¬аше окно в мир —јѕ–
 
Ќовости —татьи јвторы —обыти€ ¬акансии Ёнциклопеди€ –екламодател€м
—татьи

21 августа 2019

—оздание архитектурно-строительной 3D-модели здани€ в Autodesk Revit дл€ экспорта на 3D-принтер

ћихаил √ордеев, BIM-эксперт –усской ѕромышленной  омпании

ћихаил √ордеев

ƒрузь€, приветствую всех, кто интересуетс€ аддитивными технологи€ми, а именно Ц 3D-печатью архитектурных макетов. ѕредлагаю вам статью, котора€, прежде всего, направлена на то, чтобы привлечь к этой тематике больше внимани€ архитекторов.

Ќабрав как-то раз запрос в поисковике Ђ„то такое аддитивное производствої, € получил различные материалы по данной теме. »з них € пон€л только то, что это нека€ передова€ и очень востребованна€ технологи€ во всем мире. ћногие компании на российском рынке предлагают свои услуги по 3D-печати в таких област€х, как производство, медицина, строительство и т. д. Ќо у мен€ не сложилось четкого понимани€ того, где и как € смогу применить данную технологию в своей архитектурной практике.   тому же некоторые архитектурные макетные мастерские обход€тс€ без 3D-принтеров, а те напечатанные макеты, которые € видел, были далеко не лучшего качества. Ќаконец, экспорт из Autodesk Revit Ц а дл€ мен€ это основной рабочий инструмент Ц в такие форматы, как *.3mf, *.obj, *.stl, которые понимают программы (слайсеры) дл€ передачи модели на 3D-печать, не самый удобный. ѕонемногу мой интерес к аддитивным технологи€м стал угасать.

ќколо года назад, на просторах интернета мне попалось фото с сайта компании LGM.

 Revit дл€ экспорта на 3D-принтер

–ис. 1. ћакет компании LGM

Ќадо сказать, что сам макет мен€ не очень заинтересовал, и € бы не заострил свое внимание на этой фотографии, если бы не логотип Autodesk Revit. ѕросмотрев весь сайт, € сразу же вспомнил Ђћиниатюрную страну чудесї (Miniatur Wunderland) Ц одну из самых попул€рных туристических достопримечательностей немецкого города √амбург и музей Ђ√ранд ћакет –осси€ї в —анкт-ѕетербурге.

ѕосле этого € понемногу стал изучать возможности и особенности 3D-печати. » сегодн€ € поделюсь своим опытом того, как можно подготовить дл€ 3D-печати трехмерную модель, собранную в Autodesk Revit, а также расскажу о процессе экспорта из Autodesk Revit в формат *.stl дл€ передачи на 3D-принтер.

ѕроцесс подготовки трехмерной модели дл€ печати на 3D-принтере

Ќа процесс подготовки модели в Revit дл€ 3D-печати вли€ют несколько важных факторов:
  • модель и технологи€ печати 3D-принтера;
  • размеры рабочего объема камеры 3D-принтера;
  • масштаб, в котором будет печататьс€ здание;
  • тип и назначение макета здани€ (например, это концептуальные объемы дл€ проекта планировки, или это объем здани€ со сложными фасадными элементами или же это макет, который будет разборным дл€ презентации внутреннего объемно-планировочного пространства).
—амые доступные 3D-принтеры Ч это те, которые работают по технологии FDM (то есть издели€ формируютс€ послойно из расплавленной пластиковой нити). » именно этот процесс можно условно сравнить с технологическим процессом выполнени€ монолитного железобетонного каркаса. “ак же, как при осуществлении строительно-монтажных работ дл€ монолитных ж/б перекрытий, балок и различного рода консолей необходимы технологические стойки, так и в процессе 3D-печати по технологии FDM нужны так называемые поддержки. Ќо проблема заключаетс€ в том, что не всегда эти поддержки можно удалить без повреждени€ модели.

ѕри этом нужно отметить, что подготовка трехмерной модели дл€ 3D-печати никак не должна ухудшать качество информационной модели здани€, котора€, в свою очередь, должна отвечать требовани€м BIM-стандарта.

»сход€ из вышесказанного, 3D-модель надо готовить таким образом, чтобы при 3D-печати было как можно меньше поддержек. Ќо задача усложн€етс€, когда фасады здани€ имеют большое количество различного рода элементов или по требованию заказчика макет должен быть разборным. «десь и возникает вопрос, как правильно разрезать информационную модель здани€ на части, чтобы потом без проблем можно было бы собрать (склеить) макет.

