Архітектурний макет – це об’ємне уявлення проектованого або вже побудованого будинку, комплексу будівель або цілого міста. Макети – необхідна частина проектування, з їх допомогою дизайнер або забудовник оцінює композицію і гармонійність будівлі, а також наочно демонструє проект замовнику.

Макети роблять на комп’ютері, що спрощує процес і економить ресурси. 3D-друк дозволяє швидко і економно представити наочний макет замовнику. У цій статті ми розглянемо особливості архітектурних моделей і об’ємної друку.

Ми створюємо і друкуємо архітектурні макети будь-якої складності. Замовте послугу в студії промислового дизайну KLONA.

Створення архітектурних макетів

Архітектурний макет будівлі в 3D-моделі: переваги

Архітектурні моделі – складний продукт з безліччю дрібних деталей, і при їх створенні потрібно враховувати цілий ряд нюансів. Створення реального архітектурного макета вимагає часом багатьох тижнів і сотень доларів. Але 3D-друк значно здешевлює вартість проекту. До того ж, на створення моделей йде кілька годин, а не тижнів.

Архітектурні компанії вже багато років використовують CAD (Computer Aided Design) для створення проектів. Якщо студія вирішить встановити 3D-принтер, їй не буде потрібно вносити зміни в програмне забезпечення. Досить під’єднати пристрій до комп’ютера.

Архітектурний макет будівлі в 3D-моделі

Тривимірні моделі дозволяють архітекторам працювати вільніше, не боячись зробити помилку, і проекти виходять набагато точніше реальних макетів. Візуалізація 3D-моделей на принтері йде швидко і зі значною економією ресурсів. Така візуалізація – наочніше і ближче до реальності, ніж ескізи, креслення і цифрові макети.

Тому 3D-принтери швидко завоювали визнання в індустрії, і все більше студій користуються ними в самих різних цілях – аж до друку реальних об’єктів міської архітектури.

Будинок, надрукований на 3D-принтері Apis Cor.

До речі, в 3D-друку будівель проявляється ще один напрямок сучасної науки: біоніка в архітектурі – макети, структура будівель, а також їх форма, що повторює природу. Наприклад, при створенні легких і в той же час міцних стін беруть за зразок структуру кісток. У квітні 2014 року китайці реалізували проект дешевих будинків, роздрукованих на 3D-принтері. Нижче на фотографії видно структуру стін, зроблена за прикладом кісткової тканини.

Читайте також: «Створення архітектурних макетів: нові реалії, нові можливості»

тривимірні моделі

Архітектурні макети на 3D-принтері : Вибір програми

Архітектурні макети на комп’ютері створюються за допомогою ряду програм. Однією з кращих вважається CAD (Computer Aided Design), вірніше, її підвид ArchiCAD – програма, зроблена Graphisoft спеціально для архітекторів. У ній робляться 2D- і 3D-ескізи, моделі на основі ескізів з додаванням фотореалістичних текстур, і візуалізація проекту. Програма моделює не тільки окремі будівлі і інтер’єри, а й комплекси міських будівель.

Моделювання в ArchiCAD

Інші програми для архітекторів:

  • Revit;
  • AutoCAD Architecture;
  • AutoCAD Civil 3D – більше підходить для інженерних комунікацій;
  • Chief Architect – краще справляється з дизайном будинку;
  • Rhino3D;
  • CATIA;
  • SketchUp – допомагає з архітектурними начерками і ескізами;
  • 3D Studio Max;
  • Solidworks – більше підходить для інженерів.

Frank Gehry використовує CATIA в своїй роботі

Архітектурний макет будинку: вибір масштабу

Після планування моделі наступний крок – вибір масштабу, який найкраще підходить до конкретного проекту. На це рішення впливає два фактори: площа і деталізація. Якщо потрібно показати великі райони, наприклад, архітектурні макети міст, встановлюють масштаб 1: 500 або 1: 1000. Тоді модель не буде занадто великою і легко доступній для огляду.

Для одиничного будівлі вибирають масштаб 1: 200 або 1: 100. На такому масштабі виходить досить докладна деталізація, і будуть добре видні вікна, двері і балкони. Для показу лише частини будинку підійде масштаб 1:20 – 1:50. Чим більше масштаб, тим більше деталей можна розрізнити.

Ми роздрукуємо навіть архітектурний макет Київ а. Замовте послугу в студії промислового дизайну KLONA.

3D-модель Сан-Франциско.

3D-модель Сан-Франциско.

Як зробити архітектурний макет: будинки , Району, міста

Створення моделі в будь-якій програмі йде по одним і тим же принципам. Будівля або комплекс будівель збираються з елементів: вікон, дверей, стін, стель і підлог, і так далі. В одній моделі міститься сотні і навіть тисячі елементів – кількість залежить від об’єкта макетування і смаку архітекторів. Різні дизайнери включають різні елементи в своє творіння.

Етапи створення моделі:

  • конструювання герметичних твердих каркасів;
  • видалення зайвих дірок;
  • перевірка топології і підрахунок полігонів;
  • інвертування нормалей;
  • знаходження перекриваються поверхонь;
  • видалення рухомих елементи;
  • найдрібніші елементи для друку (SPF);
  • посилення та підтримка;
  • архітектурний макет повинен бути порожнім;
  • видалення непотрібної геометрії.
Моделювання будівлі в CAD.

