1.5　3D打印建模的注意事项

在多边形建模软件中，比如常见的Maya、3dsMax、lightwave、Modo、Cinema4D等，由于原来的设计方向是CG行业，主要用于视觉传达领域，模型有些小的问题影响不大。而现在要把模型3D打印出来，应用这类建模方式的软件就要注意了，虽然这些软件都可以输出.stl格式，但建模过程中必须注意一些细节，否则会造成打印失败。而实体建模和雕刻软件中这类的问题就少多了，所以我先编写了《3D打印建模：Autodesk 123D Design详解与实战》，使用那本书中所介绍的软件，就无须考虑法线和破洞的问题。

下面是建模时需要注意的事项：

1.模型必须是封闭的对象

这就是模型的水密性（Watertight），通俗地讲，就是模型不漏水，如图1-14所示。

可以借助一些软件来检查、修复水密性问题，如Geomagic studio、Magics、Netfabb和Meshmixer等。

2.模型必须为流形

流形（Manifold）是一个专业的数学用语，非专业对流形的定义是，要求在某个任何小的空间里，它必须是“简单”的。例如，可以把一个柿子看作一个流形，但某天它发霉了，长了一根毛（看作一条线），它就不是流形了。在建模过程中，如果一个网格模型中存在多个面共享一条边的情况，那么模型就不是流形的。如图1-15所示，两个立方体只有一条共同的边，这条边被4个面共享，所以模型不是流形的。这是多边形建模软件中常见的问题。

3.模型要有正确的法线方向

模型中所有面的法线要指向一个正确的方向，如果法线的方向错误，模型也不可能被正确打印。

4.模型要有一定的厚度

3D网格是没有厚度的，但现实世界中的物体都有厚度，所以一定要给模型添加厚度。作者经常会接收到客户发来的用3dsMax做的模型，没有指定网格厚度，当然不可能把它3D打印出来。

5.模型的最小厚度

FDM 3D打印机的喷嘴直径是一定的，设置打印模型的壁厚时，要考虑打印机能打印的最小壁厚，不然，会出现失败或者错误的模型。一般最小厚度为2mm，不同成型方式的3D打印机厚度也不同。

6.45°法则

45°法则是一个通用建筑法则，任何超过45°的突出物都需要额外的支撑材料或高超的建模技巧才能完成模型打印。随着时间的推移，设计支撑所用的算法也在不断进步，但是支撑材料去除后仍然会在模型上留下很丑的印记，而去除的过程也会非常耗时。所以，要尽量在没有支撑材料的帮助下设计模型，使它可以直接进行3D打印。但并不是说，模型超过45°的部分就一定需要添加支撑结构，如果是自底部向上顺畅地过渡的情况，可能接近70°的部位不需要支撑也能够打印出来，这需要进行反复的实践，所谓规则不要过于教条。

以上是建模过程中需要注意的主要事项，更多的事项需要在实践中体会。设计3D模型本无定法，但遵循一些通用的规则，可以避免一些问题。使用多边形建模软件设计3D打印模型时，要勒住“天马行空的缰绳”，因为3D打印要把数字模型打印成实物，而不是仅仅在计算机屏幕上进行视觉展示。