fbpx

คลี่ไฟล์ 3D เป็นไฟล์ 2D ต้องทำอย่างไร? ทำเบาะ, Pattern, Car Wrap ติดรถยนต์

คลี่ไฟล์ 3D เป็นไฟล์ 2D ต้องทำอย่างไร? ทำเบาะ, Pattern, Car Wrap ติดรถยนต์

วันนี้เราจะขอนำเสนอเครื่องมือที่ชื่อว่า “ExactFlat” ที่ช่วยในเรื่องของการแก้ไขไฟล์งานสแกน 3D scan data ที่เป็นรูปแบบ STL file มาเป็น 2D data หรือพูดง่ายๆ คือการกางไฟล์ 3D ออกมาเป็น 2D (แผ่นเรียบๆ) เพื่อนำไปใช้งานต่อกับงานออกแบบต่างๆ โดยทั่วไปแล้วการที่จะนำไฟล์ 3D scan นั้นมาทำงานต่อในรูแบบ 2D นั้นจะทำได้อยากมาก เพราะรูปแบบข้อมูลจะคนละแบบกันทำให้กระบวนการในการทำงานจะหลายขั้นตอน ซึ่งในสมัยนี้การนำเทคโนโลยีที่เรียกว่าเครื่อง 3D scanner เข้ามาช่วยวัดขนาด หาพื้นที่ และอื่นๆ อีกมากมายกับงานเฉพาะทางกับงานด้านต่างๆ เอาเท่าที่เห็นภาพได้ชัดเจนเลยก็คืองานรถยนต์ที่รู้จักในชื่อว่า คาร์แร๊ป ที่เป็นการติดสติ๊กเกอร์หรือการติดฟิล์มกันรอยบนตัวรถยนต์ เพื่อรักษาสีของตัวรถยนต์ให้สวยสดใสอยู่ตลอดเวลาไม่มีรอยขีดข่วน ซึ่งการทำงานในเมื่อก่อนที่จะมีเครื่อง 3D Scanner เข้ามาช่วยในการทำงานออกแบบนั้น การที่จะทำฟิล์มออกมาติดรถยนต์นั้นจะต้องใช้คนวัดด้วยตัวเองและใช้เครื่องมือแบบเฉพาะทาง ที่สำคัญเลยคือใช้เวลาค่อนข้างนานเลยวัดแล้วบางทีจะมีความพิดพลาดค่อนข้างจะเยอะ แต่พอมีเครื่อง 3D Scanner เข้ามาช่วยนั้นช่วยลดระยะเวลาลงไปได้เป็นอย่างมากเลยทีเดียว แถมความคลาดเคลื่อนและข้อผิดพลาดของเครื่อง 3D Scanner นั้นจะมีน้อยมากๆ แล้วแต่ว่าเป็นรุ่นหรือยี่ห้อไหน ทั้งนี้เราจะขอเสนอการต่อยอดนำไปใช้งานต่อทางเราจะแนะนำเป็นเครื่องของทาง Shining3d รุ่นดังนี้

1. Shining3d Einscan HX
เหมาะสำหรับสแกนงานที่เป็นวัตถุขนาดกลาง-ขนาดใหญ่ รถยนต์ และอื่นๆ โดยอาจจะมีสีที่เงา ดำหรือจะเป็นโลหะ ก็สามารถสแกนได้เพราะไม่จำเป็นต้องพ่นสเปร์ยแป้งลงบนชิ้นงานก่อนเริ่มสแกน แต่ถ้าเป็นวัตถุโปร่งใส(กระจก) จะต้องพ่นสเปร์ยแป้ง ตัวเครื่องจะใช้เทคโนโลยีที่เป็นแบบ 2 ระบบ มีทั้งระบบเลเซอร์ที่ทำให้ได้ความแม่นยำที่สูง และยังมีระบบที่เป็น LED light ทำให้สามารถสแกนสีของวัตถุได้ภายในตัวเครื่องเดียว จึงทำให้สะดวกในการใช้ง่านเป็นอย่างมาก และที่สำคัญสามารถใช้มือจับตัวเครื่องถือสแกนงานได้เลย ความละเอียดสูงสุดอยู่ที่ 40 ไมครอน



