โปรแกรมแก้ไขไฟล์ STL ฟรี: วิธีแก้ไขและซ่อมแซมไฟล์ STL และ 3MF

โปรแกรมแก้ไขไฟล์ STL ฟรี: วิธีแก้ไขและซ่อมแซมไฟล์ STL และ 3MF

เครื่องมือการซ่อมหรือแก้ไขไฟล์โมเดล STL ฟรี! ที่ดีที่สุด ตั้งแต่ขั้นพื้นฐานไปจนถึงขั้นสูง ตั้งแต่ Tinkercad ไปจนถึง Blender และอีกมากมาย

หากคุณดาวน์โหลดไฟล์ ได้รับมา หรือสร้างไฟล์ดิจิทัล 3 มิติจากโปรแกรม AI  คุณอาจต้องมีการแก้ไข ปรับปรุง หรือเปลี่ยนแปลงบางอย่างก่อนส่งไปยังเครื่องพิมพ์ บางทีคำสั่งในการตัดแบ่งชิ้นงานอาจแจ้งเตือนคุณถึงข้อบกพร่องของไฟล์ เช่น ขอบงานที่ไม่สมบูรณ์

ไม่ต้องกังวลไป ตอนนี้การซ่อมแซมไฟล์ STL หรือ 3MF นั้นง่ายกว่าที่เคยเป็นมา

อันที่จริงแล้ว ซอฟต์แวร์สำหรับตัดแบ่งชิ้นงานส่วนใหญ่ในปัจจุบันสามารถแก้ไขข้อผิดพลาดเล็ก ๆ น้อย ๆ ในไฟล์ของคุณได้เองโดยที่คุณอาจจะไม่ทันสังเกต ซึ่งคุณจะได้รับการแจ้งเตือนก็ต่อเมื่อโมเดล 3 มิติมีข้อบกพร่อง หรือเสียหายมากที่ทำให้ไม่สามารถพิมพ์ได้เท่านั้น

แล้วทำไมไฟล์ของคุณถึงพิมพ์ไม่ได้? บางครั้ง AI ช่วยทำให้การสร้าง “ดีไซน์ที่ดูเหมือนพิมพ์ได้” ทำได้เร็ว และง่ายกว่าที่เคย แต่ไฟล์ดิจิทัลที่ได้อาจมีรูหรือพื้นผิวที่ไม่เชื่อมต่อกัน (non manifold) ไฟล์ STL นั้นโดยพื้นฐานแล้วเป็นเหมือนเปลือกของวัตถุ หากไม่ได้ปิดสนิทหรือมีลักษณะ “กันน้ำ(watertight)” อย่างเหมาะสม อาจมีผนังที่บาง พื้นผิวขาดหาย หรือปัญหาอื่นๆ ที่ทำให้การพิมพ์ล้มเหลว หรือได้คุณภาพต่ำ

โครงข่ายสามเหลี่ยมของโมเดล 3 มิติใน MeshLab (ที่มา: MeshLab/All3DP)

เหตุผลอีกประการหนึ่ง และเป็นเหตุผลที่มีมากขึ้นในปัจจุบัน คือ การเข้าถึงเครื่องสแกน 3 มิติได้ง่ายขึ้น (ราคาถูกและใช้ง่ายขึ้น) เครื่องสแกน 3D เหล่านี้ทำให้การสร้างแบบโมเดลดิจิทัลจากวัตถุจริงเป็นเรื่องง่ายขึ้น อย่างไรก็ตาม ผู้ใช้มือใหม่มักสร้างไฟล์สแกนที่มีรู ช่องว่าง หรือข้อมูลไม่สมบูรณ์ ไม่ต่อเนื่อง ซึ่งอาจทำให้ได้ไฟล์ STL ที่พิมพ์ยากหรือไม่สามารถพิมพ์ได้เลยหากไม่ทำการแก้ไข

ปัญหาที่พบได้บ่อย:

  • ขอบที่ไม่เชื่อมต่อกัน (Non-Manifold Edge)  คือบริเวณที่พื้นผิวไม่ได้เชื่อมต่อกันอย่างเรียบร้อยไม่เป็นเนื้อเดียวกัน มักเกิดจากขอบที่มีจำนวนจุดเชื่อมต่อที่อยู่ติดกันน้อยเกินไป หรือมากเกินไป
  • ชิ้นส่วนที่ลอยตัว (Floating Faces) คือส่วนหรือเศษของโมเดลที่ลอยออกมา ไม่เชื่อมต่อกับรูปร่างหลัก

ซอฟต์แวร์หลัก ๆ สองประเภทที่สามารถช่วยได้คือ โปรแกรม CAD และโปรแกรมแก้ไข mesh (mesh editing tools)

ในการแก้ไขข้อบกพร่องทั่วไปของไฟล์ STL เช่น ขอบที่ไม่เชื่อมต่อ คุณอาจใช้เครื่องมืออย่าง Formware หรือ MeshLab ซึ่งเป็นโซลูชันแบบอัปโหลดและแก้ไขโดยอัตโนมัติ หรือซอฟต์แวร์ CAD ฟรี เช่น Tinkercad, FreeCAD และ Blender มักเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดเมื่อคุณต้องการควบคุมขั้นตอนการออกแบบโมเดลแบบเบ็ดเสร็จ ข้อเสียคือซอฟต์แวร์ CAD ส่วนใหญ่ต้องใช้เวลาในการเรียนรู้พอสมควร

