiassa nämä ovat avoimia rännikouruja ja räystäiden alla olevia suojapeltejä. Lisäksi kaksi koristeritilää ja savupiippu/takka kaipaavat vielä korjausta: Savupiippu korjataan valitsemalla ja poistamalla sen sisällä olevat ylimääräiset osat.

86 (98) Rännit korjataan pääasiassa Repair Shells komennolla. Korjauskomennon yhteydessä pitää muistaa käyttää Fill gaps in all shells valintaa, jotta tasaisiksi ja avoimiksi (flat/open) tulkitut rännit tulevat varmasti suljettua. Lisäksi tulee tarkistaa, että Foreground color on asetettu samaksi kuin rännin väri. Näin rännin sulkevat kolmiot tulevat automaattisesti saman värisiksi kuin rännin muut pinnat. Tarvittaessa värejä voidaan korjailla myöhemmin Color and Texture > Paint menun komennoilla. Repair Shells komennon parametridialogi on esitetty seuraavassa kuvassa. Tässä Fill gaps in all shells - valinta on asetettu ennen OK-napin painallusta: Joissakin ränneissä voi joutua käyttämään Fix Model > Edit Triangles komentoa. Komennolla lisätään muutamia kolmioita malliin ennen Repair Shells komennon ajoa. Tämä auttaa Repair Shells komentoa täyttämään kappaleessa olevat reiät oikein. Rännit ovat hyvin pitkiä ja kapeita, ja tämä vaikeuttaa optimaalisen reiän täytön automaattista valintaa.

87 (98) Alla olevassa kuvassa ränniin on lisätty pari kolmiota siten, että yksi yhtenäinen avoin reunakäyrä jakaantuu kahteen helposti täytettävään alueeseen. Kolmioeditoinnin jälkeinen tilanne vasemmalla ja korjauksen jälkeinen tilanne oikealla: Räystäiden alla olevat suojalevyt ovat avoimia. Niistä tehdään solideja osia Print Preparation > Offset komennolla. Alla olevassa vasemmanpuoleisessa kuvassa on alkuperäinen avoin 0-tilavuuksinen levy. Oikean puoleisessa kuvassa levylle on annettu paksuutta 0.01 cm Offset-komennolla.

88 (98) Lopulta mallissa on vielä kaksi avointa pintaa, kahden koristeritilän reunat. Nämä korjataan samoin Offsetoimalla niille pieni paksuus. Näille pinnoille voidaan antaa tarvittaessa lisää paksuutta ennen 3D-tulostusta. Nyt talomalli on korjattu sellaiseksi, että sen voisi periaatteessa tulostaa 3D-tulostinlaitteella. Mallissa ei enää ole avoimia pintoja, jotka voisivat vaikuttaa tulostuksen oikeellisuuteen. Mallissa on kuitenkin vielä 3D-tulostuksen onnistumiseen vaikuttavia kohtia. Näitä ovat liian ohuet seinät ja katto, liian pienet yksityiskohdat sekä paikoitellen liian ohut pohja. Jotkut yksityiskohdat eivät kestäisi mallin käsittelyä tulostuksen jälkeen tai jäisivät kokonaan tulostumatta. Viimeisessä mallin korjausvaiheessa lisäämme materiaalia pieniin yksityiskohtiin ja tarvittaessa liimamme ne kiinni mallin isompiin osiin.

89 (98) Kunkin komponentin paksuus voidaan määrittää esim. Dimensions > Wall Thickness komennolla. Rännien paksuus on vain 0.091 cm. Niiden vähimmäispaksuus tulisi olla noin 1.5-2.0 mm ja mielellään kiinni seinässä. Vasemmanpuoleisessa kuvassa ränneille on annettu riittävä 3mm läpimitta 0ffsetkomennolla (0.03 cm offset). Rännien kiinnikkee voidaa joko unohtaa tai poistaa, ne eivät kuitenkaan näkyisi järkevällä tavalla tulostetussa mallissa tässä mittakaavassa. Katon lumiesteille tulee myös antaa rittävä paksuus, jotta ne näkyisivät tulostuksen jälkeen. Alla vasemmanpuoleisessa kuvassa on valittu kaikki samaan suuntaan olevat lumiesteiden kiinnikkeiden pintalaput Select/Replace Tool komennolla. Oikealla puolella niille on annettu haluttu paksuus (0.15 cm) jotta ne näkyisivät tulosteessa. Samalla itse lumieste on yksinkertaisettu ja esitetään yhdellä paksummalla putkella (Offset 0.05 cm).

90 (98) Palotikkaat talon seinällä ovat myös liian ohuita 3D-tulostusta varten. Tällä kertaa tikkaat päätettiin liimata talon seinään ja kattoon kiinni. Tämän jälkeen tikaspuille ja kaiteille lisättiin pursottamalla 0.015 cm lisää materiaalia. Katolla olevaa savupiippua ja korjaustuolia parannettiin vastaavilla tavoilla, offsetilla lisättiin savupiipulle noin 4 mm paksuus ja tuolin istuinlevy pursotettiin kattoon kiinni. Koristeritilät pursotettiin seinään kiinni ja niille lisättiin paksuutta pursottamalla (Extrude from Surfaces). Ohuille kattopinnoille lisättiin paksuutta siten, että niiden paksuudeksi tuli vähintään 0.2-0.3 cm.

91 (98) Talon seinien paksuudeksi asetettiin vähintään 0.4 cm. Seinien sisäpinnat valittiin ensin Modify Faceted > Select Wall Inner Surfaces komennolla. Tämän jälkeen valituille pinnoille asetettiin vähimmäispaksuus 0.4 cm Modify Faceted > Add Thickness to Selected komennolla.

92 (98) Viimeisessä vaiheessa talon pohjalevyihin lisättiin paksuutta Extrude > from Sufaces komennolla siten, että vähimmäispaksuus oli 0.4 cm. Tämän jälkeen pohjalevyihin tehtiin kolme reikää liimaamattoman pulverin poistoa varten. Talomalli tulostettuna: