3D modely

3D modely

3D modely jsou v současné době velmi populární. Nejenže zaujaly své místo na poli výzkumu a vývoje, ale jejich výroba se stala koníčkem mnoha lidí. Nicméně než se 3D model vytvoří, předchází mu poměrně složitý proces. Pojďme si tedy tento hit posledních let představit blíže.

Co je to 3D model?

Jedná se o pojem, který patří do počítačové 3D grafiky. Obsahem celého procesu je totiž digitální soubor zobrazující určitý objekt ve 3D. Takový 3D objekt se musí vymodelovat, čehož lze dosáhnout několika způsoby - buď lze modely vytvořit užitím modelovacího nástroje, dále lze využít data, které uživatel získá od měřícího přístroje nebo je možné model vytvořit na základě počítačové simulace.

3D je svět, který si lze představit ve trojrozměrné podobě, jinými slovy jej lze popsat třemi rozměry. Pokud jste zvyklí si vše převádět do matematických pojmů, představte si osu, na které budete mít kromě osy x a y (to by se jednalo o 2D rozměr) i osu z. Ze základních 3D těles si lze představit kvádr, krychli nebo kužel (jsou to ostatně předměty, u kterých můžeme vypočítat objem).

Jak vytvořit 3D model a co je to CAD?

Od teorie zpět k samotným 3D modelům. To, jak lze modely vytvořit, jsme si představili výše. K samotnému vytvoření 3D modelu je zapotřebí speciálního softwarového programu. Jedná se o takzvané CAD (Computer Aided Design) nástroje.

Tyto počítačové programy suplují skutečné rýsovací pomůcky. Správný CAD softwarový program by měl v sobě sloučit grafické, geometrické, matematické a inženýrské nástroje pro kreslení. Existují však i propracovanější softwary, ve kterých je možné počítat, analyzovat a řídit systémy (výroby, zařízení).

V rámci CAD rozlišujeme systémy a programy. CAD systémy lze rozdělit na obecné a specializované. Obecné zahrnují pouze 2D a 3D (ty se dále dělí na objemové a povrchové) systémy. Složitější je situace u specializovaných systémů, kde rozlišujeme například CAD systémy pro strojírenství (CAM, CAE), stavebnictví a architekturu (AEC, BIM, CAAD), správu nemovitostí (FM) nebo územní plánování a geografii (GIS).

Stejně jako u systémů, i u CAD programů rozlišujeme programy obecné a specializované. Mezi obecné programy patří například AutoCAD, ArchiCAD, DraftSight, Microstation, VariCAD nebo SketchUp. Specializované CAD programy dále dělíme programy pro strojírenství (Alibre design, CATIA Inventor, Solid Edge, SolidWorks, apod.), stavebnictví a architekturu (ArchiCAD, Allplan, Spirit, apod.), potrubní systémy a technické zařízení budov (Allplan, Revit MEP, Aveva Plant apod.) a další (např. programy pro vytvoření map orientačního běhu).

Jak vybrat 3D tiskárnu?

Když už máme vytvořený 3D model, je třeba jej vytisknout. K tomu však potřebujeme speciální 3D tiskárnu. Vzhledem k popularitě 3D tisku již nyní existuje mnoho přístrojů, ze kterých si můžete vybrat ten pravý.

Pravděpodobně nejrozšířenějším typem jsou FDM tiskárny, jež k tisku používají tenké vlákno plastu. Nízká pořizovací cena a s tím související nízké náklady na údržbu činí z těchto tiskáren nejoblíbenější variantu. Nevýhodou je ale nižší přesnost tisku. Tyto druhy tiskáren se tak hodí zejména pro začátečníky.

Dále se na trhu můžete setkat se SLA tiskárnami, které k tisku používají pryskyřici. Technologie těchto tiskáren je velmi propracovaná, a proto jsou u výsledného modelu zohledněny i ty nejmenší detaily. Povrch vytisklých modelů je navíc dokonale hladký. Nevýhodou jsou v tomto případě vyšší pořizovací a provozní náklady, stejně jako omezený výběr tiskových materiálů.

Setkat se můžete i s 3D pery, jenž lze použít k výrobě jednoduchých modelů. Pořizovací cena je nízká, avšak nevýhodou je bohužel slabá přesnost tisku. 3D pero můžete i bez obav svěřit dětem, které si jeho používáním procvičí jemnou motoriku.