ในบทความนี้ เราจะมาดูโปรแกรม CAD และโปรแกรมแก้ไขโมเดล 3 มิติฟรีที่ดีที่สุด สำหรับการแก้ไขและซ่อมแซมไฟล์ STL และ 3MF นอกจากนี้เรายังจะแนะนำบทเรียนสำหรับผู้เริ่มต้น เพื่อให้คุณสามารถเริ่มแก้ไขปัญหาทั่วไปได้อย่างมืออาชีพ โปรดทราบว่าไม่ใช่ทุกโปรแกรมที่จะอนุญาตให้คุณอัปโหลดไฟล์ 3MF และโปรดตรวจสอบรูปแบบที่โปรแกรมนั้นยอมให้คุณบันทึกไฟล์โมเดลด้วย

โปรแกรมแก้ไขไฟล์ STL ฟรี: วิธีแก้ไขและซ่อมแซมไฟล์ STL

แนวทางการแก้ไขปัญหาแบบด่วน

สิ่งที่ต้องการ เครื่องมือที่เหมาะสม
ซ่อมแซมไฟล์ STL อัตโนมัติอย่างรวดเร็ว Aspose หรือ Formware
โปรแกรมภายนอกที่ Bambu Studio แนะนำ Formware
ตรวจสอบและทำความสะอาดโครงmeshที่ยุ่งเหยิง MeshLab
การซ่อมแซมmeshด้วยตนเองและการแก้ไขขั้นสูง Blender
การแก้ไขแบบพื้นฐานสำหรับผู้เริ่มต้น Tinkercad
การเปลี่ยนแปลงขนาดหรือฟังก์ชันของชิ้นส่วน FreeCAD หรือ Fusion
ขั้นตอนการทำงานแบบดั้งเดิมที่หลายคนคุ้นเคยที่คุ้นเคย Meshmixer

เครื่องมือซ่อม mesh ฟรี

เครื่องมือซ่อมแซมโครงmeshแบบอัตโนมัติสามารถช่วยแก้ไขปัญหาได้อย่างรวดเร็ว เพียงอัปโหลดไฟล์และซ่อมแซมได้เพียงคลิกเดียว ข้อเสียคือคุณไม่สามารถควบคุมวิธีการแก้ไขโมเดลได้ ซึ่งโดยส่วนใหญ่แล้วก็ไม่ใช่ปัญหาใหญ่ หากคุณพบว่าเครื่องมือที่ใช้เปลี่ยนแปลงรูป ร่างหน้าตาของชิ้นงานของคุณ ตัวเลือกต่อไปของคุณคือซอฟต์แวร์ CAD

เมื่อใช้เครื่องมือซ่อมไฟล์บนเว็บเบราว์เซอร์ที่ให้อัปโหลดไฟล์ ต้องระวังไม่อัปโหลดแบบร่างที่เป็นความลับของลูกค้าหรืองานออกแบบเชิงพาณิชย์


FormWare

FormWare โปรแกรมซ่อมไฟล์ STL ออนไลน์ฟรี (ที่มา: FormWare)

หากคุณใช้ Bambu Studio คุณอาจรู้จัก Formware อยู่แล้ว เนื่องจากเป็นโปรแกรมแก้ไขโครงmesh (mesh fixer) ที่ซอฟต์แวร์แนะนำ

Formwareเป็นเครื่องมือซ่อมแซมไฟล์ที่ใช้งานง่าย เพียงคลิกเดียว และทำงานบนเว็บเบราว์เซอร์ สามารถใช้แก้ไขไฟล์ที่มีข้อผิดพลาดน้อยได้อย่างรวดเร็ว หรือต้องรอนานสักหน่อยสำหรับไฟล์ที่มีความซับซ้อน รายละเอียดสูง สามารถอัปโหลดและดาวน์โหลดได้เฉพาะไฟล์ STL เท่านั้น ไม่รองรับไฟล์ 3MF


MeshLab

การแก้ไขโมเดล 3 มิติที่ได้จากการสแกน 3D แหล่งที่มา: MeshLab

MeshLab เป็นโปรแกรมแก้ไขโมเดล 3 มิติแบบโอเพนซอร์สและใช้งานได้ฟรี ใช้สำหรับตรวจสอบ ทำความสะอาด ซ่อมแซม และแปลงโมเดล 3 มิติ รวมถึงไฟล์ STL มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการแก้ไขรูปทรงเรขาคณิตที่สับสน การลบองค์ประกอบที่ซ้ำซ้อนกัน การปิดรู การลดความหนาแน่นโครง mesh ของโมเดล 3 มิติ และเตรียมไฟล์สำหรับการพิมพ์ 3 มิติ

MeshLab เหมาะที่สุดสำหรับผู้ใช้ที่ต้องการควบคุมการซ่อมแซม ที่มากกว่าการซ่อมแซมแบบคลิกเดียว โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องการทำให้ไฟล์สแกนเรียบร้อยขึ้น ลดความซับซ้อนของโมเดลที่มีรายละเอียดมากเกินไป หรือตรวจสอบรูปทรงที่มีปัญหา

เริ่มต้นด้วยการเปิดไฟล์ STL ของคุณใน MeshLab และใช้เมนู Filters ซึ่งเป็นเครื่องมือซ่อมแซมส่วนใหญ่อยู่ที่นี่ การเริ่มต้นที่ดีควรตรวจสอบหาจุดหรือผิวหน้าที่ซ้ำกัน การลบชิ้นส่วนที่ลอยออกมา และการใช้เครื่องมือปิดช่องว่างในโมเดล หลังจากทำการเปลี่ยนแปลงแล้ว ให้บันทึกไฟล์ที่ซ่อมแซมแล้วเป็นไฟล์ STL ใหม่ เพื่อเก็บไฟล์ต้นฉบับไว้เป็นข้อมูลสำรอง

