【模型搬运】可触摸的分形艺术

夫夫教主

谁不喜欢好看的分形图像?美丽,华丽的形状尽管表示的是一系列简单的公式。最近的分形艺术的发展中出现一个全新的3 d分形形状类型,他们太棒了。点击Mandelnauts一览无遗吧。

我想向您展示如何将这些令人难以置信的形状通过3 d打印来到现实世界。我们将使用像Shapeways或Ponoko的3 d打印服务——因此所有你需要的是一个电脑,一些免费软件,修改几个小时,花几块钱付最后3 d打印费。我想这是一个比大多数创意需要更多的物质支撑的模型,但这些3 d打印机也开始模糊了现实和虚拟的界限。

这个过程有三个主要步骤,每一个都涉及不同的软件。你不需要精通任何的。我们就使用我们所需要的功能,然后就可弹出来,到下一步。如果你习惯安装新的软件,你不介意戳几个神秘的菜单项

第一步：搜集好所需要的免费工具

首先,我们需要加载虚拟装配与几个免费工具。

我们将使用一个名为Mandelbulb 3 d生成我们的形状。这是一个应用程序,允许您探索世界陌生的3 d分形。M3D Windows只是一个系统但它通可以Wine 或者CrossOver.在苹果机上使用。

这是一个复杂的,有点神秘的计划,我们将把精力集中在几个特性。警告——如果你对眼睛糖果或算法艺术有障碍，你将很长一段时间迷失在Mandelverse里

从那里我们会搬到一个应用程序称为Fiji。Fiji是跨平台的。我知之甚少,除了一个事实,它将从M3D堆叠的形状中找出作为OBJ网引领潮流的最终的图形

最后一站线路Meshlab。Meshlab是一个功能强大的应用程序，可以执行各种巫术般的拓扑。我们将使用此清理网和准备3 d打印。

我收集了一些链接和其他资源的压缩包,以方便你访问。

设置三个应用程序,让修修补补开始!

第二步:介绍Mandelbulb 3 d

首先,我们需要找到我们的形状。我说找到而不是创建因为Mandelbulb 3 d更多是关于调整和探索创建一个特定的形状,特别是当你刚刚找到方向的时候。

不要尖叫，当你看到过多的窗口和按钮,我已经准备了一套参数,我们将使用它找到有趣,独特的形状

1)下载预设参数文件。pollen1.m3i

2)打开M3D和加载该文件。在主窗口的左上角寻找开放的选项卡。导航会提示M3I开放。

3)在左上方的按钮单击彩色3 d。这个窗口里我们可以调整形状。

4)按参数键，参数就可以加载到这个导航窗口。

5)延长Navigator面板,点击右下角的三角。这滑块会让我们很容易改变形状。

好的。现在我们将探索一个独特的,可打印的形状。

如果你想知道更多关于M3D,你可以看我的系列教程视频,涵盖了大部分的基础。

第三步:找到一个分形

你可以生成自己独特的形状。我们这里生成的大部分形状整体结构类似,即使只是用这一组参数但也有几百万的形状。

打开Navigator窗口和初始预设形状，把可见光和调色板延伸到右边

小心底部导航窗口的按钮。这是一个非常有趣的用移动相机探索形状的方式。我希望你学习完本教程后与他们玩耍,如果你移动相机，切它，它也不会轻易的工作。

1)中间靠右边第一个3是控制这种形状的公式。第一个是sphereIFS标签。你会看到下面列出的变量,以及分形。

2)左边是一个迷你选择器公式。点击向上箭头两次,来到公式3。应该贴上genIFS。随意修改任何参数,但是这一次很快会产生有趣的结果。

3)有一个滚动条隐藏下这三个滑块，点击鼠标滑到底部，这是genIFS变量列表。寻找条目标签旋转X,Y，Z。

4,滑动一下滑块,看导航窗口的变化。新的形状!

5)与滑块随便玩玩,了解形状如何变化的。记住,物理定律将在打印时生效。

6)你还想尝试的话,保持相机视图内的形状,一个更大或更小就可以了。这将使下一步更容易。如果你真的需要放大或缩小一点,你可以用mousewheel变焦相机(w和s键)。

7)很有可能你会遇到一些形状掩盖了相机视图。你最好首先慢慢改变一个滑块,然后移动到另一个地方,看看变化交互。记住,你总是可以按按钮把一切参数重置。

8)当你发现一个你喜欢的形状,在左边按视图主要按钮。发送你新的形状回主渲染窗口。

9)点击返回主窗口。按3 d按钮。你将更准确的查看你的形状。如果你想要更多的变化,回到Navigator窗口修改,然后再次使用视图主要按钮。

现在我们可以开始虚拟真实生活中的小玩意儿。下一步我们将继续使用Mandelbulb 3 。

步骤4:切片

这两个步骤可能看起来很奇怪。我们在Mandelbulb 3 d中看目标像是一个标准的3 d对象,但它不是。现在它更像是一个短暂的结构,预测数字的烟雾或镜子。抓住这些奇异的数学的结果,接下来我们要跳过一些步骤。

