3D打印建模：Autodesk Meshmixer實用基礎教程

前言

第1章　Meshmixer簡介 1

1.1　3D建模軟件中的Mesh 3

1.2　構成3D網(wǎng)格的單個多邊形 4

1.3　多邊形的法線 5

1.4　Meshmixer在3D打印領域的作用 6

1.5　3D打印建模的注意事項 7

1.6　小結 8

第2章　Meshmixer軟件界面和功能 9

2.1　下載Meshmixer及安裝過程 9

2.2　Meshmixer界面 11

2.2.1　快速任務按鈕功能簡介 12

2.2.2　菜單欄 16

2.3　小結 28

第3章　工具欄簡介及混搭工具用法 29

3.1　工具欄簡介 29

3.2　混搭工具 30

3.2.1　實體模型與空心模型 30

3.2.2　混搭實體部件 32

3.2.3　混搭開口部件 34

3.2.4　視圖導航 35

3.2.5　對模型的變換操作 37

3.2.6　混搭開口部件時操縱器的功能 43

3.2.7　混搭部件的屬性面板介紹 45

3.2.8　快捷菜單 55

3.3　混搭建模實例 61

3.4　小結 68

第4章　選擇工具 69

4.1　針對整個對象的選擇方法 69

4.1.1　直接選擇法 69

4.1.2　使用對象瀏覽器選擇對象 69

4.2　工具欄中的選擇工具 71

4.2.1　兩種選擇方式 71

4.2.2　修改（Modify） 76

4.2.3　局部編輯（Edit） 90

4.2.4　轉換（Convert To） 130

4.2.5　變形（Deform） 134

4.3　建模實例 147

4.3.1　Meshmixer多邊形建?；A 147

4.3.2　多邊形建模實例 157

4.4　小結 168

第5章　整體編輯工具 169

5.1　編輯菜單命令解析 169

5.1.1　鏡像 169

5.1.2　復制 170

5.1.3　變換 171

5.1.4　建立軸心點 172

5.1.5　對齊 184

5.1.6　平面切割 195

5.1.7　封閉縫隙 196

5.1.8　生成面組 196

5.1.9　實體化對象 198

5.1.10　挖空對象 204

5.1.11　制作花樣 207

5.1.12　制作切片 218

5.1.13　分離對象 219

5.1.14　添加管路 221

5.2　選擇多個對象時的操作命令 226

5.3　建模實例 233

5.4　小結 240

第6章　雕刻工具 241

6.1　初識雕刻工具 242

6.2　體積筆刷 244

6.2.1　體積筆刷參數(shù)的作用 244

6.2.2　體積筆刷的功能簡介 254

6.3　表面筆刷 275

6.3.1　表面筆刷參數(shù)的作用 275

6.3.2　表面筆刷的功能簡介 275

6.3.3　鏤花功能 279

6.4　雕刻實例 282

6.5　小結 290

第7章　圖章工具 291

7.1　圖章工具的使用方法 291

7.2　如何制作圖章的圖形 294

7.3　利用外部程序制作圖章的圖形 296

7.4　小結 297

第8章　分析工具 298

8.1　分析工具中的命令解析 298

8.1.1　檢查器 298

8.1.2　單位/尺寸 302

8.1.3　測量 304

8.1.4　厚度 308

8.1.5　強度 308

8.1.6　穩(wěn)定性 309

8.1.7　定位 310

8.1.8　布局/包裝 311

8.1.9　切片 313

8.2　為模型添加支撐結構 314

8.2.1　自動生成支撐結構 315

8.2.2　手動添加支撐 323

8.2.3　混合添加支撐 325

8.3　小結 326

第9章　著色 327

9.1　著色簡介 327

9.2　小結 330

第10章　輸出文件與3D打印 331

10.1　輸出文件 331

10.2　3D打印模型 332

10.3　小結 336

第11章　123D Design與Meshmixer的完美結合 337

11.1　為什么會用到123D Design 337

11.2　模型相互傳遞的流程 338

11.3　小結 340

附錄A　Meshmixer中的選項 341

附錄B　Meshmixer快捷鍵表 344

后記 348

Autodesk（歐特克）CEO Carl Bass在2015 CES國際消費電子展上，花半個多小時講解了有關3D打印、Spark、Ember和個人制造的內容，足見該公司對3D打印領域的重視程度。該公司推出的免費Autodesk 123D系列套件中，軟件種類不斷增加，既有軟件功能也大大增強。本書所講解的Autodesk Meshmixer，就是其中主要的多邊形建模軟件。