2. Shining3d Einscan Pro HD และ 2X Series
เหมาะสำหรับสแกนงานที่เป็นวัตถุขนาดเล็ก-ขนาดใหญ่ รถยนต์ สิ่งของ โปร่งใส(กระจก)และอื่นๆ จะต้องไม่เป็นสีเงา ดำเข้ม และโลหะ ถ้าเลี่ยงไม่ได้จำเป็นต้องพ่นสเปร์ยแป้งหรือทำให้วัตถุไม่เป็นสีเงา ดำเข้ม และโปร่งใส อาจจะทำสีบนวัตถุก่อนเริ่มสแกน ถ้าต้องการสแกนงานให้เก็บสีของวัตถุด้วยจำเป็นต้องติด add-on เพิ่มคือ Camera color module เครื่องสแกนรุ่นนี้จะใช้ระบบ LED light ในการสแกน แถมรุ่นนี้ยังสามารถใส่ขาตั้งกล่องต่อกับแท่นหมุนอัตโนมัติ Automatic Turntable ในการสแกนและใช้มือจับถือสแกนเพื่อความรวดเร็วในการสแกนวัตถุ ความละเอียดสูงสุดอยู่ที่ 40 ไมครอน



เรามาสู่ระบบการทำงานของเครื่องมือนี้กันเถอะโดยทาง Shining3d จะแนะนำให้ใช่ผ่านโปรแกรมแก้ไขไฟล์อีกอันคือ Geomagic Essentials ก่อนเพื่อซ่อมแซมไฟล์งาน 3D scan ที่มีรู พื้นผิวเสีย หรือไฟล์ที่มีตาข่าย mesh มากเกินไปให้เหมาะสมต่อการนำไปทำงานในรูปแบบ Flat Pattern ซึ่งขึ้นตอนจะมีดังต่อปนี้

การแก้ไขไฟล์ 3D scan กับโปรแกรม Geomagic Essentials
1. การ Import ไฟล์ 3D scan เข้าโปรแกรม Geomagic Essentials
การนำไฟล์เข้านั้นไฟล์ที่ได้จากการสแกนจะเป็นรูปแบบไฟล์ .stl การนำเข้ามาให้กดที่เครื่องมือ Import ของโปรแกรม Geomagic Essentials
เครื่องมือการทำงานจะควบคุมดังนี้
– Rotate : ใช้ปุ่มกลางของเมาส์
– Translation : กด Alt + ปุ่มกลางของเมาส์
– Zoom : ใช้ลูกเลื่อนของเมาส์
– Select : ใช้คลิกซ้ายเมาส์
– Cancel Select : กด Ctrl + คลิกซ้ายเมาส์
– Delete Data : เลือกพื้นที่ที่ต้องการแล้วกด “Delete”
– การย้อนกลับก่อนหน้า : กด Ctrl + Z
– การทำซ้ำก่อนหน้า : กด Ctrl + Y

2. การตรวจสอบจุดเสียหายของไฟล์ 3D Scan โดยโปรแกรม Geomagic Essentials
หลังจาก Import ไฟล์งานสแกนเข้ามาในโปรแกรม Geomagic Essentials เรียบร้อยแล้วโปรแกรมจะเด้ง pop-up แจ้งเตือนขึ้นมาถ้าไฟล์ 3D Scan เสียหายเพื่อให้เราทำการแก้ไขไฟล์งานสแกนโดยใช้ฟังก์ชั่นที่ชื่อว่า “Mesh doctor” ฟังก์ชั่นนี้จะอยู่ภายในโปรแกรม Geomagic Essentials มันสามารถช่วยตรวจจับข้อมูลหรือเศษส่วนเล็กๆ ของไฟล์งานสแกนที่เสียหายได้ และเมื่อแก้ไขไฟล์เสร็จสิ้นแล้ว เราาจะสามารถนำไฟล์งานนี้ไปแก้ไขด้วยฟังก์ชั่นอื่นๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น ข้อมูลที่ฟังก์ชั่นนี้แก้ไขหรือซ่อมแซมนั้นคือ “Mesh file”

Pop-Up เด้งแจ้งเตือนการซ่อมแซม Mesh file เมื่อ Import file เข้าโปรแกรม Geomagic Essentials
หน้าต่างของฟังก์ชั่น Mesh Doctor

