Transformez une image 2D en modèle 3D : 7 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Vous avez toujours envie de prendre une image 2D et de la transformer en modèle 3D ? Cette instructable vous montrera comment avec un script gratuit et Fusion 360.

Ce dont vous aurez besoin

Fusion 360 (Mac/Windows)

Ce que vous ferez

1. Téléchargez et installez Fusion 360. Cliquez ici pour vous inscrire gratuitement en tant qu'amateur / passionné / startup ou en tant qu'étudiant ou éducateur.
2. Obtenez une orientation rapide de l'interface utilisateur.
3. Téléchargez et installez un script qui vous permettra de transformer une image 2D en une surface 3D.
4. Utilisez le script pour créer une surface 3D pour le fraisage CNC.

Étape 1: Pourquoi Fusion 360 ?

Fusion 360 est à peu près tout ce que j'utilise de nos jours en termes de logiciel 3D. DIVULGATION COMPLÈTE: Fusion 360 est un produit Autodesk et Instructables est une société Autodesk, cela peut donc sembler être un choix biaisé. Ce n'est pas exactement le cas, et voici pourquoi:

1. C'est facile à apprendre. L'interface utilisateur a été soigneusement conçue dès le départ pour être propre, minimale et simple. Vous pouvez passer de zéro connaissance sur la modélisation 3D à la fabrication d'objets simples en un après-midi.
2. C'est puissant. Une fois que vous maîtrisez les bases, il n'y a vraiment aucune limite à la complexité des choses que vous pouvez concevoir avec. Il est facile de créer des modèles simples avec, mais rien ne vous empêche de modéliser un moteur à essence entièrement articulé si vous le souhaitez.
3. C'est multiplateforme. Il est disponible sur Mac et PC, et il s'est avéré très stable sur les deux plates-formes d'après mon expérience.
4. C'est super pour la CNC. Fusion dispose d'un environnement de FAO super sophistiqué qui vous permet de créer toutes sortes de trajectoires d'outils, que nous aborderons plus tard. C'est vraiment génial d'avoir la CAO et la FAO ensemble dans le même programme, car lorsque vous modifiez votre modèle, les trajectoires d'outils se mettent à jour automatiquement.
5. C'est gratuit. Si vous gagnez moins de 100 000 $ par an en l'utilisant, vous renouvelez simplement avec une licence de démarrage chaque année et continuez à l'utiliser gratuitement.
6. Ce n'est pas une application Web. Bien que tous vos fichiers soient sauvegardés sur le cloud et que le rendu y soit pris en charge, vous n'avez pas besoin de compter sur une connexion Internet haut débit pour utiliser le programme.

Je fais de la modélisation 3D depuis plus de 13 ans, et je peux vous dire honnêtement que ce programme est parfait pour le genre de travail que je fais: meubles, jouets, machines, produits ménagers, etc. Il rend la fabrication numérique un jeu d'enfant, en particulier le laser Coupe.

Il existe un certain nombre d'autres programmes qui pourraient être utilisés pour produire les mêmes résultats, et si vous êtes à l'aise avec autre chose (surtout si vous l'avez déjà payé), il n'y a aucune raison de ne pas vous en tenir à ce. Mais si vous n'avez pas dépensé d'argent ou investi de temps dans un autre programme, croyez-moi quand je dis que vous ne regretterez pas d'avoir choisi Fusion 360.

Étape 2: Obtenez Fusion gratuitement

Si vous ne l'avez pas déjà fait, allez à la leçon Outils et matériaux du cours CNC et suivez les instructions pour télécharger et installer Fusion gratuitement en tant qu'amateur/étudiant/éducateur.

Étape 3: L'interface de fusion

Fusion 360 a une excellente chaîne Youtube avec de nombreuses vidéos utiles. Si vous êtes le genre de personne qui aime apprendre un logiciel en examinant toutes les fonctions qu'il peut exécuter, ce canal est un bon point de départ. La vue d'ensemble ici devrait vous orienter assez bien vers l'interface et vous donner une idée du fonctionnement du programme.

Mais avant de plonger dans un modèle 3D à part entière, je vais rapidement parcourir l'interface.