เคล็ดลับเล็กน้อยสำหรับมือใหม่:

  • ใช้เมนู Filters > Cleaning and Repairing เพื่อเปิดเครื่องมือพื้นฐานในการทำความสะอาดโมเดล 3 มิติ
  • ใช้คำสั่ง Render > Show Non Manifold Edges เพื่อระบุบริเวณที่มีปัญหาเรื่องพื้นผิว (non-manifest problem areas)
  • ลองใช้ Filters > Remeshing, Simplification and Reconstruction หากโมเดลมีรายละเอียดมากเกินไปหรือมีขนาดใหญ่เกินไป
  • ควรตรวจสอบโมเดลด้วยสายตาเสมอหลังจากทำการซ่อมแซมแต่ละครั้ง เนื่องจากบางครั้งการแก้ไขอัตโนมัติอาจทำให้รูปทรงเปลี่ยนไปได้
  • ควรบันทึกสำเนาไว้ก่อนทำการแก้ไข โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำงานกับไฟล์ STL ที่ดาวน์โหลดมาหรือสร้างขึ้นโดย AI

คุณสามารถดาวน์โหลด MeshLab ได้ฟรีจากเว็บไซต์นี้


Aspose

Aspose (ฟรีและใช้งานผ่านเว็บเบราว์เซอร์) เป็นเครื่องมือที่ทำงานได้รวดเร็ว และง่ายที่สุดสำหรับการซ่อมแซมไฟล์ SLT โดยไม่ต้องยุ่งยาก บริษัทนี้มีแอปพลิเคชันสำหรับจัดการไฟล์อีกมากมาย ดังนั้นลองมองหาแอปที่ชื่อว่า Aspose.3D Repairing มันเป็นเครื่องมือที่ทำงานบนคลาวด์ที่ช่วยแก้ไขไฟล์โมเดล 3 มิติที่เสียหายหรือใช้งานไม่ได้โดยตรงในเบราว์เซอร์ของคุณ โดยไม่ต้องติดตั้งซอฟต์แวร์ เพียงแค่ลากและวางไฟล์ .stl ของคุณ (จะมีข้อจำกัดเรื่องขนาดไฟล์) แล้วคลิกที่ ” fix ” หากคุณมีไฟล์ OBJ คุณสามารถแปลงเป็น STL ได้ด้วยเครื่องมือ Aspose อีกตัวหนึ่งที่เรียกว่าOBJ to STL converter

Aspose ตรวจจับปัญหาต่างๆ เช่น ค่าปกติที่เพี้ยนไป ค่าปกติที่หายไป ความหนาที่ไม่เพียงพอ และรูที่ไม่ควรมีมันหมาะสำหรับการแก้ไขปัญหาโดยอัตโนมัติอย่างรวดเร็ว ไม่เหมาะสำหรับการออกแบบรูปทรงใหม่ หรือการควบคุมวิธีการซ่อมแซมด้วยตนเองอย่างแม่นยำ


MeshInspector

ซอฟต์แวร์ MeshInspector มีทั้งเวอร์ชันฟรี และเสียเงิน สำหรับการซ่อมแซมไฟล์ STL แบบอัตโนมัติ และขั้นสูง (ที่มา: MeshInspector)

โปรแกรม MeshInspector (ใช้งานได้ทั้งบนเว็บเบราว์เซอร์และบนเดสก์ท็อป รุ่นพื้นฐานใช้งานฟรี) สามารถแก้ไขไฟล์ได้ด้วยการคลิกเพียงครั้งเดียว แต่เราพบว่ามันทำได้มากกว่านั้นมาก มันทำการซ่อมแซมพื้นผิวที่ไม่สมบูรณ์โดยอัตโนมัติก่อน แต่ก็ชี้ให้เห็นถึงรูบางจุดที่เราควรซ่อมแซมด้วย สำหรับการซ่อมแซมที่แม่นยำและละเอียดมากขึ้น เราสามารถแก้ไขแต่ละจุดด้วยตนเองได้ และถ้าเราเลือกใช้ปุ่ม “ซ่อมแซม Mesh อัตโนมัติ” ผลที่ได้คือ รูต่างๆ ได้รับการแก้ไข และไฟล์ก็โหลดเข้าสู่โปรแกรม Slicer ได้อย่างราบรื่น

หากคุณกำลังมองหาอะไรที่มากกว่าแค่การซ่อมแซมอัตโนมัติ หรือหากการซ่อมแซมแบบอัตโนมัติทำให้รายละเอียดในโมเดลของคุณหายไป คุณก็ต้องการ MeshInspector ที่มีอินเทอร์เฟซที่ใช้งานง่ายมากสำหรับการเรียนรู้ขั้นพื้นฐาน (และวิธีการขั้นสูงบางอย่าง) ในการแก้ไขโมเดลด้วยวิธีที่แม่นยำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ อย่างไรก็ตามโปรแกรมนี้ไม่ได้ฟรี เวอร์ชันพื้นฐานที่มีเครื่องมือให้มาอย่างจำกัดนั้นฟรี และคุณสามารถทดลองใช้รุ่น Advance ที่มีเครื่องมือซ่อมแซมครบได้ฟรีเป็นเวลา 30 วัน แต่หลังจากนั้น คุณจะต้องสมัครสมาชิก: 300 ดอลลาร์ต่อปีสำหรับการแก้ไข mesh ขั้นสูง เวอร์ชันโปรฯ ราคา 790 ดอลลาร์ซึ่งรวมถึงการแปลงข้อมูลสแกน 3 มิติเป็น mesh ข้อมูล CT และ MRI เป็น mesh และอื่นๆ อีกมากมาย

