Comment préparer votre modèle pour l’impression 3D

Tenez votre modèle 3D dans vos mains

L’impression 3D est une technologie incroyablement passionnante et tenir une de vos créations numériques dans le creux de la main est une sensation fantastique.

Si vous souhaitez imprimer un de vos modèles 3D pour qu’il se transforme en un objet du monde réel que vous pouvez tenir dans vos mains, il y a plusieurs choses que vous devez faire pour préparer votre modèle à l’impression 3D.

Pour que le processus d’impression se déroule le mieux possible et pour vous faire gagner du temps et de l’argent, suivez cette série d’étapes avant d’envoyer votre fichier à l’imprimante.

S’assurer que le modèle est homogène

Lors de la modélisation pour un rendu statique, il est généralement beaucoup plus facile de construire votre modèle à partir de dizaines (ou de centaines) de pièces séparées. Les cheveux en sont un parfait exemple. Dans les logiciels de modélisation traditionnels comme Autodesk Maya et Autodesk 3ds Max, un artiste crée généralement les cheveux d’un personnage comme une pièce géométrique séparée. Il en va de même pour les boutons d’un manteau ou les différentes composantes de l’armure et de l’armement d’un personnage.

Cette stratégie ne fonctionne pas pour l’impression en 3D. À moins que vous n’ayez l’intention de coller les pièces ensemble une fois le processus d’impression terminé, le modèle doit être une seule maille sans couture.

Pour les objets simples, cela ne devrait pas être trop douloureux. En revanche, pour un modèle complexe, cette étape peut prendre plusieurs heures si la pièce n’a pas été créée en vue d’une impression en 3D.

Si vous commencez maintenant un nouveau modèle que vous prévoyez d’imprimer, faites attention à la topologie pendant que vous travaillez.

Creuser le modèle pour réduire le coût

Un modèle solide nécessite beaucoup plus de matière à imprimer qu’un modèle creux. La plupart des fournisseurs d’impression 3D fixent le prix de leurs services en fonction du volume en centimètres cubes, ce qui signifie qu’il est dans votre intérêt financier de voir que votre modèle s’imprime comme une figure creuse au lieu d’une figure solide.

Votre modèle ne s’imprimera pas en creux par défaut.

Même si le modèle semble être une maille creuse lorsque vous travaillez dans votre application logicielle 3D, lorsque le modèle est converti pour l’impression, il est interprété comme solide, sauf si vous le préparez autrement.

Comment rendre votre modèle creux

1. Sélectionnez toutes les faces de la surface du modèle.
2. Extrudez les visages le long de leur surface normale. Une extrusion positive ou négative fonctionne, mais la négative est préférable car elle laisse l’aspect de la surface extérieure inchangé. Si vous utilisez Maya, assurez-vous que vous avez la possibilité garder les visages ensemble vérifié. Elle doit être vérifiée par défaut.
3. Examinez la surface. Assurez-vous qu’aucun chevauchement géométrique n’a été créé pendant l’extrusion et corrigez les problèmes qui ont pu survenir.
4. Votre modèle devrait maintenant avoir une « enveloppe intérieure » et une « enveloppe extérieure ». La distance entre ces coques sera l’épaisseur de la paroi lors de l’impression de votre modèle. Des parois plus épaisses sont plus durables mais aussi plus coûteuses. L’espace que vous laisserez dépend de vous. Cependant, n’y allez pas trop petit. La plupart des vendeurs ont une épaisseur minimale qu’ils précisent sur leur site.
5. Créer une ouverture dans le bas de la maquette afin que le surplus de matière puisse s’échapper. Créez l’ouverture sans briser la topologie réelle de la maille – lorsque vous ouvrez un trou, il est important de combler l’écart entre la coque intérieure et la coque extérieure.

Éliminer la géométrie non-manifeste

Si vous êtes vigilant pendant le processus de modélisation, cette étape ne devrait pas poser de problème. La géométrie non multiple est définie comme toute arête partagée par plus de deux faces. Ce problème peut survenir lorsqu’une face ou une arête est extrudée mais non repositionnée. Il en résulte deux pièces géométriques identiques directement l’une sur l’autre. Cette situation finit par être déroutante pour les équipements d’impression 3D.

Un modèle qui n’est pas en série ne s’imprimera pas correctement.

Une cause commune de géométrie non multiple se produit lorsqu’un artiste extrude un visage, le déplace, se prononce contre l’extrusion et tente de défaire l’action. Une extrusion est enregistrée par la plupart des logiciels sous la forme de deux commandes distinctes : l’extrusion elle-même et le repositionnement de la face ou du bord.

Par conséquent, pour annuler une extrusion, l’ordre d’annulation doit être donné deux fois. Si l’on ne le fait pas, on obtient une géométrie non multiple et c’est une erreur relativement courante pour les modélisateurs novices.