ƒавайте разберемс€ с этим на примере BIM-модели монолитного ж/б каркаса здани€, разработанного в Autodesk Revit.

 Revit дл€ экспорта на 3D-принтер

–ис. 2. ћонолитный железобетонный каркас жилого дома

 онечно, мы можем отправить данную модель на печать целиком, без учета размера рабочего пространства камеры. Ќо в таком случае наш макет может получитьс€ (в зависимости от модели принтера) меньше необходимого масштаба. ѕоэтому абсолютно пон€тно, что модель в Autodesk Revit нужно собирать по секци€м таким образом, чтобы кажда€ из них была в отдельном файле.
 Revit дл€ экспорта на 3D-принтер

–ис. 3. —екци€ жилого дома из монолитного ж/б каркаса

ƒавайте представим, как распечатаетс€ наша модель в таком виде.

≈сли масштаб печати будет менее 1:200, то поддержки, которые должны быть между перекрыти€ми, удалить без потери качества модели будет очень сложно. “еперь возникает вопрос Ц а как избавитьс€ от большого количества поддержек? ¬едь кажда€ удал€ема€ поддержка Ч это перерасход материала. ƒа и требовани€ к модели могут быть такие, что она должна быть разборной дл€ демонстрации внутренней планировки. —оответственно, построенна€ модель должна без проблем делитьс€ по высоте таким образом, чтобы было минимум удал€емых поддержек.

Ќапример, так:

 Revit дл€ экспорта на 3D-принтер

–ис. 4. ѕодвальный этаж жилого дома

ƒл€ того чтобы поэтажно разрезать модель в Revit, необходимо создать 3D-виды этажей, как на рис. 5. Ќа 3D-видах скрываютс€ все ненужные элементы и категории.
 Revit дл€ экспорта на 3D-принтер

–ис. 5

ќбрезать модель можно также с помощью границ 3D-вида (рис. 6).
 Revit дл€ экспорта на 3D-принтер

–ис. 6

“еперь нашу модель можно будет распечатать поэтажно с минимальным количеством поддержек. ѕри этом, в зависимости от масштаба, например, 1:200, поддержки будут не нужны в проемах и под некоторыми не очень длинными балками. Ќа рисунке ниже поддержки показаны зеленым цветом (рис. 7).
 Revit дл€ экспорта на 3D-принтер

–ис. 7. ѕоддержки в окне слайсера

—пособы экспорта модели в *.stl формат

»так, модель готова, и ее нужно экспортировать дл€ передачи на 3D-принтер. Ќо дл€ этого нам необходимо перевести ее в такие форматы, как *.3mf, *.obj или *.stl.   сожалению, из Autodesk Revit нет возможности штатными средствами экспортировать модель в эти форматы, как, например, из Autodesk Inventor. ѕоэтому давайте рассмотрим несколько способов, как это сделать.
ѕервый способ
ƒл€ Revit существует такой плагин, как STL Exporter for Revit. ќн доступен по подписке.
 Revit дл€ экспорта на 3D-принтер

–ис. 8. ¬кладка надстройки

 Revit дл€ экспорта на 3D-принтер

–ис. 9. ¬кладка General

Ќесмотр€ на то что это самый простой способ, на мой взгл€д, он не очень удобный. ќкно данного плагина невозможно раст€нуть, да и выбор нескольких элементов клавишами shift/ctrl не работает.
 Revit дл€ экспорта на 3D-принтер

–ис. 10. ¬кладка Categories

¬торой способ
ѕодготовленную модель Revit экспортируем в формат DWG. ѕри этом важно экспортировать именно 3D-виды, которые вы дл€ этого настроили.
 Revit дл€ экспорта на 3D-принтер

–ис. 11. Ёкспорт в формат DWG

¬ параметрах экспорта, во вкладке Ђ“елаї, важно переключитьс€ на параметр Ђ“ела ACISї.
 Revit дл€ экспорта на 3D-принтер