我们将跳过第一个箍称为体素栈的步骤。我们将使用这个对象切成由一系列的黑白图像形成的薄片。然后我们将使用Fiji组装成适当的3 d网格对象。

如果我们幸运的话,形状配合,是显而易见的。

1)在Mandelbulb 3 d的主要窗口,按下工具选项卡,然后按Voxelstack按钮。

2)按下按钮标签输入主要参数。从主窗口复制我们的分形形状到这体输出窗口。在这一点上你不会看到整个对象,也许只是一个立方体的散射——或者什么都没有。

这部分的过程是比其他更难预测。这就是为什么我选择使用起始参数。如果你的形状是大约相同大小的初始预设,我们可以进入一些特定的值,

3找到总体规模条目。按向下箭头9次,或输入42的3 X,Y,和Z规模选项。改变对象的总体规模。您看到的部分对象应该进入视野。

4)找到Z抵消输入并更改为22.5，对象将接近“相机”。

您现在应该看到厚实、低资源文件格式版本的对象。,显示区域是一个大立方体的小方块。我们想要的对象是漂浮在中间的(看不见的)。我们也希望它可以填满那个盒子。

5)寻找预览马克斯大小选项。选择256。点击计算预览按钮

6)通常你的形状可能是球形。片是你应该看到对象的开始部分,然后变得越来越大,因为它达到中间,它到达前线再缩小。当它吸引所有的256片,您应该看到一个幽灵般的整个对象。

这是做出决定是否这是一个很好的3 d印刷候选图形。你看到物体的内部的画,可以在你的脑子里得到更好的照片。所有的部分连接吗?最薄的部分支持形状吗?你还需要考虑你的3 d打印机的局限性。

7)如果你的对象看起来切断边缘,也许像棉花糖塞在一个玻璃盒子,然后太大了。使用总规模按钮,让你的对象缩小,直到它适合。

8)如果你的对象是偏心和切断一侧,用X,Y,Z和/或抵消设置移动它靠近中心

一旦你的对象看起来集中和比例正常，我们准备出口堆栈的图像。我们需要一个空的文件夹来保存这些照片连同其他一些文件

9)找到选项标签DE:，将其更改为3。你可以认为这是你对象的墙的厚度。如果你有细长的部分或极小的细节要打印,你可以增加这个值来抬高你的对象。低DE值可能是一个厚的固体形状。

10)Z片选项设置为800。这将创造800个800 x800像素的图像

11)单击输出文件夹按钮,选择一个空文件夹来存储图像。

12)单击开始呈现片按钮。图像片将开始呈现在主Mandelbulb 3 d主窗口。

看他们画会给你关于你的对象的结构更多的信息。这可以帮助你决定,设置从第9步给你你想要的结果。有一个帧数指望Voxelstack窗口可以帮助你判断进程。

13)如果你不喜欢你所看到的片，你可以在主窗口点击停止按钮,然后回到Voxelstacks窗口进行更改。

14)完成了,完成了。您可以保存这个形状。在主窗口中按下保存选项。选择一个文件名和保存你的创造。

第五步:快乐的小书呆子跳舞

唷。困难的部分已经结束。

做一个快乐的小书呆子跳舞庆祝。你是正式Mandelnaut !(^ _ ^)

休息一下,伸展你的腿。从现在开始它只需要看进度条

第六步:叠片

现在我们有了所有的这些奇特的形象片,我们需要将它们拼凑成，我们3 d建模应用程序可以处理的形式。Fiji救援!

1)加载Fiji

2)从菜单中选择文件- >导入- >图像序列

3)选择第一个图像序列。单击Open。

4)检查选项标签，使用虚拟堆栈。单击OK。

5)从菜单中选择文件- >另存为图形的PGM。

6)从菜单中选择文件- >另存为OBJ。保存在同一文件夹中。

7),表示阈值——输入0。

8)取消绿色和蓝色。红色的应该只有一个检查。单击OK。

9)Fiji现在将开始处理图像。你会看到两个进度条填。在测试过程中非常混乱。完整的文件要花几分钟，这些空余时间你可以用来完成写作。去喝杯咖啡或留意文件大小——当它停止,Fiji是真的完成了。

第七步:清理你的网

现在我们终于有对象了,但像一个刚制作出来的青铜雕塑模具,需要清洗。Meshlab救援!