การแก้ไขไฟล์ STL ในซอฟต์แวร์ CAD

การแก้ไขโมเดล 3 มิติใน Fusion (ที่มา: Autodesk)

บางครั้ง เครื่องมือแก้ไข mesh อัตโนมัติก็ช่วยได้เพียงระดับหนึ่งเท่านั้น เครื่องมือเหล่านี้ยอดเยี่ยมสำหรับการปิดรู ลบพื้นผิวที่ซ้ำซ้อนกัน หรือแก้ไขรูปทรงที่ไม่เป็นไปตามต้องการ แต่โดยปกติแล้วไม่สามารถสร้างโมเดลขึ้นมาใหม่ให้ตรงตามต้นแบบที่ออกแบบมาได้

หากไฟล์ STL มีขนาดที่ไม่ถูกต้อง ฟังก์ชันการใช้งานขาดหายไป (หรือมีส่วนที่คุณต้องการลบออกไป) รูสกรูวางผิดตำแหน่ง จุดข้อต่อที่ไม่แข็งแรง หรือชิ้นส่วนที่ต้องประกอบเข้ากับชิ้นส่วนอื่นอย่างแม่นยำ โปรแกรม CAD ฟรีอาจเป็นทางเลือกที่ดีกว่า

โปรแกรมอย่าง FreeCAD, Tinkercad, Blender หรือ Fusion ช่วยให้คุณสร้างงานที่มีรูปทรงที่คมชัด ปรับขนาด เพิ่มหรือลบส่วนประกอบ และซ่อมแซมส่วนที่เสียหายได้อย่างแม่นยำกว่าเครื่องมือซ่อมแซม mesh ในอีกแง่หนึ่ง เมื่อปัญหาไม่ใช่แค่ mesh ที่เสียหาย แต่เป็นการออกแบบใหม่ที่ต้องการการเปลี่ยนแปลงอย่างแท้จริง ซอฟต์แวร์ CAD จะช่วยให้คุณควบคุมมันได้มากขึ้น


Tinkercad

Tinkercad เป็นโปรแกรม CAD ออนไลน์ฟรีที่พัฒนาโดย Autodesk คุณสามารถใช้งานมันได้โดยสร้างบัญชีฟรีบนเว็บไซต์ Tinkercad หรือเข้าสู่ระบบด้วยบัญชี Autodesk ที่มีอยู่แล้ว คุณสมบัติหลักของมันคือการใช้รูปทรงพื้นฐาน และรูปทรงสำเร็จรูปเพื่อประกอบการสร้างโมเดล 3 มิติ

Tinkercad มีประโยชน์มากสำหรับการแก้ไขไฟล์ STL อย่างง่าย เช่น การใส่ตัวหนังสือ การตัดแบ่งชิ้นงาน หรือการรวมไฟล์ STL สองไฟล์เข้าเป็นโมเดลเดียวกัน

โปรแกรมนี้ใช้งานง่ายทำงานได้อย่างราบรื่น และมีเครื่องมือพื้นฐานครบครันที่จำเป็นสำหรับการสร้างแบบจำลอง 3 มิติอย่างง่าย อย่างไรก็ตาม โปรแกรมนี้ยังขาดคุณสมบัติสำคัญบางอย่างของโปรแกรมแก้ไขไฟล์ STL ที่สมบูรณ์แบบ โดยเฉพาะเครื่องมือสำหรับการสร้างแบบจำลองพื้นผิว และการซ่อมแซม mesh

ถึงกระนั้น มันก็เป็นตัวเลือกที่ดีที่จะช่วยให้คุณเริ่มต้นสร้าง หรือทำการแก้ไขปัญหาการตัดต่อพื้นฐานเฉพาะจุดได้ หากนั่นคือสิ่งที่คุณต้องการ นี่เป็นขั้นตอนในการทำงาน

ขั้นตอนที่ 1: import ไฟล์ STL

เริ่มโปรเจ็กต์ใหม่แล้วกด “Import” ที่มุมบนขวา (ที่มา: All3DP)

เมื่อคุณสร้างและเข้าสู่ระบบบัญชี Tinkercad ฟรีของคุณเรียบร้อยแล้ว คุณสามารถแก้ไขไฟล์ STL ได้ ขั้นตอนแรกคือการ import ไฟล์

  1. เปิดดีไซน์ใหม่
  2. คลิก “import” ที่มุมบนขวามือ
  3. เลือก “Choose a file”
  4. เลือกไฟล์ STL ที่คุณต้องการ จากนั้นคลิก “import”

ก่อน import ไฟล์เข้าสู่พื้นที่ทำงาน Tinkercad จะแสดงข้อมูลภาพรวมพื้นฐานของไฟล์ STL รวมถึงขนาดของชิ้นส่วน หากคุณต้องการปรับขนาดการออกแบบ ก็เปลี่ยนตรงนี้ได้เลย

  1. เพียงป้อนเปอร์เซ็นต์การปรับขนาด หรือระบุขนาดที่ต้องการลงในช่องต่างๆ
  2. คลิก “import”

อาจใช้เวลาสักครู่สำหรับ Tinkercad ในการอัปโหลดไฟล์ไปยังพื้นที่ทำงาน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนและขนาดของไฟล์

ขั้นตอนที่ 2: แก้ไขไฟล์ STL

รูปดาวและสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่ group อยู่ด้วยกัน พร้อมกับรู (ที่มา: All3DP)

 

