اگر اهل کار با نرم افزارهای طراحی مدل‌های سه بعدی باشید، حتما برایتان پیش آمده که بخواهید یک تصویر دوبعدی را به مدل سه بعدی تبدیل کنید. در این ساختنی به شما یاد می‌دهیم چطور اینکار را با نرم افزار Fusion 360 و یک اسکریپت رایگان انجام بدهید.

ساخت مدل سه بعدی از تصاویر ساده
ساخت مدل سه بعدی از تصاویر ساده

برای تبدیل تصویر دوبعدی به مدل سه بعدی با این روش نیاز به مهارت‌ مدلسازی یا آشنایی با نرم افزار Fusion 360 ندارید. ما ساخت مدل سه بعدی با این روش را از ابتدا به شما یاد می‌دهیم. البته کار با نرم افزار Fusion 360 و اسکریپت Image-2-Surface هم بسیار ساده است.

در این ساختنی، ابتدا با رابط کاربری نرم افزار Fusion 360 آشنا می‌شوید. سپس نحوه دانلود و نصب اسکریپت Image-2-Surface را یاد می‌گیرید و در نهایت هم تبدیل تصویر دوبعدی به مدل سه بعدی با این دو ابزار را می‌آموزید.

گام اول: رابط کاربری Fusion 360

قبل از اینکه به معرفی رابط کاربری فیوژن ۳۶۰ بپردازیم، یک توصیه حرفه‌ای برایتان داریم: از موم سه دکمه استفاده کنید. مدلسازی سه بعدی با موس به مراتب ساده‎‌تر از مدلسازی با تاچ پد است.

قسمت‏های مختلف رابط کاربری در تصویر بالا شماره‌گذاری شده‌اند. هر کدام از این قسمت‌ها کارکردهای مختلفی دارند که در ادامه به آنها می‌پردازیم:

  1. نوار برنامه (Application bar): از این قسمت می‌توانید به پنل دیتا، تنظیمات فایل، دخیره، آن-دو و ری-دو دسترسی داشته باشید.
  2. پروفایل و راهنما (Profile and help): در قسمت پروفایل می‌توانید تنظیمات پروفایل و حساب کاربری را تنظیم کنید و در قسمت راهنما به خدمات آموزشی و اشکال‌یابی دسترسی خواهید داشت.
  3. نوار ابزار (Toolbar): از این قسمت برای انتخاب فضای کار یا ورک اسپیس و ابزارهای مورد استفاده در فضای کار استفاده کنید.
  4. ویوکیوب (ViewCube): ویوکیوب نام ابزاری است که با آن می‌توانید طرح‌تان را بچرخانید یا آن را از نماهای استاندارد تماشا کنید.
  5. مرورگر (Browser): لیست آبجکت‌های موجود در مدل سه بعدی اینجا نمایش داده می‌شود. برای اعمال تغییرات روی آبجکت‌ها و کنترل رویت‌پذیری آنها از مرورگر استفاده کنید.
  6. منوی بوم و علامت‌گذاری (Canvas and marking menu): برای انتخاب آبجکت‌های بوم (فضای طراحی مدل)، چپ کلیک کنید و برای دسترسی به منوی علامت‌گذاری یا مارکینگ هم راست کلیک کنید. این منو شامل فرمان‌های پرکاربرد در لیست اولیه و تمام فرمان‌ها در منوی ثانویه است.
  7. تایم لاین (Timeline): تایم لاین تمام عملیات‌های اجرا شده روی طرح را شامل می‌شود. برای اعمال تغییر کافی است روی عملیات مورد نظرتان در تایم لاین راست کلیک کنید. برای تغییر نحوه محاسبه عملیات‌ها هم آنها را با کشیدن در تایم لاین جابجا کنید.
  8. نوار جهت‌یابی و تنظیمات نمایشگر (Navigation bar and display settings): نوار جهت‌یابی شامل فرمان‌های لازم برای زوم،‌ چرخش و حرکت عمودی مدل است. تنظیمات نمایشگر هم نحوه نمایش مدل روی بوم و نحوه نمایش منوها را مشخص می‌کند.