我们的目标是减少多边形的数量组成我们的网格和消除一些锯齿切割过程造成的痕迹。我们还需要确保网格正确格式化和打印。

1)加载Meshlab。从菜单中选择文件- >导入网…

2)打开obj文件,我们创建了Fiji。也许一两分钟之内对象导入并显示。

现在我们的对象是由内而外的。这就是为什么它看起来黑了。

3)从菜单中选择过滤器- >正常,曲率和方向- >反脸取向。单击Apply按钮关闭按钮。现在你的对象应该是可见的。

几个....清洗步骤

4)从菜单中选择过滤器- >“清洁和修复- >合并接近顶点。离开设置defualt(1%),点击应用,然后关闭。这将把任何点模型非常接近。

5)从菜单中选择过滤器- >再啮合,简化和重建- >关闭漏洞

6)从菜单中选择过滤器- >“法线曲率和方向- >调整前后一。对这一步你可能不会看到任何视觉上的变化。

7)这很有可能是最好的在菜单选项腔内的修复术。(^ _ ^)从菜单中选择过滤器- >再啮合,简化和重建- >二次曲面边折叠大量毁灭! !这将让我们减少多边形的数量,构成我们的对象。我们会拍99000的脸,因为这是在Shapeways首选的数量。他们接受一百万多边形但是最好让事情变得简单。

8)出现的目标数,99000

9)检查框标记:保持正常,最佳位置,平面简化,Post-simplification。取消其他的。

10)单击Apply。Meshlab将分析您使用99000多边形网格并重建它。您应该看到主页的数量列在屏幕的底部。

11)我们顺利得到形状。从菜单中选择过滤器- >“平滑,整流罩,变形- >惠普拉普拉斯算顺利。然后关闭媒体应用

12)从菜单中选择过滤器- >“清洁和修复.

现在我们只需要规模对象以便打印。请记住,更大更密集的对象,它将花费越多。看看Shapeways这些指导方针里的更多细节。我建议尝试一个小物体,也许50 mm。

13)从菜单中选择Fliters - >法线,曲率和方向- >变换:规模

14)有两种截然不同的步骤,我们在这个窗口执行。首先我们将确保该对象符合单元框,然后我们将规模到我们想要的尺寸。

15)复选框标记单元bbox规模。按申请。。

16)对象很可能消失。不是离开,只是藏起来了。按CTRL-H再次看到它。

17)取消单元bbox规模。确保均匀缩放检查。

18）选择X轴,输入5。单击Apply。在相同的X轴框,输入10。单击Apply。我们的对象将是50毫米(约2英寸)。两个调整是必要的,因为请求程序将只值10。去一个你感觉可以尝试的大或小的打印店并且你不介意花费更多的打印。

随时记住这一2英寸宽的模型,输入2 X轴的值在20步。一定要记住你单位的规模,这样你才可以上传文件打印。

19)保存它!从菜单中选择文件- >输出

20)从下拉菜单中选择STL文件格式和保存你的文件

21）去Shapewyas,Ponoko或电话你有自己的3 d打印机很酷的朋友。

第八步:上传打印

最后准备打印。我一直在使用Shapeways实验,但也有一些其他地方,会很乐意打印你的对象。据我所知,这些对象文件应该兼容大多数3 d打印机。

1)注册一个Shapeways帐户

2)从他们的主菜单是一个创建选项。选择上传。

3)点击选择。我们在Meshlab创建STL文件。

4)确保你选择毫米为单位。我们的对象是按比例缩小的,但单位没有保存为STL文件格式的一部分。

5)后上传。STL文件你会得到一个消息,文件已经收到。Shapeways分析网格和确保它适合印刷。

5)等待消息,表明对象是可用的。

6)如果有问题的话最有可能是对象的规模或多边形的组织方式有故障。通过加载网格回Meshlab或者返回前一步的执行试着重新调节你的对象

7)如果还是不行你可以试试调整整个Meshlab过程,或者从一开始就再试一次。

8)如果你发现一些珍贵,但不能工作的图形,让我知道。我也许能解释其行为

步骤9:可有可无

打印的细节是我给的正确的模型,虽然它是如此之小。实际上很有趣，以前它只是像素和光。我传送它到达屏幕。我迫不及待地想尝试一个更大、更复杂的

请留下评论如果你需要澄清,或被卡住了。这是我的第一个教程,所以请让我知道如果我搞砸了东西。我也能进入到Instructables使它真正参与比赛。应该有一个投票按钮在这里或某个地方。

来源：instrctable
作者：Don Whitaker