3D印刷サンドボックスモデル: 都市計画者向けの包括的なガイド, 建築家, そして愛好家

サンドボックスモデルは強力なツールです。都市計画者が都市のレイアウトを視覚化するのに役立ちます, アーキテクトは、クライアントにデザインの概念を提示します, ゲーム開発者はゲーム内の没入型の風景を作成します. しかし、従来のサンドボックスモデルの作成は時間がかかります: 手削減材が必要です, 正確な接着, そして詳細の時間. それがここです 3D印刷サンドボックスモデル お入りください. 従来のサンドボックスのデザインの原則と最新の3D印刷技術を組み合わせることにより, この方法は時間通りに削減されます, 精度を高めます, より創造的な可能性を解き放ちます. あなたがクライアント対応モデルを必要とする専門家であろうと、ゲーム地形を構築する愛好家であるかどうか, このガイドでは、3Dプリントされたサンドボックスモデルを作成するすべてのステップをご覧ください。実際の例とデータを使用して、プロセスを簡単にします.

1. 3D印刷サンドボックスモデルとは何ですか? コア定義と使用

3D印刷サンドボックスモデル 物理的な砂のテーブルモデルです (サンドボックスモデル) 3Dプリンターを使用して作成されました. フォームから作られた従来のモデルとは異なります, 木材, または粘土, 3d印刷バージョンは、デジタル3Dモデルからレイヤーによってレイヤーが構築されています, PLAやABSなどの素材を使用します. 彼らは作るのに速いので、それらは複数のフィールドで使用されます, 非常に詳細, カスタマイズ可能.

3D印刷サンドボックスモデルの主要なアプリケーション

分野一般的な用途例プロジェクトなぜ3D印刷がここで機能するのか
都市計画都市のレイアウトを視覚化します, 道路ネットワーク, および公共スペースデザインダウンタウン更新プロジェクトモデル正確なスケーリング; 計画が変更された場合、簡単に更新できます
建築デザイン建物の外観を提示します, インテリア, 周囲の風景豪華な住宅複合体モデル細かい詳細が表示されます (窓や庭のように) 明らかに
ゲーム制作ゲーム内マップの物理プロトタイプの作成, 地形, またはキャラクター環境オープンワールドゲームランドスケーププロトタイプ開発者がレベルの設計と照明をテストするのに役立ちます
教育地理を教える (例えば。, 山脈, 河川システム) または歴史 (例えば。, 古代都市のレイアウト)歴史的なローマの都市モデル実践的な学習ツール; 教科書よりも魅力的です

2. 3D印刷サンドボックスモデルを作成するための段階的なプロセス

3D印刷されたサンドボックスモデルの構築は簡単なプロセスです, しかし、各ステップの細部への注意は高品質の結果を保証する. 以下は、重要な段階の内訳です, よくある間違いを避けるためのヒントがあります.

ステップ 1: 3Dデジタルモデルを設計します

最初のステップは、aを作成することです 3Dデジタルモデル CADを使用してサンドボックスの (コンピューター支援設計) または3Dモデリングソフトウェア. 選択したソフトウェアは、スキルレベルとニーズによって異なります:

ソフトウェアスキルレベル重要な機能に最適です
SketchUp初心者ユーザーフレンドリーインターフェイス; 事前に作られた3Dアセットシンプルな都市レイアウトまたは建物の外観
ブレンダー中間/高度無料; 有機形状に強力 (例えば。, 山, 木)複雑な地形またはゲームの風景
Autocad高度な技術設計のための精密ツール詳細なアーキテクチャモデルまたはエンジニアリング計画

ヒントの場合: モデルが正しいことを確認してください スケーリング (例えば。, 1:100 都市モデルの場合、モデルの1cmを意味します=実生活では100cm). これは、クライアントに正確なプロポーションを提示したり、計画にモデルを使用したりするために重要です.

実世界の例: 建築オフィスモデル

設計する必要がある建築会社 1:200 周囲の公園がある新しいオフィスビルのモデル. 彼らはSketchUpを使用してモデルを作成しました:

  • 初め, 彼らは、正確な寸法を確保するために建物のフロアプランをSketchUpにインポートしました.
  • それから, 彼らは建物に3Dシェイプを追加しました (「プッシュ/プル」ツールを使用して高さを作成します) およびシンプルなツリーモデル (SketchUpの資産ライブラリから) 公園のために.
  • ついに, 彼らはスケールをダブルチェックしました: 実生活の高さ20メートルの建物は、モデルで10cmの高さになりました (20m÷ 200 = 0.1m = 10cm).