گام دوم: کنترل بوم یا مدل

برای تغییر نمای طرح در نرم افزار فیوژن ۳۶۰ سه راه وجود دارد:

  • نوار جهت‌یابی
  • ویوکیوب
  • غلتک موس

کنترل کامل روی طرح در ساخت مدل سه بعدی با این روش اهمیت زیادی دارد. به همین خاطر در این گام به معرفی اجمالی این سه روش می‌پردازیم:

در ساختنی بخوانید :
پازل سه بعدی با طرح و اندازه دلخواه بسازید

منوی جهت‌یابی

این منو در قسمت پایین بوم یا کانواس قرار دارد و دسترسی به فرمان‌های جهت‌یابی را ممکن می‌سازد. منوهای سمت راست هم تنظیمات نمایشگر و نمای شبکه‌ای را فراهم می‌کنند. در ادامه به معرفی گزینه‌های این منوها می‌پردازیم:

فرمان‌های جهت‌یابی

  • Orbit: یک دسته فرمان برای چرخاندن نمای دید.
  • Look At: نماهای دید یک مدل از طرح انتخاب شده.
  • Pan: حرکت طرح در موازات صفحه.
  • Zoom: افزایش یا کاهش بزرگنمایی نمای فعلی.
  • Fit: تنظیم مکان کل مدل روی صفحه.

تنظیمات نمایشگر

با استفاده از این گزینه‌ها می‌توانید یک سبک نمایش خاص، درجه رویت‌پذیری آبجکت‌ها، تنظیمات دوربین و … را تنظیم کنید.

نمای شبکه‌ای

در این قسمت می‌توانید نمای شبکه‌ای را متناسب با ویژگی‌های مدل سه بعدی تنظیم کنید.

ویوپورت (Viewport)

ویوپورت‌ها پنجره‌هایی هستند که طرح شما را نمایش می‌دهند. نرم افزار Fusion 360 امکان نمایش چهار ویوپورت را به صورت همزمان روی بوم فراهم می‌کند. کار با چندین ویوپورت به شما اجازه می‌دهد نتیجه تغییر روی یک نما را از زاویه‌ نماهای دیگر هم ببیند.

ویوکیوب

از این ابزار باری چرخاندن دوربین استفاده کنید. برای چرخاندن ویدکیوب کافی است رویش کلیک کنید و آن را در جهت دلخواه‌تان بکشید. برای دسترسی به نماهای ارتوگرافی و ایزومتریک استاندارد هم باید روی وجوه و گوشه‌های مکعب کلیک کنید.

موس

از دکمه‌های موس برای زوم، حرکت افقی و چرخاندن نمای مدل استفاده کنید.

  • غلتک موس را بچرخانید تا روی مدل زوم بشود.
  • دکمه وسط موس را نگه دارید و مدل را به صورت افقی حرکت بدهید.
  • دکمه وسط موس و کلید Shift را نگه دارید تا نما چرخانده بشود.

تاچ پد

اگر تاچ پد لپ‌تاپ شما از فرمان‌های چندلمسی پشتیبانی‌ می‌کند، می‌توانید از آنها برای اعمال تغییر روی نمای مدل استفاده کنید.

گام سوم: اسکریپت Image-2-Surface را نصب کنید

اسکریپت به کدهایی گفته می‌شود که به برنامه‌های کامپیوتری اضافه می‌شوند تا کارکردهای جدید به آن اضافه کنند. برای تبدیل تصویر بیت‌مپ دو بعدی به سطح سه بعدی برای استفاده در دستگاه‌  CNC و دستگاه برش لیزری از اسکریپت Image-2-Surface استفاده می‌کنیم.

این اسکریپت بسیار ساده است و تنها کاری که می‌کند، ترجمه مقدار (سطح روشنایی و تاریکی) یک تصویر بیت‌مپ به ارتفاع یک نقطه روی سطح مش است. نقاط سفید، بلندترین نقاط تصویر و قسمت‌های سیاه کوتاه‌ترین قسمت‌ها هستند. این اسکریپت روی هر نوع تصویری کار می‌کند اما بهترین کارایی را روی تصاویر سیاه و سفید دارد چون پیش‌بینی مدل سه بعدی آنها ساده‌تر است.

