一種由3d數(shù)字模型制作彩色金屬模型的改進(jìn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于金屬模型制作技術(shù)，特別是設(shè)及一種由3d數(shù)字模型制作彩色金屬模 型的改進(jìn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)金屬模型加工工藝主要W "鑄造"，"沖壓"等技術(shù)來完成。缺點是需要開模， 時間長成本大，只適合大批量生產(chǎn)，很難適應(yīng)小批量多款式的金屬模型生產(chǎn)。成型后才能進(jìn) 行表面涂裝，由于現(xiàn)有技術(shù)很難在立體的物體表面進(jìn)行高精度圖像的繪制，所W現(xiàn)有金屬 模型表面涂裝相對簡單，一般已"噴漆"或"烤漆"的方法上色，顏色單一，無法繪制高精度的 圖案和逼真的色彩。而一種由3d數(shù)字模型制作彩色金屬模型的方法，通過對3D數(shù)字模型 進(jìn)行模型整理、模型展開、圖形排版、蝕刻圖制作、金屬片材蝕刻、蝕刻片表面涂層、彩印圖 制作、蝕刻片印刷和組裝成型的工藝實現(xiàn)了金屬模型的生產(chǎn)，同時解決了將3D數(shù)字模型的 貼圖表現(xiàn)于金屬模型的表面的技術(shù)難題，大大增強(qiáng)了金屬模型的外觀真實性。降低了金屬 模型制作的難度和成本，滿足了多款式小批量生產(chǎn)的需求。但是其技術(shù)還存在一定的不足。
[0003] 纔金屬薄片邊對邊的膠水粘接或錫焊操作難度大，由于金屬薄片邊緣比較薄操作 面積過小，在操作過程中會遇到對位難，膠水粘接或錫焊強(qiáng)度不夠的問題，并且膠水具有一 定的老化性，時間一長容易出現(xiàn)脫膠和變脆的現(xiàn)象，導(dǎo)致模型粘接處開裂抗沖擊性降低。膠 水還具有一定的毒性和異味，不夠環(huán)保。
[0004] 義折彎過程缺少角度支撐作參考，金屬薄片在沿著折線折彎的過程中對角度的控 制很難把握，尤其是制作復(fù)雜模型時容易因為折彎角度過大或角度不夠?qū)е履Ｐ蛢A斜變形 最終無法封口。由于較復(fù)雜的模型需要折彎處較多，出現(xiàn)誤差后往往很難校正。
[0005] 議用于蝕刻的圖紙制作過程中沒有對零件輪廓線進(jìn)行路徑連接，輪廓線由許多獨 立的線段組成，無法對輪廓線進(jìn)行描邊外側(cè)對齊，只能使用描邊居中對齊。導(dǎo)致蝕刻加工后 得到的零件具有一定的尺寸誤差。影響模型拼裝成型。
[0006] 彩印于金屬模型表面的圖案過于平整缺少立體感，由于彩印的圖案通過印刷或 打印于光滑的金屬薄片表面，使得成型后的金屬模型表面平整光滑，彩色平面圖案繪制的 模型表面細(xì)節(jié)沒有立體感，降低了模型的視覺真實性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出了一種由3d數(shù)字模型制作彩色金屬 模型的改進(jìn)方法，采用本發(fā)明方法，解決了組裝時采用膠水粘接或錫焊操作難度大，強(qiáng)度 不夠高，環(huán)保性能差，無角度支撐時角度難把握，存在尺寸誤差影響組裝，表面細(xì)節(jié)沒有立 體感，視覺真實性較差的問題。