ASTUCE DE PRO: Utilisez une souris à 3 boutons ! C'est tellement plus simple que d'utiliser un trackpad.

1. Barre d'application: accédez au panneau de données, aux opérations sur les fichiers, enregistrez, annulez et rétablissez.
2. Profil et aide: dans Profil, vous pouvez contrôler les paramètres de votre profil et de votre compte, ou utiliser le menu d'aide pour poursuivre votre apprentissage ou obtenir de l'aide pour le dépannage.
3. Barre d'outils: utilisez la barre d'outils pour sélectionner l'espace de travail dans lequel vous souhaitez travailler et l'outil que vous souhaitez utiliser dans l'espace de travail sélectionné.
4. ViewCube: utilisez le ViewCube pour mettre votre conception en orbite ou pour afficher la conception à partir de positions de vue standard.
5. Navigateur: le navigateur répertorie les objets de votre conception. Utilisez le navigateur pour apporter des modifications aux objets et contrôler la visibilité des objets.
6. Menu canevas et marquage: clic gauche pour sélectionner des objets dans le canevas (l'espace où vous réalisez vos modèles). Faites un clic droit pour accéder au menu de marquage. Le menu de marquage contient les commandes fréquemment utilisées dans la roue et toutes les commandes dans le menu de débordement.
7. Chronologie: la chronologie répertorie les opérations effectuées sur votre conception. Faites un clic droit sur les opérations dans la chronologie pour apporter des modifications. Faites glisser les opérations pour modifier l'ordre dans lequel elles sont calculées.
8. Barre de navigation et paramètres d'affichage: la barre de navigation contient des commandes utilisées pour effectuer un zoom, un panoramique et une orbite autour de votre conception. Les paramètres d'affichage contrôlent l'apparence de l'interface et la façon dont les conceptions sont affichées dans le canevas.

Étape 4: Navigation sur le canevas

Il existe trois façons de manipuler la vue de votre conception:

• Barre de navigation
• AfficherCube
• Bouton de roue sur une souris

Barre de navigation

La barre de navigation est positionnée en bas du canevas. Il donne accès aux commandes de navigation. Les menus à l'extrémité droite contrôlent les options Paramètres d'affichage et Grille de mise en page.

Pour lancer une commande de navigation, cliquez sur un bouton de la barre de navigation.

Commandes de navigation

• Orbite: un ensemble de commandes qui font pivoter la vue actuelle.
• Regarder: Affiche les faces d'un modèle à partir d'un plan sélectionné.
• Panoramique: Déplace la vue parallèlement à l'écran.
• Zoom: augmente ou diminue le grossissement de la vue actuelle.
• Fit: positionne l'ensemble du modèle sur l'écran.

Paramètres d'affichage

Ensemble de commandes qui vous permet de spécifier le style visuel souhaité, la visibilité des objets ou les paramètres de la caméra, par exemple.

Grille et accrochages

Commandes qui vous permettent de spécifier des incréments, des paramètres de grille et d'afficher/masquer la grille de mise en page.

Fenêtres

Les fenêtres sont des fenêtres qui affichent votre conception. Vous pouvez afficher jusqu'à quatre fenêtres dans le canevas à la fois. L'affichage de plusieurs fenêtres vous permet de travailler dans une seule vue et de voir les changements par rapport aux autres positions de caméra.

AfficherCube

Utilisez le ViewCube pour faire pivoter la caméra. Faites glisser le ViewCube pour effectuer une orbite libre. Cliquez sur les faces et les coins du cube pour accéder aux vues orthographiques et isométriques standard.

Souris: utilisez les raccourcis de la souris pour effectuer un zoom avant/arrière, un panoramique de la vue et une orbite autour de la vue.

• Faites défiler le bouton central de la souris pour zoomer ou dézoomer.
• Cliquez et maintenez le bouton central de la souris enfoncé pour effectuer un panoramique de la vue.
• Touche Shift + bouton central de la souris pour orbiter la vue.

Trackpad: si vous avez un Mac avec un pavé tactile ou une Apple Magic Mouse, vous pouvez utiliser des gestes multi-touch pour naviguer dans la vue.