Моделювання будівлі в CAD.

Створення непроникних елементів і видалення провалів

3D-принтери люблять, коли їм дають моделі, що складаються з геометрично правильних об’єктів, – каркасів. Елементи не повинні бути проникними, наприклад, шестигранник має всі шість граней. Якщо у нього лише п’ять граней, значить, це відкритий каркас з дірою. Геометрія з дірками часто друкується некоректно.

При видаленні дірок використовують правило: всі суміжні трикутники мають дві загальні вершини. Тим самим досягається суцільна поверхня без провалів. Їх видаляють спеціальними додатками і вручну.

Зліва - низьке число полігонів, праворуч - високе

Зліва – низьке число полігонів, праворуч – високе

Провали в поверхні також бувають через конверсії файлів з одного формату в інший. Іноді кількість пропущених або перекручених полігонів настільки велике, що доводиться вирівнювати їх вручну. Програмні додатки добре справляються лише з зовнішніми поверхнями, тому важливо самому переглядати проект.

Чим більше простих елементів, тим краще. З великою кількістю каркасів легко виправити один за іншим і усунути всі помилки. Чим менше елементів, тим важче буває виправити прогалини.

Елементи з різною текстурою

Елементи з різною текстурою

Перевірка топології і підрахунок полігонів

Перевірка топології і підрахунок полігонів потрібні, щоб забезпечити якісний друк. Чим менше полігонів, тим менше розмір файлу, і принтеру легше впоратися із завданням. Щоб зробити дуже гладку модель, можна зробити 10 000 полігонів або 2 500. Роздрукована модель на дотик буде здаватися однаково гладкою в обох випадках.

Читайте також: «Майбутнє 3D-друку або винахід, яке змінить все»

інвертування нормалей

Більшість тривимірних моделей складається з трикутних полігонів. У кожного полігону є три точки і нормаль – невидима лінія, перпендикулярна поверхні полігону. Вони кажуть принтеру, яким чином додавати матеріал.

Якщо нормалі дивляться назовні, як годиться, то принтер додасть матеріал зовні. Якщо нормалі дивляться всередину, то результатом стане стиснення матерії. На щастя, більшість програм для моделювання автоматично виправляють всі нормалі.

інвертування нормалей

Видалення перекриваються поверхонь і рухомих елементів

Збігаються, що дублюють один одного поверхні доставляють купу проблем. Через них результат друку стає непередбачуваним. Наприклад, дві стіни складають кут будинку – зазвичай це не проблема. Але якщо вони мають різні текстури, то поверхні стін відрізняються один від одного. Елементи поєднуються непередбачуваним чином, що позначиться на характеристиках друку. Тому слід уникати цього: правильно поєднувати площині з однаковими текстурами і вибирати якісні принтери.

Це саме можна сказати до рухомих елементів і точкам – потрібно видаляти їх, оскільки вони небажано впливають на друк.

Видалення перекриваються поверхонь і рухомих елементів

Найменші елементи друку (Smallest Printable Feature, SPF)

Що є найменшою друкованої одиницею для 3D-принтера? Це залежить від масштабу і складності проекту. Зазвичай для несучих елементів найменші деталі складають 3-5 мм, для орнаментів і тонких складових (вікон, дверей, колон) – 0.5-1 мм. Але все-таки, розміри індивідуальні для кожного макета.

Найменші елементи друку (Smallest Printable Feature, SPF)

Посилення і підтримка

Деякі деталі макета вимагають штучної підтримки і посилення через свою тонкощі. Надто витончені елементи можуть не вижити в процесі вилучення з принтера, полірування і вбудовування в модель. Інтегрована підтримка залишається всередині макета – додавання додаткових арок і колон, потовщення дверей і вікон. Другий спосіб порятунку моделі – елементи, що видаляються після завершення обробки. Наприклад, звіси даху потрібно чимось підтримувати, тому що вони часто обламуються при добуванні макета.

Як працює 3D-принтер.

Порожня модель і видалення непотрібної геометрії

У випадках, якщо важливо показати зовнішній вигляд макета, то для економії матеріалів і зменшення ваги розумно буде прибрати все зайве всередині моделі.

Чим більше елементів, тим краще – але зайві частини даремно витрачають матеріал і час на їх друк. Кращі архітектурні макети мають дуже просту структуру.

Читайте також: «Методи і терміни виробництва виробів із пластику»

Порожня модель і видалення непотрібної геометрії

Архітектурний макет: ціна

Ціна архітектурного проекту залежить від:

  • деталізації та складності моделі;
  • склейки складових частин;
  • забарвлення;
  • установки підсвічування;
  • виду пластику та інших матеріалів для 3D-принтера.

В одних випадках можна заощадити на пустотілих моделях, а в інших – на друку з окремих частин. Ціна обговорюється в кожному окремому випадку. Архітектурні макети в Україні зазвичай коштують від 5 грн за один грам витраченого пластика. Ціна підвищується в разі, якщо потрібно ювелірна друк, наприклад, статуетки та прикраси. Деякі студії встановлюють мінімальне замовлення – наприклад, від 50 грн. Термін друку макета – 3-5 днів через високої складності і великої кількості елементів.

Немає нічого простішого, ніж замовити архітектурний макет і його 3D-друк. Дивіться наш сайт і телефонуйте в студію промислового дизайну KLONA, щоб дізнатися наші ціни.