[0008] 本發(fā)明解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種由3d數(shù)字模型制作彩色金屬模 型的改進(jìn)方法，包括下列步驟：模型整理、模型展開、圖形排版、蝕刻圖制作、金屬片材蝕刻、 蝕刻片表面涂層、彩印圖制作、蝕刻片印刷和組裝成型；其中： 所述的模型整理是刪除可能存在的內(nèi)部不可見的面和重疊的面；將計劃斷開的平面的 邊分離并添加連接面，創(chuàng)建角度支撐面； 所述的模型展開是將模型展開為平面圖形； 所述的圖形排版是將展開的各平面圖形進(jìn)行統(tǒng)一排版； 所述的蝕刻圖制作是制作用于金屬片材蝕刻的正面圖紙、反面圖紙和表面凹凸圖形紋 理加工圖紙； 所述的金屬片材蝕刻是利用蝕刻圖對金屬片材進(jìn)行蝕刻加工，使其表面特定位置具有 凹凸感的圖形紋理并形成蝕刻片使各平面有限連接； 所述的蝕刻片表面涂層是在蝕刻片表面進(jìn)行涂層并烘干； 所述的彩印圖制作是制作適于蝕刻片印刷的彩印圖； 所述的蝕刻片印刷是將彩印圖印刷到經(jīng)表面涂層的蝕刻片上； 所述的組裝成型是將各平面從蝕刻片上取下并折彎后加固連接而成模型。
[0009] 作為一種優(yōu)選，其具體步驟如下： 通過3D設(shè)計軟件整理3D數(shù)字模型，刪除可能存在的內(nèi)部不可見的面和重疊的面，給 模型貼上貼圖； 。通過3D設(shè)計軟件事先將模型展開為平面的圖形后需要斷開的邊進(jìn)行分離，并在平 面的邊上分別添加帶有卡扣A或卡槽A的梯形連接面或=角形連接面，或者帶有帶有卡扣A 或卡槽A W及螺絲孔或螺帽定位槽加螺絲孔的梯形連接面或=角形連接面，在對應(yīng)的平面 的邊上分別添加帶有卡槽A或卡扣A的梯形連接面或=角形連接面，或者帶有卡槽A或卡 扣A W及螺帽定位槽加螺絲孔或螺絲孔的梯形連接面或=角形連接面(用于封口的平面無 法在內(nèi)部通過螺絲螺帽加固，所W用于封口的平面的邊和與其對應(yīng)的邊只需分別添加帶有 卡扣A或卡槽A的梯形連接面或=角形連接面);并在所述梯形連接面或=角形連接面另行 預(yù)設(shè)用于安裝角度支撐面的卡扣B ; !該通過3D設(shè)計軟件創(chuàng)建若干與所支撐的平面成直角且尺寸相匹配的角度支撐面，并 在角度支撐面上設(shè)置與梯形連接面或=角形連接面上預(yù)設(shè)的用于安裝角度支撐面的卡扣B 相匹配的卡槽B ; M將模型導(dǎo)出為OBJ格式； 鏡在叩巧akura Designer"軟件中，打開整理好的OBJ格式3D數(shù)字模型文件，單擊 "化化Id"按鈕，在跳出的選項框中設(shè)置模型尺寸，單擊"0K"按鈕，軟件自動將3D數(shù)字模型 展開為平面的圖形； 議在"化pakura DeSigner"軟件中，單擊"設(shè)置"選項，選擇"打印與紙張設(shè)置"選項， 對版面尺寸進(jìn)行設(shè)置，通過"旋轉(zhuǎn)"或"移動"選項將展開的各平面圖形在設(shè)置好尺寸的版 面中排版，W達(dá)到節(jié)省材料的目的；將排好版的圖形保存為Pdo格式文件，同時導(dǎo)出一份命 名為"彩印位圖"的BMP格式位圖文件，再導(dǎo)出一份DXF格式文件； 巧用"Adobe Illustrator"軟件打開步驟艱導(dǎo)出的DXF文件，文件打開后會在"圖 層"面板中看到S個圖層，分別是"ValleyLine"圖層、"MountainLine"圖層和"QitLine" 圖層，在圖層選項中將"ValleyLine"圖層、"MountainLine"圖層設(shè)置為隱藏，然后選中 "化tLine"圖層，通過"選擇"工具依次將各平面的輪廓選中并通過"描邊"選項中的"使描 邊外側(cè)對齊"將描邊對齊于平面外側(cè)；在圖層選項中將"ValleyLine"圖層、"MountainLine" 圖層設(shè)置為可視，分別設(shè)置好=個圖層的描邊寬度并給圖紙加上一個線型外框，將整套圖 紙復(fù)制成兩份，假設(shè)一份為圖紙A另一份為圖紙B; 纖;將圖紙A"ValleyLine"圖層和"MountainLine"圖層中的內(nèi)容刪去，只留下輪廓線， 創(chuàng)建若干直徑與螺絲孔直徑相同的圓形圖形對其內(nèi)部進(jìn)行黑色填充并移動到梯型連接面 