نصب اسکریپت Image-2-Surface

  1. ابتدا فایل زیر را دانلود کنید (رمز فایل saakhtani.ir است) و آن را در یک فولدر مناسب – که مرتب پاکسازی نمی‌شود – ذخیره کنید.
  2. نرم افزار Fusion 360 را باز کنید و گزینه ADD-INS > Scripts and Add-Ins… را انتخاب کنید.
  3. پنجره Scripts and Add-Ins باز می‌شود و فولدرهای My Scripts و Sample Scripts نمایش داده می‌شوند.
  4. یکی از فولدرهای My Scripts را انتخاب کنید و روی آیکون + در بالای پنجره کلیک کنید.
  5. به محل ذخیره‌سازی Image2Surface.js بروید، آن را انتخاب کنید و Open را بزنید. حالا اسکپریت نصب می‌شود و می‌توانید با آن مدل سه بعدی بسازید.
در ساختنی بخوانید :
آموزش طراحی سه بعدی گلدان فانتزی با نرم افزار TinkerCAD

گام چهارم: آموزش کار با اسکریپت Image 2 Surface

برای اجرای اسکریپت، نرم افزار را باز کنید و یک فایل را با نام جدید ذخیره کنید. فضای کار را روی MODEL تنظیم کنید، به ADD-INS > Scripts and Add-Ins… بروید و از لیست گزینه Image2Surface را انتخاب کنید و Run را بزنید.

تنظیمات اسکریپت

بعد از انتخاب تصویر، OK را بزنید تا دیالوگ اسکریپت Image2Surface باز بشود. در این پنجره می‌توانید اسکریپت را متناسب با تصویر دوبعدی تنظیم کنید. تنظیماتی که در تصویر زیر می‌بینید معمولا بیشترین کارایی را برای تبدیل تصویر دوبعدی به مدل سه بعدی دارد.

  • Style: باید یکی از گزینه‌های Mesh Body (مشی که قابلیت تبدیل به T-Spline دارد)، Sketch Point (اسکچی که به ازای هر پیکسل شامل چند نقطه است) و Sketch Lines (اسکچی که شامل خطوط شبیه‌ساز مش است) را انتخاب کنید.
  • Mesh Stepover Length: طول هر وجه مش.
  • Max Surface Height: حداکثر ارتفاع ترجمه شده از مقادیر تصویر.
  • Invert Image: تبدیل مقادیر ارتفاع تصویر.
  • Export Format: یکی از دو فرمت OBJ یا STL را انتخاب کنید.

بعد از اعمال تنظیمات، روی OK تنظیم کنید تا اسکریپت سطح سه بعدی را بسازد. اگر می‌خواهید از مدل سه بعدی برای برش با دستگاه CNC استفاده کنید، باید فرمت OBJ را انتخاب کنید.

اشکال‌یابی

اگر نرم افزار فیوژن ۳۶۰ بعد از اجرای اسکریپت دچار اشکال شد، احتمالا عکس خیلی بزرگ است. ابعاد تصویر را به کمتر از ۳۰۰×۳۰۰ کاهش بدهید تا اشکال برطرف بشود. هرچه ابعاد تصویر کوچک‌تر باشد، سرعت ساخت مدل سه بعدی بیشتر می‌شود. اگر کاهش سایز مشکل را حل نکرد، احتمالا اسکریپت درست نصب نشده است.

گام پنجم: تبدیل سطح سه بعدی به هندسه T-Spline

سطحی که این اسکریپت می‌سازد، سطح چندضلعی است. این نوع سطح از چندین وجه با لبه‌ها و نقاط متعدد تشکیل می‌شود. اگر روی سطوحی که با این اسکریپت ساخته‌اید زوم کنید، می‌بینید که هیچ لبه منحنی وجود ندارد.

از این نوع شکل هندسی نمی‌توان برای ساخت g-code استفاده کرد. بنابراین باید آن را به شکل هندسی T-Spline تبدیل کنیم. T-Spline یک نوع هندسه NURBS است که با نقاط کنترل تاثیرگذار بر سطح منعطف کار کار می‌کند. برای کار با دستگاه‌هایی مثل CNC باید مدل سه بعدی را به CNC تبدیل کنید.

برای اینکار به CREATE > Create Form بروید و وارد فضای کار SCULPT بشوید.

سپس روی UTILITES > Convert کلیک کنید و از قسمت Selection Filter، گزینه Mesh Body را انتخاب کنید. حالا روی سطح مش ساخته شده توسط اسکریپت کلیک کنید و OK را بزنید. حالا باید چند دقیقه صبر کنید تا نرم افزار شکل T-Spline را بسازد.