3. การแก้ไฟล์ 3D scan ส่วนที่ขาดหายหรือเป็นรู ทำให้ไฟล์งานไม่สมบูรณ์
ขั้นตอนนี้จพเป็นการลบส่วนที่ไม่ต้องการบางที่เราอาจจะสแกนติดมากับชิ้นงานหลักโดยไม่ได้ตั้งใจ หรือบางส่วนอาจจะสแกนมาไม่ติดก็ต้องทำการปิดรู และสร้าง Mesh ตาข่ายเชื่อมระหว่างชิ้นงานขึ้นมาเองเพื่อซ่อมแซม

ไฟล์ 3D scan ที่ไม่สมบูรณ์หรือเสียหาย จะต้องแก้ไข
เครืองมือของการปิดรู และเชื่อมผิวงาน

4. การลดข้อมูลส่วนเกินหรือการจัดเเรียง Polygon ของไฟล์งานใหม่
คุณสามารถลดขนาดของข้อมูลจากการสแกนได้อย่างง่าย(จำนวน Polygon) เพราะงานที่สแกนมาน้ันอาจจะมี Triangles มากเกินไปอาจส่งผลต่อความรวดเร็วในการทำงานของกระบวนการภายในโปรแกรมของ Geomagic Essentials แต่การแก้ไขในส่วนนี้จะต้องอ้างอิงกับตัวงานสแกนเป็นหลักบางไฟล์งานนั้น อาจจะลดได้ไม่มากนักทั้งนี้ให้พิจารณาด้วยความเหมาะสม

การลด polygon และแก้ไขไฟลงานสแกน

5.การวาดเส้น Curves (Model Module)
เลือกเครื่องมือในการวาดที่แถบเครื่องมือ Drawing Curves จากนั้นวาดเส้นลงบนพื้นผิวของงานสแกนโดยการคลิกซ้ายลงบนผิวงาน (Point of election) หลังจากนั้นจะแปลงเส้นที่เราวาดลงที่ผิวของงานให้เป็นแบบ Boundary ตามภาพด้านล่าง

การแปลงเส้น Curves เป็น Boundary

6. การ Copy และ Revers เพื่อบันทึกชิ้นส่วนที่จำเป็นต่อการนำไปใช้งาน
ถ้าหากไฟล์งานที่เราสแกนมาได้นั้นมีกาแยกส่วนจากงานหลักมาหลายส่วน คุณจะต้องทำการคัดลอกชิช้นส่วนนั้นๆ ก่อนตามหมายเลข 1) ดังภาพด้านล่าง

การ Copy และ Revers ชิ้นงานสแกน

จากนั้นเราจะทำการแก้ไขไฟล์สแกนให้ก่อนอื่นให้เลือกพื้นผิวที่ต้องการเก็บไว้โดยจะขึ้นเป็นขอบเขตสีแดง จากนั้นให้คลิกขวาแถบเมนูลัดจะเด้งขึ้นมาให้เลือก “Bounded Components” แสดงดังหมายเลขที่ 2) ข้อมูลที่เป็นรูปแบบ Mesh ทั้งหมดที่อยู่ด้านในพื้นที่สีแดงจะถูกเลือกโดยอัตโนมัติทันที เมื่อคุณคลิกขวาที่ “X” จะเป็นการลบข้อมูลที่อยู่นอกเหนือจากขอบเขตสีแดงที่เราเลือกไว้ทั้งหมดออก เมื่อการทำงานเสร็จสิ้นแล้วเนื้อผิวของชิ้ยงานจะแสดงดังภาพด้านล่างนี้

เมือทำการ Bounded Component เสร็จแล้วจะได้ชิ้นงานแบบนี้

7. การ Export ไฟล์งานออกจากโปรแกรม Geomagic Essentials
ให้เลือกวัตถุทั้งหมดที่ต้องการจะ Export ออกมา โดยเลือกจากหน้าต่างของรายการแสดงวัตถุทั้งหมดที่อยู่ด้านซ้ายของหน้าจอการทำงาน ให้กด (Shift + คลิกซ้าย) จากนั้นต่อด้วยคลิกขวาซึ่งจะเป็นการเรียกเมนูและทำการ Export ข้อมูลออก และให้เลือกรูปแบบของไฟล์ที่จะ Export ออกมานั้นเป็นนามสกุล .stl ที่แสดงอยู่ในการราย “format file” แล้วทำการกด OK เพื่อยืนยันการบันทึกไฟล์งาน