ステップ 2: 3D印刷用のファイルを準備します

3Dモデルの準備ができたら, 3Dプリンターと互換性のあるファイル形式にエクスポートします. 2つの最も一般的な形式はです:

  • STL (ステレオリスム造影): 3D印刷用の標準形式 - ほとんどのプリンターとスライスソフトウェアがサポートしています.
  • OBJ (波面オブジェクト): モデルにテクスチャがある場合に便利です (例えば。, 建物のレンガのパターン) あなたが保存したいこと.

批判的なチェック: モデルが大きい場合 (例えば。, 幅1メートルの都市モデル), 3Dモデリングソフトウェアを使用して、小さな部品に分割します. ほとんどの消費者3Dプリンターの最大印刷ボリュームは200×200mm〜400×400×400mmです。. 例えば, 800×600mmの都市モデルは分割できます 4 部品 (それぞれ400×300mm) それは別々に印刷され、後で組み立てられます.

ステップ 3: 適切な3D印刷素材を選択してください

選択した資料は、モデルの耐久性に影響します, 外観, コスト. サンドボックスモデルの最も人気のあるオプションの比較は次のとおりです:

材料耐久性外観kgあたりのコストに最適です
プラ (ポリラトン酸)低中程度マット仕上げ; 幅広い色\(20- )30初心者; 一時モデル (例えば。, クライアントプレゼンテーション)
腹筋 (アクリロニトリル - ブタジエン - スチレン)中程度光沢のある仕上げ; 衝撃により耐性があります\(30- )40耐久性のあるモデル (例えば。, 教育ツール, ゲームプロトタイプ)
PETG (ポリエチレンテレフタレートグリコール)高い利用可能な半透明のオプション; 耐候性\(25- )35屋外サンドボックスモデル (例えば。, 公園のレイアウト)

例: 学校地理モデルのための物質的な選択

先生は、地理クラスのために山脈の3Dプリントサンドボックスモデルを作成したかった. 彼らはPLAを選んだからです:

  • 手頃な価格です (彼らは過ごしました $25 茶色のプラのロール).
  • 印刷は簡単です (加熱ベッドは必要ありません, 学校の基本的なプリンターにはありませんでした).
  • マット仕上げは、山の地形にとって現実的に見えました.
  • モデルは非常に耐久性がある必要はありませんでした。教室での使用には十分に強いだけです.

ステップ 4: スライスソフトウェアを使用して印刷パラメーターを設定します

スライシングソフトウェアは、3Dモデルを3Dプリンターが従うことができる指示に変換します. 調整する重要なパラメーターは次のとおりです:

パラメーターそれがすることサンドボックスモデルに推奨設定
層の高さ各印刷層の厚さ; 詳細と速度に影響します0.15–0.2mm (詳細と速度のバランス)
浸潤密度モデル内の材料の割合 (空のスペース=密度が低い)10–20% (サンドボックスモデルは装飾的です, 構造的ではありません)
サポート構造張り出した部品を保持するための追加の材料 (例えば。, 建物の屋根が張り出します)オーバーハングの場合は有効にします >45°; 「ツリーサポート」を使用して、材料廃棄物を減らします
印刷速度印刷中にプリンターがどれだけ速く移動しますか50–60mm/s (より速い=より速い, しかし、品質を低下させる可能性があります)

ヒントの場合: CuraやPrusaslicerなどの無料のスライシングソフトウェアを使用してください。一般的な材料の事前セットプロファイルがあります (例えば。, 「サンドボックスモデル用のPLA」) これにより、初心者がセットアップを簡単にします.

ステップ 5: 3D印刷を開始します

スライスしたファイルを3Dプリンターにインポートし、印刷を開始します. 印刷時間は、モデルのサイズと複雑さによって異なります:

  • 小さな部分 (例えば。, 単一の建物, 5×5×10cm): 1–3時間.
  • 中モデル (例えば。, 小さな公園のレイアウト, 20×20×5cm): 6–12時間.
  • 大きなスプリットパーツ (例えば。, 都市ブロック, 30×30×15cm): 12–24時間あたり.

批判的なチェック: 長いプリントを始める前に, 小さな「テスト部分」を印刷する (例えば。, 2×2×2cmキューブ) プリンターが正しく調整されるようにします. これにより、レベルのないベッドや誤った設定が原因で故障したモデルの時間と素材が無駄になります。.

ステップ 6: モデルを後処理します

印刷後, あなたのモデルは最高に見えるために少しの作業が必要かもしれません:

  1. サポートを削除します: プライヤーまたは趣味のナイフを使用して、サポート構造を優しく剥がします. 小さな部分の場合, サンドペーパーを使用します (400 グリット) 残りのマークを滑らかにする.
  2. 表面を磨きます: 200グリットのサンドペーパーを備えた砂のラフエッジ, その後、滑らかな仕上げのために400グリット. これにより、目に見えるレイヤーラインが削除されます.
  3. ペイント (オプション): アクリルペイントを使用して詳細を追加します。, 草のための緑, 道路用の灰色, または建物の茶色. 最初にプライマーを塗って、塗料のスティックを改善するのを助ける.