C’est un problème facile à éviter, mais il est souvent invisible et donc facile à manquer. Réglez-le dès que vous êtes conscient du problème. Plus vous attendez pour régler les problèmes non manifestes, plus ils sont difficiles à éliminer.

Repérer les visages non-manifestants est délicat

Si vous utilisez Maya, assurez-vous que vos paramètres d’affichage sont tels qu’une poignée de sélection – un petit carré ou un cercle – apparaît au centre de chaque polygone lorsque vous êtes en mode de sélection de visage.

Si vous repérez une poignée de sélection directement sur une arête, vous avez probablement une géométrie non multiple. Essayez de sélectionner les faces et cliquez sur Supprimer. Parfois, c’est tout ce qu’il faut. Si cela ne fonctionne pas, essayez le Mesh > Nettoyage en s’assurant que le non-manifold est sélectionné dans la boîte d’options.

Bien que l’extrusion ne soit pas la seule cause des problèmes non manifestes, c’est la plus courante.

Vérifier les normes de surface

La normale de surface (parfois appelée normale de face) est le vecteur directionnel perpendiculaire à la surface d’un modèle 3D. Chaque visage a sa propre normale de surface, et il doit être orienté vers l’extérieur, loin de la surface du modèle.

Cependant, cela ne s’avère pas toujours être le cas. Au cours du processus de modélisation, la normale à la surface d’un visage peut être accidentellement inversée par une extrusion ou par l’utilisation d’autres outils de modélisation courants.

Lorsque la normale à la surface est inversée, le vecteur normal pointe vers l’intérieur du modèle au lieu de s’en éloigner.

Fixation des normales de surface

Il est facile de régler un problème superficiel normal une fois que vous savez qu’il existe. Les normales de surface ne sont pas visibles par défaut, vous devrez donc très probablement modifier certains paramètres d’affichage pour repérer les problèmes.

• Dans le cas de Maya, la manière la plus simple d’y parvenir est d’aller jusqu’à Voir > Éclairage et désélectionner Éclairage bilatéral. Lorsque l’éclairage bilatéral est désactivé, tous les visages dont les normales de surface sont inversées sont complètement noirs.
• Sélectionnez ces visages, allez à la page Polygones et sélectionnez Normales > Inverser.
• Vérifier de temps en temps les normales de surface est une bonne habitude à prendre, que vous envisagiez ou non d’imprimer vos modèles.

Les instructions pour fixer les normales de surface sont similaires dans tous les logiciels 3D. Consultez les fichiers d’aide de votre logiciel.

Conversion de votre fichier et autres considérations

La dernière étape avant de télécharger vers l’un des services d’impression consiste à s’assurer que votre modèle est dans un format de fichier acceptable.

Les types de fichiers d’impression les plus courants sont STL, OBJ, X3D, Collada ou VRML97/2, mais soyez prudent et contactez votre fournisseur d’impression 3D avant de convertir votre fichier.

Notez que les formats de demande standard tels que .ma, .lw et .max ne sont pas pris en charge. À partir de Maya, vous devez soit exporter sous forme d’OBJ, soit convertir en STL avec un logiciel tiers. 3DS Max prend en charge l’exportation en STL et en .OBJ, vous êtes donc libre de faire votre choix, mais n’oubliez pas que les fichiers OBJ sont généralement assez polyvalents.

Chacun des fournisseurs a une gamme différente de types de fichiers qu’il accepte. C’est donc le moment idéal pour explorer vos options et décider quelle imprimante vous comptez utiliser si ce n’est pas déjà fait.

Les fournisseurs de services d’impression 3D les plus populaires

Parmi les entreprises de services d’impression 3D en ligne les plus populaires, citons

Avant de décider lequel choisir, il est bon de consulter les sites web de chacun des vendeurs. Faites-vous une idée de la clientèle qu’ils ciblent et regardez quelle technologie d’impression 3D ils utilisent. Cela peut avoir une incidence sur l’endroit où vous déciderez de faire imprimer votre modèle.

Lorsque vous aurez pris votre décision, lisez attentivement les instructions de l’imprimeur. L’épaisseur minimale des parois est un point important. Tenez compte du fait que si vous réduisez l’échelle de votre modèle, l’épaisseur de sa paroi diminuera. Si l’épaisseur des murs est acceptable dans votre scène maya, mais que vous réglez les mesures en mètres ou en pieds, il est possible qu’elles soient trop fines lorsque vous réduisez la maquette en pouces ou en centimètres.

À ce stade, votre modèle est prêt à être téléchargé. En supposant que vous ayez suivi les cinq étapes et les éventuelles contraintes supplémentaires du fournisseur, vous devriez disposer d’un bon maillage propre dans un format acceptable pour l’impression 3D.