เมื่อ import ไฟล์ของคุณเสร็จแล้ว คุณสามารถใช้รูปทรงพื้นฐานสำเร็จรูป เครื่องมืออื่น ๆ ที่มีให้เพื่อใช้แก้ไขไฟล์ STL ของคุณได้ นอกจากนี้ คุณยังสามารถ import ไฟล์ STL อื่นๆ เพิ่มเติม และใช้ไฟล์เหล่านั้นเพื่อปรับแต่งการออกแบบของคุณต่อไปได้อีกด้วย

  1. ในการรวมโมเดลสองชิ้น ให้เลื่อนโมเดลทั้งสองจนกว่าจะอยู่ในตำแหน่งตามที่คุณต้องการ จากนั้นเลือกทั้งสองโมเดลแล้วกด “Ctrl + G” เพื่อรวมเป็นกลุ่มเข้าด้วยกัน หากต้องการแยกกลุ่ม ให้กด “Ctrl + Shift + G”
  2. ในการเพิ่มรู ให้เพิ่มทรงกลมจากเมนูรูปทรงสำเร็จรูปทางด้านขวา แล้ววางตำแหน่งทรงกลมนั้นในจุดที่คุณต้องการเพิ่มรูในโมเดล
  3. จากช่อง “Shape” ด้านบนขวา ให้เลือก “Hole” จากนั้นเลือกโมเดลอันที่สองด้วย (โดยคลิกที่โมเดลนั้นพร้อมกับกดปุ่ม “Shift” ค้างไว้) แล้วจัดการรวมกลุ่มโมเดลทั้งสองเข้าด้วยกัน (“Ctrl + G”) ตอนนี้โมเดลของคุณก็จะมีรูแล้ว

นอกจากนี้ คุณยังสามารถปรับขนาดได้โดยการลากจุดที่มุมทั้งสี่ของโมเดล

ขั้นตอนที่ 3: export เป็นไฟล์ STL

เมื่อคุณแก้ไขดีไซน์จนพอใจแล้ว คุณสามารถ export เป็นไฟล์ STL ได้

  1. เลือกทุกอย่างที่คุณต้องการ export
  2. คลิก “export” ที่มุมบนขวามือ
  3. ทำตามขั้นตอนเพื่อ export ไฟล์ดีไซน์เป็นไฟล์ STL

Blender + 3D Print Toolbox

Blender เป็นโปรแกรมที่มีความหลากหลาย และมีฟีเจอร์มากมาย สามารถดาวน์โหลดได้ง่ายจากเว็บไซต์ทางการของ Blender มันเป็นโปรแกรมจัดการไฟล์ STL ที่ยอดเยี่ยมหากคุณต้องการสร้างโมเดลที่มีรายละเอียดสูง โดยมีเครื่องมือมากมายสำหรับการปั้นและการเก็บรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ นอกจากนี้ยังช่วยให้การ import โมเดล STLและการเตรียมตัวสำหรับการสร้างโมเดล ทำได้ง่ายมาก

อย่างไรก็ตาม โปรแกรมนี้มีขั้นตอนการเรียนรู้ที่ค่อนข้างสูง เนื่องจากมีเครื่องมือและคำสั่งมากมาย นอกจากนี้ยังต้องการคอมพิวเตอร์พลังสูงในการประมวลผล และในการแสดงผลโมเดลบางแบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณซอยผิวโมเดลออกเป็น triangle เล็กๆ จำนวนมาก

มาดูกันว่าคุณสามารถทำงานกับไฟล์ STL ได้อย่างไร

ขั้นตอนที่ 1: เปิดไฟล์ STL

  1. เปิด Blender คลิกที่พื้นที่ทำงาน แล้วลบลูกบาศก์ตั้งต้นโดยการเลื่อนเมาส์ไปวางบนลูกบาศก์แล้วกดปุ่ม “Del”
  2. คลิกที่ “File > Import > Stl (.stl)” เลือกไฟล์ที่คุณต้องการเปิด แล้ว import ไฟล์นั้น

ขั้นตอนที่ 2: แก้ไขไฟล์ STL

รูปทรงด้านขวาดูใกล้เคียงกับทรงกลมมากกว่าในเชิงเรขาคณิต เนื่องจากตัว subdivision modifier (ที่มา: All3DP)
  1. เปลี่ยนจากโหมด “Object” เป็นโหมด “Edit” โดยกดปุ่ม “Tab” หรือเลือก “Edit Mode” จากเมนูที่มุมซ้ายบนของหน้าจอ ตอนนี้คุณควรจะเห็นเส้นขอบ ทั้งหมดที่ประกอบเป็นโมเดลของคุณแล้ว
  2. จากนั้นกดปุ่ม ‘A’ เพื่อเลือกทั้งหมด ตอนนี้โมเดลจะเปลี่ยนเป็นสีส้ม คุณยังสามารถเลือกจุด เส้นขอบ หรือระนาบแต่ละส่วนได้โดยใช้เม้าส์ปุ่มซ้ายลากกรอบสี่เหลี่ยมครอบมัน
  3. หากต้องการแปลงรูปสามเหลี่ยมให้เป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ให้กดปุ่ม “Alt + J”
  4. ตอนนี้คุณสามารถเปลี่ยนจำนวนรูปสี่เหลี่ยมได้โดยเลือกแท็บ “Edge” ในเมนูด้านบน จากนั้นเลือก “Subdivide” หรือ “Un-Subdivide” จากเมนู หรืออีกวิธีหนึ่ง คุณสามารถคลิกขวาเพื่อเปิดเครื่องมือ “Subdivide” ได้