ステップ 7: サンドボックスを組み立ててレイアウトします

モデルが部品に分割された場合, PLA/ABS接着剤またはスーパー接着剤で接着します. それから, 3D印刷部品をサンドボックスに入れます (または木製の板のようなベース) そして、他の要素を追加して、風景を完成させます:

  • : 小さなプラスチックの木を使用します (クラフトストアで入手できます) または3Dプリントツリーモデル.
  • 水域: 湖や川を表すために、青いアクリルシートまたは塗装樹脂を追加します.
  • 道路: 黒いテープまたは塗装されたストリップを使用して、ベースに道路をマークします.

3. 一般的な課題とそれらを修正する方法

慎重に計画していても, 3dサンドボックスモデルの印刷は問題に遭遇する可能性があります. 以下は、トップの問題とソリューションです:

チャレンジなぜそれが起こるのかそれを修正する方法
モデルはプリンターベッドに固執しませんベッドはレベルではないか、加熱されていません (ABS/PETGの場合)プリンターのキャリブレーションツールを使用してベッドを平らにします; ベッドを60〜100°Cに加熱します (ABS/PETGの場合)
張り出した部品が崩壊しますサポートやサポートは弱すぎませんスライシングソフトウェアでサポートを有効にします; サポート密度を20〜30%に増やす
レイヤーラインが表示されます層の高さが高すぎるか、印刷速度が速すぎる層の高さを0.15mmに減らします; 印刷速度を50mm/sに低くします
大きなモデルワープ冷却中に材料は縮小します (ABSに共通)プリンターに加熱されたエンクロージャーを使用します; すすぎを追加します (モデルのベースの周りに余分な素材)

3D印刷サンドボックスモデルに関するYiguテクノロジーの見解

Yiguテクノロジーで, 我々は信じている 3D印刷サンドボックスモデルは、専門家と愛好家がスペースを視覚化する方法に革命をもたらしています. エントリーレベルの3Dプリンター (YG-100のように, 250×250×300mmの印刷ボリューム) サンドボックスモデル用に最適化されています。プラ/ABSをスムーズに処理し、セットを簡素化するために事前に設定されたスライスプロファイルが付属しています. 私たちは都市計画会​​社と協力してモデル作成の時間を削減しました 2 週 (従来の方法) に 3 日 (3D印刷), そして、学校で手頃な価格の教育モデルを作成します. 最良の部分? 3D印刷により、サンドボックスモデルは誰でもアクセスできます。詳細を作成するために高度なクラフトスキルは必要ありません, プロフェッショナルな結果. 3Dプリンティングがより手頃な価格になるにつれて, ゲームデザインや歴史的保存などの分野でさらに創造的な用途が見られることを期待しています.

よくある質問:

Q1: サンドボックスモデルを作成するには、高価な3Dプリンターが必要ですか?

いいえ! 予算3Dプリンターから始めることができます (\(200- )400, Creality Enderのように 3 またはYiguテクノロジーYG-100). これらのプリンターはPLAをよく処理します (サンドボックスモデルの最も一般的な材料) 小型モデルに十分な印刷ボリュームを持っています. ハイエンドプリンターのみが必要です ($1,000+) 非常に大きなモデルを作成している場合、または超洗練された詳細が必要な場合 (例えば。, 0.1MM層の高さ).

Q2: 3D印刷されたサンドボックスモデルを作成することを学ぶのにどれくらい時間がかかりますか?

初心者は1〜2週間で基本を学ぶことができます. 3Dモデリングを練習するのに数日費やす必要があります (SketchUpのようなフリーソフトウェアを使用) そして、3Dプリンターとスライシングソフトウェアの使用を学ぶ数日. ほとんどの人は、シンプルなサンドボックスモデルを作成できます (例えば。, 庭のある小さな建物) 練習の最初の週の後.

Q3: サンドボックスモデルに移動部品を3D印刷できますか (例えば。, 回転する風車)?

はい! 可動部品を設計できます (風車の刃や回転標識のように) 部品間に小さなギャップを追加します (0.1–0.2mm許容範囲) 3Dモデルで. 部品を個別に印刷します, 次に、小さなピンまたはネジでそれらを組み立てて回転させます. 例えば, 3Dプリントされた風車は、ブレードとタワーの間に0.2mmのギャップを残すと、回転するブレードを持つことができます.

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