Étape 5: Script Image-2-Surface

"Script" est un raccourci pour un bout de code que vous pouvez insérer dans le programme pour lui donner un nouvel outil qui n'a pas été inclus par le développeur du logiciel. Il existe des dizaines de scripts qui vous permettent de faire des choses assez impressionnantes.

Pour traduire une image bitmap 2D en une surface 3D pour le fraisage CNC, nous allons utiliser le script Image-2-Surface (mis à jour 03 / 2018) écrit par Hans Kellner.

Le scénario est très simple. Tout ce qu'il fait est de traduire la valeur (niveau de luminosité ou d'obscurité) d'une image bitmap à la hauteur d'un point sur une surface de maillage. Les parties blanches d'une image seront les points les plus hauts et les parties noires seront les points les plus bas. Ce script fonctionnera avec n'importe quelle photo, mais je trouve qu'il est préférable d'utiliser des images en niveaux de gris car il est plus facile de prédire à quoi cela ressemblera en 3D.

INSTALLER LE SCRIPT

Tout d'abord, téléchargez le fichier Zip ci-joint et décompressez-le à l'emplacement de votre choix. Je conseillerais de le conserver ailleurs que dans le dossier Téléchargements ou dans tout autre dossier régulièrement nettoyé.

Pour charger le script dans Fusion, procédez comme suit:

1. Démarrez Fusion 360, puis sélectionnez l'élément de menu ADD-INS > Scripts et compléments….
2. La boîte de dialogue Scripts et compléments apparaîtra et affichera les dossiers Mes scripts et Exemples de scripts.
3. Sélectionnez l'un des dossiers Mes scripts, puis cliquez sur l'icône + en haut de la boîte de dialogue.
4. Recherchez le fichier Image2Surface.js dans le dossier que vous avez copié, sélectionnez-le et cliquez sur Ouvrir. Le script doit maintenant être installé et prêt à être exécuté.

Menu Scripts et compléments

Étape 6: utilisez le script de surface Image 2

EXÉCUTER LE SCRIPT

Après avoir ouvert Fusion, j'enregistre le fichier sans titre sous un nouveau nom.

Avec mon fichier enregistré et l'espace de travail défini sur MODÈLE, je vais dans ADD-INS > Scripts et compléments… Je sélectionne Image2Surface dans la liste et cliquez sur Exécuter.

Si

Fichier Canyons de Santa Cruz: 288 X 288 PX

LES PARAMÈTRES

Lorsque vous avez sélectionné votre image, cliquez sur OK et vous obtiendrez la boîte de dialogue de script Image2Surface. Voici une ventilation des paramètres et ce qu'ils signifient. Il y a beaucoup de jargon technique dans lequel nous n'entrerons pas ici, mais je trouve qu'un bon endroit pour commencer à apprendre ce genre de chose est de simplement jouer avec les paramètres et de voir ce qui se passe. Les paramètres indiqués dans la capture d'écran ci-dessous semblent donner les meilleurs résultats.

Vous voudrez peut-être inverser votre image en fonction de ce qu'elle est. Lorsque vos paramètres sont définis, cliquez sur OK et le script fera la surface. IMPORTANT: le format d'exportation doit être défini sur OBJ pour que la surface puisse être utilisée ultérieurement pour le travail CNC.

Maillage créé par le script Image-2-Surface de Hans Kellner

DÉPANNAGE

Fusion se bloque ou se bloque lorsque vous essayez d'exécuter le script ? Il y a de fortes chances que votre image soit trop grande. Gardez-le sous 300 X 300 pixels et cela ne devrait pas être un problème. Plus l'image est petite, plus le traitement est rapide.

SCRIPT NON FONCTIONNEL

Si le script ne se comporte pas comme décrit même si vous avez suivi les instructions, je vous suggère de consulter ce fil de discussion sur la base de connaissances Autodesk:

Habituellement, lorsqu'un script ne fonctionne pas, c'est parce qu'il n'a pas été installé correctement.

Étape 7: Convertir la surface en géométrie T-Spline

La surface créée par le script est une surface de maillage polygonal. Ce type de surface est constitué de facettes avec des arêtes et des points. Si vous zoomez, vous verrez qu'il n'y a pas de surfaces courbes.