วิธีการนี้จะเพิ่มจำนวน polygon โดยการเสริมจาก polygon ที่มีอยู่แล้ว ซึ่งหมายความว่าโมเดลของคุณจะไม่มีรายละเอียดเพิ่มขึ้น แต่จะมีเพียงจำนวนหน้าตัดมากขึ้นเท่านั้น หากคุณต้องการเพิ่มรายละเอียด เช่น ความโค้งของพื้นผิว คุณต้องกลับไปที่ “Object Mode” และใช้ตัวแก้ไข ” Subdivision Surface ” จากนั้น exportรูปทรงที่ได้เป็นไฟล์ STL อีกครั้ง

Blender มีรูปทรงให้เลือกมากมาย (ที่มา: Guilherme Schendel ผ่าน All3DP)

5. ขณะอยู่ใน Edit Mode ให้เปิดใช้งานการเลือกสามแบบ ได้แก่ “Vertices” “Edge” หรือ “Face select” โดยกดปุ่ม “1” “2” หรือ “3” บนแป้นพิมพ์ตามลำดับ เพื่อแก้ไขส่วนต่าง ๆ ของโมเดล

6. ในการสร้างรูปทรงนูนออกมา (Extrude) ให้เลือกพื้นผิวส่วนนั้นแล้วคลิกขวา จากเมนู ให้เลือก “Extrude Faces” จากนั้นดึงพื้นผิวออกไปให้ไกล หรือลึกเท่าที่ต้องการ แล้วกด “Enter” หรือคลิกที่ใดก็ได้ในวิวพอร์ต หรืออีกวิธีหนึ่ง คุณ สามารถเลือกเครื่องมือ “Extrude Region” จากตัวเลือกทางด้านขวามือได้

7. ค้นหารูปทรงต่าง ๆ เช่น แผ่นระนาบ ลูกบาศก์ หรือทรงกลม เพื่อเพิ่มลงในโมเดลของคุณ โดยไปที่เมนู “Add” ที่ด้านบนของหน้าต่างแสดงผล หรือกด “Shift + A” แล้วเลือกสิ่งที่ต้องการ

8. ใน “Object Mode” ไปที่ Modifiers Properties ในเมนูทางด้านขวา แล้วไปที่ “Add Modifier > Generate > Boolean” เลือกประเภทการผสานที่คุณต้องการ กับวัตถุหลัก ไม่ว่าจะเป็น “Intersect”, “Union”, หรือ “Difference” ที่ตัวเลือก “Object” ให้คลิกที่สี่เหลี่ยม และเลือกโมเดลของคุณ จากนั้นคลิก “Ctrl + A” หรือเลือก “Apply” จากลูกศรข้างๆ ปุ่มดำเนินการ

ขั้นตอนที่ 3: ซ่อมแซมไฟล์ STL

3D-Print Toolbox จะอยู่ในแท็บทางด้านขวาของจอภาพ (ที่มา: All3DP)

นอกเหนือจากการ import ไฟล์ STL แล้ว Blender ยังมีเครื่องมือซ่อมแซมไฟล์ STL ในตัวอีกด้วย

  1. เปิดใช้งานหรือติดตั้ง 3D Print Toolbox จากส่วน Add-ons หรือ Extensions ของ Blender จากนั้นเปิดใช้งานจากแถบด้านข้างโดยใช้ปุ่ม N
  2. ตอนนี้คุณสามารถเปิด Toolbox ได้ในแถบด้านข้างทางขวา (ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้เปิดใช้งานแถบด้านข้างจากเมนู “View”) คุณสามารถกดปุ่ม ‘N’ เพื่อสลับการใช้งานคุณสมบัตินี้ จากนั้นเลือก “3D-Print” จากในแท็บ

เครื่องมือ 3D Print Toolbox ของ Blender ช่วยให้คุณแก้ไขปัญหาที่อาจทำให้ไฟล์ STL ของคุณพิมพ์ออกมาไม่ถูกต้อง ซึ่งรวมถึง:

  • ส่วนที่ลอยออกมา (Overhangs) ซึ่งต้องการ support รองรับเมื่อพิมพ์ด้วยเทคโนโลยี FDM และเทคนิคอื่น ๆ
  • ปัญหาเรื่อง ความหนาของผนังที่อาจทำให้บางส่วนไม่สามารถพิมพ์ได้เนื่องจากผนังบางเกินไป
  • Non-Manifolds ที่ทำให้เครื่องพิมพ์ 3 มิติสับสนกับรูปทรงที่ยื่นลอยออกมาหรือว่าตัดกัน

คุณสามารถตรวจสอบปัญหาทั้งหมดเหล่านี้ได้โดยกด “Check All” หรือตรวจสอบทีละรายการ ที่ด้านล่างของกล่องเครื่องมือจะมีรายการข้อผิดพลาดของโมเดล ซึ่งคุณสามารถเลือกดูได้ หากต้องการซ่อมแซมจุดตัด และเส้นขอบ ให้กด “Isolated” หากต้องการทำให้ mesh ของคุณเป็น Manifolds ให้กด “Make Manifold”

ขั้นตอนที่ 4: export เป็นไฟล์ STL

ในการ export งานของคุณ ให้ไปที่ “File > Export > Stl (.stl)” และทำตามคำแนะนำเพื่อบันทึกไฟล์ของคุณ


FreeCAD

FreeCAD เป็นซอฟต์แวร์ CAD แบบโอเพนซอร์ส และใช้งานได้ฟรี ที่มีเครื่องมือมากมายสำหรับการสร้างโมเดล 3 มิติ คุณสามารถดาวน์โหลด FreeCAD ได้ฟรีจากเว็บไซต์ FreeCADเพียงเลือกเวอร์ชันที่ถูกต้องสำหรับระบบปฏิบัติการของคุณแล้วเริ่มการติดตั้ง