بعد از اتمام کار هم روی FINISH FORM کلیک کنید تا به فضای کار MODEL برگردید.

سطح سه بعدی را برای ساخت آماده کنید

فرقی نمی‌کند می‌خواهید مدل سه بعدی را با چه روشی بسازید (با CNC ببرید یا چاپ کنید) در هر صورت باید برای آن یک پایه در نظر بگیرید. در این قسمت به شما یاد می‌دهیم چطور سطح مش ساخته شده با اسکریپت را روی یک بلوک قرار بدهید تا برای برش با دستگاه CNC آماده بشود.

در ساختنی بخوانید :
آموزش اتصال نمایشگر Nokia 5110 به برد آردوینو

ابتدا از منوی BROWSER در سمت چپ صفحه و منوی Bodies، سطح مورد نظرتان را انتخاب کنید. روی صفحه راست کلیک کنید و گزینه Move را از منو انتخاب کنید.

سطح را از کنار ۹۰ درجه بخواهید تا سطح بالایی رو به خودتان باشد.

سایز سطح به تصویر بیت‌مپ اولیه بستگی دارد و باید ابعاد آن را متناسب با چیزی که می‌خواهید ببرید، تنظیم کنید. برای اینکار مطمئن شوید مدل در BROWSER انتخاب شده باشد و به منوی MODIFY > Scale بروید. روی Point کلیک کنید و اصل مدل سه بعدی را انتخاب کنید. شاید لازم باشد برای دیدن اصل مدل، گزینه Origin را در BROWSER فعال کنید.

همین طور که از نمای بالا به سطح سه بعدی نگاه می‌کنید، Scale Factor را طوری تغییر بدهید که سطح روی چیزی که می‌خواهید ببرید جا بگیرد. بهتر است ابعاد سطح سه بعدی کمی بیشتر از پایه‌ای باشد که برایش در نظر دارید. ابعاد سطح را با کمک سطح شبکه‌ای روی بوم بررسی کنید.

بعد از تنظیم ابعاد سطح سه بعدی، نوبت به ساخت پایه می‌رسد. به CREATE > Box بروید و روی اصل مدل به عنوان نقطه شروع کلیک کنید. یک پنجره باز می‌شود که باید در آن عرض، عمق و ارتفاع پایه یا همان جعبه را وارد کنید.

خوب مدل سه بعدی را بررسی کنید و مطمئن شوید ارتفاع پایه با ارتفاع سطح سه بعدی یکسان باشد. اگر ارتفاع پایه از سطح بیشتر بود، باید سطح را را در بعد Y تنظیم کنید. دوباره از ابزار Scale استفاده می‌کنیم و اینبار Scale Type to Non Uniform را تغییر می‌دهیم. با این ابزار می‌توانید هر بعد را به صورت مستقل مقیاس‌بندی کنید. برای Y Distance مقداری را وارد کنید که کمی فضای تنفس برای سطح ایجاد بشود تا به راحتی روی پایه قرار بگیرد.

اگر می‌خواهید سطح سه بعدی را به بالای پایه نزدیک‌تر کنید، روی طرح راست کلیک کنید و با استفاده از گزینه Move سطح را در بعد Move بالا بکشید تا درست زیر سطح رویی پایه قرار بگیرد.

سطح مدل سه بعدی را یکپارچه کنید

بعد از تنظیم پایه و سطح سه بعدی، به MODIFY > Replace Face بروید. ابتدا Source Face که در این نوع مدلسازی، سطح بالایی مدل است را انتخاب کنید. سپس از قسمت Target Faces روی Select کلیک کنید و سطحی که از مش اصلی ساخته‌اید را انتخاب کنید. روی Okay کلیک کنید و از منوی BROWSER مدل اصلی را غیرفعال کنید. حالا می‌توانید مدل سه بعدی که با دستگاه CNC برش خواهد خورد را ببینید.

مدل سه بعدی خودتان را بسازید

از امروز شما هم می‌توانید با این روش ساده، هر تصویری را به مدل سه بعدی تبدیل کنید. تجربه خودتان از مدلسازی سه بعدی با اسکریپت Image-2-Surface را با کاربران ساختنی به اشتراک بگذارید.

منبع