Autodesk Meshmixer在國外3D打印領域已得到廣泛應用，它不光具有獨到的融合多邊形網(wǎng)格邊界的能力，可以任意切割、拼接網(wǎng)格模型，進行混搭建模，還具有雕刻模型的功能。同時，它還能夠自動或手動添加樹狀支撐結構，解決了3D打印過程中加支撐的問題（打印機附帶的切片軟件，通常加的是線性支撐），可以避免過度添加支撐，從而節(jié)省一些材料。筆者認為，Meshmixer是基于多邊形建模的、具備混搭建模和雕刻能力的、功能強大的軟件，正在成為3D打印領域必備的工具之一。

目前，全國各地都在大力落實《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進計劃（2015－2016年）》，組織實施學校增材制造技術普及工程，3D打印機逐漸進入校園。學校中也開設了相應的益智和創(chuàng)新教育課程。筆者接觸的很多中小學生都已使用過3D打印機，3D打印機的普及速度之快已超出了想象。也有很多學校利用123D Design開展教學活動，取得了良好的社會效益。不過，由于國內迄今還沒有一本關于Meshmixer的完整教程，用Meshmixer進行教學活動的學校還比較少。筆者認為Meshmixer中的混搭建模功能非常適合中小學生學習使用，它能調動孩子們的學習積極性，畢竟任意拼接出有創(chuàng)意的模型是非常有趣的事情。再輔以雕刻工具，能更好地幫助孩子們把想象變?yōu)楝F(xiàn)實！

當然，Meshmixer絕不是小孩子的玩具，也適合3D打印愛好者使用。它具備完整的檢查、修復模型功能，可以修復3D掃描的模型文件。遵循多邊形建模的規(guī)則，可以構建出任何想要的模型。目前，Meshmixer和123D Design已經(jīng)可以相互傳遞模型，真可謂珠聯(lián)璧合，這樣聯(lián)合使用功能會更加強大。

本書詳細介紹了Meshmixer的各功能模塊的用法，也一一介紹了單個命令中各項參數(shù)和復選項的作用。采用中英文對照的方式，對菜單和工具欄中的命令進行解釋，輔以大量的圖例，可以使讀者更好地理解軟件的功能。作為一本基礎教程，且限于篇幅，本書僅提供了基本的建模實例，沒有涉及更復雜的應用，如處理3D掃描模型等。

在本書的編寫過程中，筆者得到了軟件開發(fā)者Ryan Schmidt的指點，以及Autodesk中國區(qū)負責教育人士的大力支持，在此深表謝意！

由于作者的水平有限，且時間倉促，特別是軟件版本日新月異，升級頻繁，書中難免有不妥和疏漏之處，懇請廣大讀者批評指正。

陳啟成2016年4月2100433B

本書詳細介紹了Meshmixer的各功能模塊的用法，也一一介紹了單個命令中的各項參數(shù)和復選項的作用。采用中英文對照的方式，對菜單和工具欄中的命令進行解釋，輔以大量的圖例，可以使讀者更好地理解軟件的功能。作為一本基礎教程，且限于篇幅，本書僅提供了基本的建模實例，沒有涉及更復雜的應用，如處理3D掃描模型等。

3D打印——GeomagicWrap逆向建模設計實用教程》應用GeomagicWrap2017軟件，系統(tǒng)地講述了GeomagicWrap軟件的基本操作、點云數(shù)據(jù)處理、曲線編輯、多邊形階段處理、精確曲面階段處理和形狀階段的高級階段處理，并講授了GeomagicWrap的分析模塊，同時，為了幫助讀者更好地應用本軟件，本書還提供了5個應用案例。本書配套有模型點云數(shù)據(jù)和教學視頻可供讀者下載學習使用。

3D建模與3D打印技術應用主要涵括了兩部分內容：3D建模和3D打印機的使用。全書分為上下兩篇，上篇是3D建模篇，主要是介紹Solidworks建模軟件的使用；下篇是3D打印篇，主要介紹了各種技術的3D打印機，并詳細介紹了市場上流行的FDM技術和SLA技術的3D打印機的使用方法和使用技巧。

3D建模與3D打印技術應用系統(tǒng)介紹了3D建模及3D打印的發(fā)展歷程，利用大量圖文從零基礎教會讀者3D建模，并詳細解析了時下主流的多類3D打印機的特點及使用方法，配合多媒體課件及相關視頻資料，教會讀者正確使用常規(guī)3D打印機，大大提升創(chuàng)客開發(fā)的能力。

“機械產(chǎn)品3D建模與3D打印”課程是檢測技術及應用專業(yè)的一門選修課程。通過學習，使學生掌握應用UG軟件進行機械產(chǎn)品3D建?；痉椒ǎ莆?D打印的工作原理和3D打印機的基本操作。培養(yǎng)學生產(chǎn)品數(shù)字化正向設計3D建模能力，常用3D打印機的操作技能，同時注重培養(yǎng)學生良好的職業(yè)素質，為學生學習后續(xù)專業(yè)課程奠定基礎，也為學生今后可持續(xù)性發(fā)展打下堅實的基礎。