Tехнология объемного прототипирования для изготовления кукол.

•  Главное условие развития предприятия по производству кукол– изготовление и сменяемость индивидуальных образов, соответствующих современному уровню.

•    Быстрая смена и наращивание номенклатуры образов возможна с помощью 3d программного обеспечения, объемных принтеров и участка гальванопластики.

• 3D проектирование позволит снизить время на подготовку индивидуального образа, экономить средства за счет упрощения технологии получения модели для завешивания, повысить качество оснастки.

•     Получение образа возможно методом изменения полигональной       структуры из шара, или куба, методом наслоения полигонов и   ориентирования их в пространстве с помощью программ   3D  проектирования.

•       Наилучшие результаты были получены моделированием в 3d max, с установкой фонового изображения. Тем не менее высокополигональное моделирование с нуля требует значительного времени.   

•       В результате поисков мною были найдены более быстрые способы построения 3d фигуры человека.

•      Программа MakeHuman - ПО с открытым исходным кодом для создания людей в 3d. Имеет проработанную высокополигональную топологию человека.

•   Используется для конвертации в blender, но при экспорте файла в  fbx без потерь импортируется в 3d max.

•   Возможно использование программы модельерами для предварительной оценки образа, так как в ПО возможна вставка своих разработок одежды, причесок и фурнитуры.

•   Использую рабочую версию MakeHuman 1.1.1 с аддонами для расширений mhx2.

•  После проработки образа будущей куклы в MakeHuman необходимо выполнить следующие работы :

1.    Масштабирование.
2.    Позиционирование рук, ног, головы куклы в другие положения.
3.    Разделение будущей куклы на детали.
4.    Оформление деталей разъема – вставок, отверстий, отсекателей.
5.    Сшивка сквозных отверстий полигонами для печати на 3d принтере.
6.    Обработка глазных карманов.

Мною проделаны такие работы в целях того, чтобы определить возможность использования MakeHuman в изготовлении гальванических форм деталей кукол. Работы делал в 3d max 2015г.

•       MakeHuman использует размеры реальных людей, поэтому масштабирование и свободное позиционирование возможно сделать в программах 3d max или blender при конвертировании в формат fbx, или в слайсере принтера.

•       Мною в MakeHuman была разработана кукла и импортирована через fbx в 3d max.

•       Установлен стандартный скелет для анимации, который позволил делать для куклы любое позиционирование рук, ног и головы.

•       Сложный лицевой скелет от MakeHuman не позволил в  3d max изменять мимику лица.

•    Так же хорошо позиционирование работает в blender.

•    При экспорте в blender через  mhx2 возможно изменение мимики лица, но иногда бывают искажения.

•       Возможно изменение мимики в начальной программе MakeHuman. Здесь представлено около 30 фиксированных вариантов, из которых для кукол подойдет не более пяти. 

•       Кукла после импорта из MakeHuman и позиционирования делится на детали стандартными способами 3d max с помощью модификаторов:

•       На руках, ногах, туловище устанавливаются фланцы крепления:

•       Голова куклы делится модификатором symmetry, закрывается полигонами открытая часть рта, делается закрытое отверстие снизу под туловище.

•       Должны быть отдельно спроектированы глазные знаки, которые необходимо установить в имеющиеся карманы, и доработать карманы под них. В экспериментальной кукле я такую работу не проводил – глазные карманы от MakeHuman.

•       При печати на 3d принтере необходимо остановить печатающую головку в положении центральной оси глаз и вложить глазные знаки. При продолжении печати знак остается в необходимом для формы положении.

•       Наиболее приемлемый материал для печати – PLA пластик. Его можно расплавить и вылить из готовой гальванической формы при минимальных температурах не более 160 гр.С. Недостатки – хранение готовой модели без потери формы не более 1 месяца.

•       На 3d принтере необходимо провести опытные работы по заливке глазных знаков, проработать методику крепления их в модели.

•       Слайсером для принтера скорее всего будет cura. Необходимо провести опытные работы по конвертации и печати файла obj на данном типе принтера.

•       При выборе принтера актуальным остается чистота поверхности, чтобы модели получались без последующей механической обработки.

•       Экспортирую файл в obj, и делаю импорт в слайсер Cura. Слайсером выбирается толщина детали, поддержки, настройки материала и скорости печати. Затем файл генерируется в G – код для печати.

•       В ПО MakeHuman возможна предварительная проработка фасонов одежды. Имеются утилиты к данному ПО для создания одежды, обуви, фурнитуры и прически с помощью blender.      

•       Для изготовления гальванических форм возможно создание в одном месте опытного участка, имеющего всё необходимое ПО, 3d принтер, гальванические ванны. Заказчик может по своему желанию прорабатывать предварительную версию изделия в MakeHuman. Все остальные работы по проектированию, распечатыванию и завешиванию модели делает опытный участок. Это позволит десятикратно повысить сменяемость образов и кардинально улучшить качество оснастки.