В виртуальной среде можно создать любую модель — она будет держать равновесие самым непостижимым образом, казалось бы, противореча гравитации. Однако, задумав напечатать такую модель на 3D-принтере вы столкнетесь с рядом проблем. В зависимости от формы фигуры, ее размера и позы, для обеспечения устойчивого вертикального положения может понадобиться снабдить ее массивной подставкой или внести другие значительные изменения.
От этой головной боли поможет избавиться оригинальное программное решение под названием «Make It Stand», которое легко и быстро оптимизирует внутренний объем фигуры таким образом, что напечатанная модель будет держать равновесие, даже если ее поза неустойчива.
Обычно рекомендуется делать печатаемую модель полой, так как это прибавляет ей устойчивости и в то же время снижает затраты материала. «Make It Stand» предлагает более развернутый метод, который позволяет интерактивно изменять внутренние полости модели с использованием вокселей — объемных элементов изображения. Если для придания модели равновесия этого окажется недостаточно, то в качестве крайней меры программа внесет незначительные коррективы в ее форму.
Для начала работы с программой нужно загрузить модель, поместить ее в нужной ориентации относительно силы притяжения и установить точки касания. Они могут находиться там, где модель соприкасается с ровной поверхностью или в точках крепления, если модель будет подвешена. Таким образом создается опорный многоугольник, который используется для вычисления центра массы. Затем программа создает трехмерную воксельную сетку внутренней части модели, каждый воксель которой может быть пустым или заполненным. Алгоритм избирательно делает некоторые воксели пустыми, перемещая центр гравитации в точку, которая даст фигуре наибольшую устойчивость.
Основной недостаток этого метода становится очевидным в случае, если вы напечатаете модель из полупрозрачного материала — будет видна структурированная пустота внутри модели. В действительности этого нельзя избежать, но, возможно, в следующих версиях программы недостаток будет сглажен.
Для достижения наилучшего результата в сочетании с вышеописанным способом для придания фигуре устойчивости используется незначительное и малозаметное изменение позы, при котором сохраняется желаемый вид модели.
Программа была протестирована на различных игрушечных моделях, которые затем были напечатаны, и результаты оказали довольно впечатляющими.