Ce type de géométrie ne peut pas être utilisé pour créer des parcours d'outils en code g, nous devrons donc le convertir en géométrie T-Spline. Une spline en T est un type de géométrie NURBS qui fonctionne avec des points de contrôle qui affectent une surface flexible.

Vous aurez besoin d'une géométrie T-Spline pour créer votre trajectoire d'outil CNC, alors cliquez sur l'outil CRÉER > Créer une forme dans le menu. Cet outil vous emmène dans l'espace de travail SCULPT.

Ensuite, cliquez sur UTILITES > Convertir et sélectionnez Corps de maillage dans le filtre de sélection. Cliquez maintenant sur la surface de maillage créée par le script et cliquez sur OK. Il est maintenant temps d'être patient et de laisser le programme faire son travail en convertissant la surface en un corps T-Spline - cela peut prendre quelques minutes.

Cliquez sur FINISH FORM et Fusion reviendra à l'espace de travail MODEL.

PLACER LA SURFACE DANS UN BLOC

Afin de mieux visualiser ce que vous allez découper sur la CNC, il est judicieux de créer une forme solide. Tout d'abord, sélectionnez la surface dans le dossier Corps du NAVIGATEUR sur le côté gauche de l'écran. Ensuite, faites un clic droit n'importe où sur l'écran et sélectionnez Déplacer dans le menu.

En regardant la surface de côté, faites-la pivoter de 90º de sorte que le haut de la surface soit tourné vers le haut.

La taille de la surface est entièrement basée sur l'image bitmap d'origine, vous devez donc maintenant la mettre à l'échelle pour l'adapter à la taille réelle de la pièce que vous souhaitez découper. Pour ce faire, assurez-vous que le corps est sélectionné dans le NAVIGATEUR et allez dans MODIFIER > Échelle dans le menu. Cliquez sur Point et sélectionnez l'origine du modèle.

REMARQUE: vous devrez peut-être activer Origin dans le navigateur pour le voir.

En regardant la surface depuis la vue de dessus, modifiez le facteur d'échelle afin que la surface corresponde à la taille de la pièce que vous souhaitez découper. Je vais utiliser un morceau de bois de 3" X 3", donc je cherche un facteur d'échelle qui me donnera une SURFACE légèrement PLUS GRANDE que 3" X 3". Je peux voir à quel point il est grand sur la grille de mise en page.

Maintenant que la surface est en place, créez une boîte pour représenter le matériau à découper. J'utilise un carré de 3" X 3" X 0,76", donc je vais dans CRÉER > Boîte et je clique sur l'origine du modèle comme point de départ. La commande de boîte demande une largeur, une profondeur et une hauteur, que vous pouvez entrer en tapant un nombre et en appuyant sur Tab.

Je peux voir que la surface à couper est en fait plus haute que le matériau à couper, je n'ai donc pas besoin de réduire la surface dans la dimension Y. J'utilise à nouveau l'outil Échelle et change le type d'échelle en Non uniforme. Cette option vous permettra de mettre à l'échelle dans n'importe quelle dimension indépendamment. Pour la distance Y, choisissez un nombre qui vous donne une certaine marge de manœuvre pour que la surface s'adapte à l'intérieur du bloc.

Pour rapprocher la surface du haut du bloc, cliquez avec le bouton droit de la souris > Déplacez la surface vers le haut dans la direction Y de sorte qu'elle se trouve juste en dessous du haut du bloc.

CRÉER UNE SURFACE SOLIDE

Avec le bloc et la surface en place, accédez à MODIFIER> Remplacer la face. Comme tous les autres outils de Fusion, il vous indique ce dont il a besoin pour fonctionner. Tout d'abord, sélectionnez la face source, qui dans ce cas est la surface supérieure du bloc. Ensuite, cliquez sur Sélectionner sous Faces cibles et sélectionnez la surface que vous venez de convertir à partir du maillage d'origine. Cliquez sur OK, puis désactivez le corps d'origine dans le NAVIGATEUR et vous verrez la surface finie que vous allez créer sur la CNC.

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