การ export file .stl จากที่แก้ไขและซ่อมแซมเสร็จแล้ว

ใช้งานกับโปรแกรม Rhino 3D เพื่อทำ Exactflat

ซึ่งในโปรแกรมของ Rhino จะต้องนำไฟล์งานที่ Export จากโปรแกมของ Geomagic Essentials มาเปิดและทำงานต่อนามสกุล .stl ซึ่ง Features ภายในของโปรแกรม Rhino นั้นจะมีดังนี้
<<อ่านข้อมูลเพิ่มเติมที่นี่>>

1) Design in Rhino 3D or import from laser scans or other 3D CAD packages.
2) Accurately flatten complex 3D surfaces into production ready 2D flat patterns.
3) Add precision alignment notches, darts, seams and grain lines in seconds.
4) Export in standard DXF formats to create output for cutters or 2D fabric CAD packages.
5) ExactFlat is for or designers, engineers, and pattern makers in all industries.
6) It is up to 16x faster than hand patterning because is uses the first ever Digital Fabric Simulation for superior accuracy.


ใช้งานกับโปรแกรม SolidWorks 3D เพื่อทำ Exactflat

ซึ่งในโปรแกรมของ SolidWorks จะต้องนำไฟล์งานที่ Export จากโปรแกมของ Geomagic Essentials มาเปิดและทำงานต่อนามสกุล .stl ซึ่ง Package Features ภายในของโปรแกรม SolidWorks นั้นจะแบ่งเป็น 2 แบบดังนี้

1. แบบ ExactFlat Standard package features

1) Design in SOLIDWORKS 3D or import other 3D CAD packages.
2) Use ExactFlat Piece Creator to quickly convert faceted surface geometry to pattern pieces.
3) Accurately flatten any surface including complex double curved 3D surfaces into perfectly accurate production ready 2D flat patterns.
4) Add sewing features easily including seam allowances, alignment, notches, darts, markings.
5) Automatically apply edge labels to simplify manufacturing.
6) Easily create drawings incorporating tables, balloons, and callouts.
7) Export in standard DXF formats to create output for cutters or 2D fabric CAD packages.
8) Create a marker in an instant and arrange your pieces on the marker with a variety of controls

ExactFlat Standard package features ของ SolidWorks

2.แบบ ExactFlat Professional full package

ซึ่งแพ็คเกจแบบเต็มฟังก์ชั่นของ ExactFlat Professional สำหรับโปรแกรม SolidWorks นั้นจะรวมถึงการทำ Automated Nesting และ Production Management
ExactFlat Professional ขยายขีดความสามารถของ SOLIDWORKS โดยจะมีความสามารถทั้งหมดแบบใน ExactFlat Standard และเพิ่มฟังก์ชั่นเหล่านี้เข้าไปอีก รวมถึงเครื่องมือจัดการ Automated Nesting และ Production Management ซึ่งจะทำให้สามารถทำงานได้อย่างรวดเร็ว และง่าย ต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพในการพัฒนาสินค้าของคุณมากยิ่งขึ้น โดยฟังก์ชั่นที่จะถูกเพิ่มให้มากกว่าแบบ Standard package มี 5 Features นั้นจะมีดังนี้

1) Automated pattern nesting with powerful nesting algorithms from Fraunhofer.
2) Group jobs fast: Combine many parts on a single marker for greater nest yield and material optimization.
3) Create estimates fast: Create costs in seconds with the push of a button.
4) Sort parts fast: Increase the speed and efficiency of sorting with colour coded groups.
5) Create automatic nests fast: Pull parts from a database, save time with templates and defaults, and update nests faster.

ExactFlat Professional full package ของ SolidWorks
ExactFlat Professional full package ของ SolidWorks

 

ที่มา : Shining3d ,cdg.uk.com/ExactFlat-for-Rhino ,cdg.uk.com/ExactFlat-for-SolidWorks