FreeCAD เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสร้างชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำและใช้งานได้จริง แต่ไม่ค่อยสะดวกนักสำหรับการปั้นรูปทรงอิสระ หรือการซ่อมแซมข้อมูลสแกนที่ยุ่งเหยิงมาก ๆ มันทำงานได้ดีที่สุดเมื่อคุณต้องการแปลงไฟล์ สร้างใหม่ หรือปรับเปลี่ยนขนาดของชิ้นงานมากกว่าการซ่อมแซม mesh

เมื่อพูดถึงการแก้ไขไฟล์ STL ข้อจำกัดที่สำคัญอย่างหนึ่งของ FreeCAD คือมันมีปัญหาในการจัดการกับโครงสร้าง intercepting ซึ่งอาจส่งผลให้โมเดลที่มีเส้นขอบชนิดเกิดความเสียหายได้

ถึงกระนั้นก็ยังสามารถทำอะไรได้อีกมากมายด้วยโปรแกรมนี้ ดังนั้นมันอาจจะเป็นโปรแกรมที่เหมาะกับความต้องการของคุณก็ได้

ขั้นตอนที่ 1: เปิดไฟล์ STL และแปลงเป็นโมเดล 3 มิติ

เลือก “Part” จากเมนูแบบดรอปดาวน์ (ที่มา: Guilherme Schendel ผ่าน All3DP)
  1. เปิดโปรแกรม FreeCAD และสร้างเอกสารใหม่โดยคลิกที่ “File > New”
  2. คลิก “File > Import” แล้วเลือกวัตถุที่คุณต้องการแก้ไข
  3. เปลี่ยนพื้นที่ทำงานของคุณเป็นแบบ “Part”
  4. เลือกวัตถุที่ import ในหน้าต่าง “Model”
  5. จากนั้นคลิกที่ “Part > Create shape from mesh…”. ขั้นตอนนี้จะแบ่งวัตถุที่ import ออกเป็นรูปสามเหลี่ยมเล็ก ๆ จำนวนมาก คุณสามารถปรับความแม่นยำของการแบ่งรูปสามเหลี่ยมได้ แต่ 0.10 ก็เหมาะสมดีสำหรับวัตถุส่วนใหญ่ หากตัวเลขน้อยลง การแปลงวัตถุจะใช้เวลานานขึ้น
  6. ตอนนี้คุณสามารถลบหรือซ่อนโมเดลที่ import เข้ามาได้แล้ว ซึ่งจะแสดงรูปร่างของวัตถุที่นำเข้าซึ่งประกอบด้วยรูปสามเหลี่ยมจำนวนมาก
เลือก “Solid from shell” เพื่อสร้างรูปทรง (ที่มา: Guilherme Schendel ผ่าน All3DP)

 

7. คลิก “Shape builder” เพื่อสร้างรูปทรง และเลือก “Solid from shell” จากนั้นคลิกที่สามเหลี่ยมใดก็ได้ที่ประกอบเป็นวัตถุที่คุณ import แล้วคลิก “Create” จุดนี้คุณจะยังไม่เห็นอะไรเลยเพราะรูปทรงนั้นทับซ้อนกับวัตถุอยู่ คลิก “Close” เพื่อเสร็จสิ้น

8. ขั้นตอนต่อไป ให้ลบหรือซ่อนรูปร่างเดิม ตอนนี้คุณก็จะได้วัตถุที่เป็นรูปทรงสมบูรณ์ของไฟล์ mesh ของคุณ พร้อมสำหรับการแก้ไขแล้ว

ขั้นตอนที่ 2: แก้ไขไฟล์ STL

ขั้นแรก เลือกด้านใดด้านหนึ่งของวัตถุ จากนั้นคลิก Create Sketch (ที่มา: Guilherme Schendel ผ่าน All3DP)
  1. เปลี่ยนโหมดพื้นที่การทำงานของคุณเป็น “Part Design”
  2. คลิกที่พื้นผิวใดก็ได้ที่คุณต้องการเพิ่มหรือลบวัสดุ มันจะเปลี่ยนเป็นสีเขียว
  3. จากนั้นคลิก “Create sketch”
  4. สร้างรูปทรงที่คุณต้องการดึงออกมาหรือตัดออก โดยใช้เครื่องมือสำหรับวาดวงกลม สี่เหลี่ยม หรือเส้นตรง
  5. คลิกที่ “Close” เพื่อยืนยัน sketch หากต้องการแก้ไข sketch ให้ดับเบิ้ลคลิกที่ sketch นั้นในตารางโครงสร้างโมเดล
  6. ตอนนี้ให้เลือกคุณสมบัติที่คุณต้องการใช้ คุณสามารถใช้เครื่องมือ “Pad” (1) เพื่อยืด หรือเครื่องมือ “Pocket” (2) เพื่อตัดองค์ประกอบ

ขั้นตอนที่ 3: ซ่อมแซมไฟล์ STL

เลือกออปชั่นสุดท้ายเพื่อทำการซ่อมแซมทั้งหมดในคราวเดียวกัน (ที่มา: Guilherme Schendel ผ่าน All3DP)

นอกจากนี้ FreeCAD ยังมีเครื่องมือซ่อมแซม mesh (mesh repair tool) ที่ครอบคลุมอีกด้วย:

  1. เลือก “Meshes > Analyze > Evaluate & Repair Mesh”
  2. จากตัวเลือกที่ปรากฏ ในส่วน “Mesh Information” ให้เลือก mesh ที่คุณต้องการซ่อมแซม
  3. หากคุณไม่ได้ต้องการประเมินเพียงด้านใดด้านหนึ่งโดยเฉพาะ ให้เลือกช่อง “Repetitive repair” เพื่อทำซ้ำ จากนั้นคลิกที่ Analyze แล้วคลิก Repair