–ис. 12. ќкно параметров экспорта DWG/DXF

ќткрыв нашу модель в AutoCAD, можно отправить ее в *.stl формат штатным способом. ѕри этом в AutoCAD к модели каждого этажа можно добавить нагели (шканты), с помощью которых этажи будут соедин€тьс€ друг с другом. Ёто нужно дл€ того, чтобы не вносить в информационную модель здани€, создаваемую в Revit, элементы, которые к ней не относ€тс€.
 Revit дл€ экспорта на 3D-принтер

–ис. 13a. Ёкспорт в формат *.stl

 Revit дл€ экспорта на 3D-принтер

–ис. 13b. Ёкспорт в формат *.stl

“ретий способ
Ќа мой взгл€д, этот способ дает очень большие возможности дл€ тех, кто хорошо владеет Autodesk Inventor Professional. ѕосле экспорта информационной модели здани€ в формат *.SAT ее можно открыть в Autodesk Inventor Professional.
 Revit дл€ экспорта на 3D-принтер

–ис. 14. Ёкспорт в формат ACIS (SAT)

 Revit дл€ экспорта на 3D-принтер

–ис. 15. ќкно параметров экспорта в ACIS (SAT)

ј затем с помощью штатного инструментари€ передать на 3D-печать.
 Revit дл€ экспорта на 3D-принтер

–ис. 16. ћеню ‘айл > ѕечать > ќтправить в службу печати 3D

 Revit дл€ экспорта на 3D-принтер

–ис. 17. ќкно Ђќтправить в службу печати 3Dї

¬ среде 3D-печати предоставл€ютс€ инструменты дл€ аддитивного производства.
 Revit дл€ экспорта на 3D-принтер

–ис. 18. ¬кладка —реды

 Revit дл€ экспорта на 3D-принтер

–ис. 19. —реда 3D-печати. ¬ыбор принтера

ѕосле того как мы экспортировали в формат *.stl, его можно открыть в слайсере, а затем выгрузить непосредственно Gcode на 3D принтер.

«аключение

Ѕезусловно, дл€ создани€ архитектурного макета необходимо использовать такое оборудование, как режущие плоттеры, лазерные и фрезерные станки с „ѕ”. 3D-принтеры не замен€ют все это оборудование, а лишь дополн€ют его. Ќо с изучением аддитивного производства вырабатываетс€ новый взгл€д на трехмерное моделирование. ќсобенно это чувствуетс€ при создании сложной архитектурной бионики, когда даже виртуальна€ трехмерна€ модель не дает такого понимани€ и чувства объема, как уже распечатанный на 3D-принтере макет.

Ќапример, в моей практике был такой случай. ѕодготавлива€ уже имеющуюс€ информационную модель конструктивных решений несущего каркаса здани€ дл€ печати на 3D-принтере, € создал достаточное количество трехмерных видов этажей и частей несущего каркаса.  огда € проанализировал все распечатанные детали, то, к моему удивлению, сразу же стали очевидны несколько серьезных коллизий, которые не были вы€влены на этапе проектировани€.

’очу закончить статью выводом, который € сделал дл€ себ€. ¬озможности 3D-печати не только повышают конкурентоспособность проектных компаний. ќни позвол€ют архитекторам и проектировщикам более эффективно использовать инструменты объектного проектировани€ дл€ создани€ информационной модели здани€, а также избежать коллизий, которые можно было бы устранить в проектной документации.




¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: ƒл€ реального внедрени€ »», облаков, BIM и любых инноваций требуетс€ посто€нна€ всеобща€ коррекци€ менталитета
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

»скусственный интеллект или хайп дл€ станков — јндрей Ћовыгин (23 августа 2019)
isicad Top 10

—амые попул€рные материалы

   ‘орумы isicad:

isicad-2010 isicad-2008
isicad-2006 isicad-2004

ќ проекте

ѕриглашаем публиковать на сайте isicad.ru новости и пресс-релизы о новых решени€х и продуктах, о проводимых меропри€ти€х и другую информацию. јдрес дл€ корреспонденции - info@isicad.ru

ѕроект isicad нацелен на

  • укрепление контактов между разработчиками, поставщиками и потребител€ми промышленных решений в област€х PLM и ERP...
ѕодробнее

»нформаци€ дл€ рекламодателей


¬се права защищены. © 2004-2019 √руппа компаний «Ћ≈ƒј—»

ѕерепечатка материалов сайта допускаетс€ с согласи€ редакции, ссылка на isicad.ru об€зательна.
¬ы можете обратитьс€ к нам по адресу info@isicad.ru.