或=角形連接面螺帽定位孔輪廓線的中間使其中屯、點與螺帽定位孔輪廓線中屯、點對齊，然 后將螺帽定位孔的輪廓線刪除，完成后將圖紙A作為金屬片材蝕刻加工的正面圖紙； 帶圖紙B保留"ValleyLine"圖層、"MountainLine"圖層和"QitLine"圖層內(nèi)容，選中 梯型連接面或=角形連接面中的螺帽定位孔輪廓線用黑色對其填充；再新建一個圖層，設(shè) 為"連接點"圖層；并在"連接點"圖層上繪制與輪廓線垂直相交的"白色連接點線"，完成后 的圖紙B作為金屬片材蝕刻加工的反面圖紙； 桌蠢用"AdobeIllustrator"軟件打開步驟靈俱存的蝕刻加工的正面圖紙，在圖層選項 中新建一個空白圖層并移動到最底層，然后通過"置入"將步驟鑛導(dǎo)出的BMP格式位圖文 件置入該圖層作為參考；通過移動和縮放功能將位圖中的圖形輪廓與蝕刻加工正面圖紙中 的圖形輪廓重疊；再新建一個空白圖層，參照位圖中的圖形對其進(jìn)行編輯，將需要蝕刻成凹 面的部位做黑色填充，凸面部位則無需處理；編輯好后將用于參考的位圖刪除，保存為圖紙 C，作為金屬片材表面凹凸圖形紋理的加工圖紙； 5;)利用圖紙C對金屬片材進(jìn)行蝕刻加工，使其表面特定位置具有凹凸感的圖形紋理； 恐利用圖紙A與圖紙B對金屬片材再次進(jìn)行蝕刻加工，在金屬片材的正面蝕刻出輪廓 線，反面蝕刻出谷折線、山折線和與正面的重疊的帶有連接點的輪廓線，使由輪廓線包圍的 各平面僅由連接點連接在一起； 滿對加工好的蝕刻片進(jìn)行表面涂層并烘干； '城打開"AdobeIllustrator"軟件，新建一個文件，畫板尺寸要求與步驟Q圖紙的線 型外框尺寸相同；將圖紙A復(fù)制一份粘貼進(jìn)新建文件并與畫板四邊對齊，保存為AI格式文 件； 織用"Adobe化Otoshop"軟件打開步驟祕保存的AI格式文件，選擇"文件"，"置入"， 將步驟鑛導(dǎo)出的BMP格式位圖文件置入頁面中，通過"移動"和"縮放"使置入的BMP位圖 圖形與圖紙A圖形重疊，保存為PSD格式文件，作為數(shù)字彩印圖紙； 線將步驟城保存為PSD格式文件的數(shù)字彩印圖紙印刷到經(jīng)表面涂層的蝕刻片上； 辯沿輪廓線切斷蝕刻片上各平面周圍連接點并將其取下，分別將梯型連接面或=角 形連接面沿著折線向反面折彎，通過梯形連接面或=角形連接面上的卡扣或卡槽將對應(yīng)的 平面和角度支撐面分別連接到一起，梯型連接面或=角形連接面向反面的折彎W角度支撐 面作為折彎角度參考，再用螺絲螺帽通過螺絲孔和螺帽定位孔對由卡扣卡槽的連接進(jìn)行加 固，組裝成模型。
[0010] 作為優(yōu)選，所述的梯形連接面或=角形連接面的連接邊的長度與所連接的平面的 邊的長度相同。
[0011] 作為優(yōu)選，所述的角度支撐面的尺寸為所支撐位置模型橫截面中空區(qū)域的尺寸。
[0012] 本發(fā)明采用金屬片材，經(jīng)蝕刻加工、涂層、彩印，然后組裝成模型。蝕刻加工后蝕刻 片上的各平面即平面金屬薄片，是組裝模型的基本"零件"。運些平面在與對應(yīng)的平面連接 的邊設(shè)有梯形連接面或=角形連接面，在本發(fā)明所述的模型制作過程中，具體是在模型整 理過程中，就已經(jīng)將梯形連接面或=角形連接面添加到平面的連接邊上。因此，作為組裝模 型的基本"零件"的平面金屬薄片，自然也已經(jīng)包括了梯形連接面或=角形連接面。
[0013] 發(fā)明人對本發(fā)明主要貢獻(xiàn)在于W下四個方面，盤在需要連接的金屬薄片邊緣分別 添加通過折線連接并帶有卡扣或卡槽和螺絲孔或螺帽定位槽的梯形連接面或=角形連接 面用于從內(nèi)部固定金屬薄片。戀在模型內(nèi)部增加角度支撐面并通過卡扣安裝在用于連接金 屬薄片的梯形連接面之上，作為金屬薄片沿折線折彎的角度參考。I蘇蝕刻圖紙制作過程中 將