ขั้นตอนที่ 4: exportเป็นไฟล์ STL

  1. เลือกคำสั่งสุดท้ายในรายการสร้างโมเดลเพื่อ export ไฟล์ที่แก้ไขแล้ว
  2. จากนั้นคลิกที่ “File > Export” และเลือก “Mesh formats”

Fusion

Fusion (ก่อนหน้านี้รู้จักกันในชื่อ Fusion 360) เป็นซอฟต์แวร์ CAD/CAM 3 มิติบนระบบคลาวด์ที่พัฒนาโดย Autodesk สามารถใช้งานได้ฟรีภายใต้ใบอนุญาตการใช้งานส่วนบุคคลซึ่งมีข้อจำกัดบางประการ แต่โชคดีที่มีการให้เข้าถึงเครื่องมือแก้ไข และสร้าง mesh ที่มีประสิทธิภาพ เครื่องมือเหล่านี้รองรับทั้งโหมดการสร้างแบบจำลองพาราเมตริกและแบบโดยตรง ซึ่งคุณสามารถเพิ่ม ซ่อมแซม และแก้ไขแบบจำลองmeshเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการผลิตได้

นี่เป็นซอฟต์แวร์ที่ดีและใช้งานได้จริง แม้ว่าการเรียนรู้การใช้งานอาจจะยากกว่าโปรแกรมอย่าง Tinkercad หรือ Meshmixer แต่ก็สามารถหาข้อมูลได้มากมายเกี่ยวกับวิธีการใช้งานโปรแกรม และเมื่อคุณคุ้นเคยกับอินเทอร์เฟซ และเครื่องมือต่าง ๆ แล้ว มันก็จะกลายเป็นเครื่องมือทรงพลังสำหรับการสร้างแบบจำลอง 3 มิติ

ขั้นตอนที่ 1: เปิดไฟล์ STL

เพิ่มโมเดล 3 มิติจากระบบคลาวด์หรือจากคอมพิวเตอร์ของคุณ (ที่มา: Guilherme Schendel ผ่าน All3DP)
  1. ใน Design workspace ให้เลือกแท็บ Mesh
  2. ในแท็บ Mesh จากกรุ๊ป “Create” ให้เลือก “Insert Mesh”
  3. คุณสามารถเลือกโมเดล 3 มิติจากไฟล์บนคลาวด์หรือจากคอมพิวเตอร์ของคุณได้ ประเภทไฟล์ที่รองรับ ได้แก่ STL, OBJ และ 3MF
  4. ขั้นตอนนี้จะโหลดโมเดล และจะมีหน้าต่างใหม่ปรากฏขึ้นทางด้านขวา ในหน้าต่างนั้น คุณสามารถพลิกเปลี่ยนทิศทางและคลิก “Okay” เพื่อเสร็จสิ้นกระบวนการ เพื่อให้ทิศทางของเวกเตอร์ปกติของโมเดลหันออกด้านนอก

ขั้นตอนที่ 2: แก้ไขไฟล์ STL

มีคำสั่งปรับแต่งครบชุดให้ใช้งานได้ (ที่มา: Guilherme Schendel ผ่าน All3DP)
  1. มีคำสั่งแก้ไขมากมายให้เลือกใช้จากกรุ๊ป ” Modify ” เช่น Combine, Smooth, Plane Cut, และ Scale
  2. นอกจากนี้ คุณยังสามารถใช้เครื่องมือ “Direct Edit” ซึ่งช่วยให้คุณสามารถแก้ไขตัวโมเดลโดยตรงโดยไม่ต้องบันทึกการเปลี่ยนแปลงในประวัติพารามิเตอร์ของการออกแบบ ด้วยวิธีนี้ การแก้ไขทั้งหมดจะถูกเก็บไว้ในรายการเดียวบนบรรทัดประวัติ

ขั้นตอนที่ 3: ซ่อมแซมไฟล์ STL

ตัวเลือกการแสดงผลพรีวิวจะต้องใช้พลังการประมวลผลสูงมาก (ที่มา: Guilherme Schendel ผ่าน All3DP)
  1. จากกรุ๊ป “Prepare” ให้เลือกคำสั่ง Repair
  2. หน้าต่างป๊อปอัพจะปรากฏขึ้นทางด้านขวา ซึ่งคุณสามารถเลือกส่วนต่างๆ ของวัตถุที่ต้องการแก้ไขได้
  3. ตัวเลือก Repair Type ได้แก่ Close Holes, Stich and Remove, Wrap, และ Rebuild.

ขั้นตอนที่ 4: exportเป็นไฟล์ STL

คุณสามารถส่งโมเดล 3 มิติไปยังโปรแกรม slicer ได้โดยตรง (ที่มา: Guilherme Schendel ผ่าน All3DP)
  1. ในกรุ๊ป “Export” ให้เลือกคำสั่งพิมพ์ 3 มิติ
  2. ในหน้าต่างที่ปรากฏขึ้นทางด้านขวา ให้เลือกโมเดลที่ต้องการ export รูปแบบไฟล์ที่ต้องการ และประเภทหน่วย
  3. คุณสามารถส่งออกโมเดล 3 มิติไปยังโปรแกรม slicer ได้โดยตรง โดยเลือกช่อง “Send to 3D Print Utility”
  4. หรืออีกทางหนึ่ง ให้ปล่อยช่องนี้ว่างไว้ แล้วคุณจะสามารถดาวน์โหลดไฟล์ได้