mardi 26 novembre 2013

[Technique] Optimisation de la vitesse d'impression 3D : Géométrie Topologie et Nombre de Polygones/Facettes (4/16)


Le facteur de succès pour la production de bons modèles imprimables en 3D est de prêter une attention particulière à la topologie de votre géométrie et au nombre total de polygones. Essayez de garder une géométrie propre et un nombre de polygones faible. En effet outre la qualité et la précision d'impression 3D, le temps d'impression 3D sera grandement dépendant du nombre de surface distinctes de votre modèle. Les imprimantes 3D permettant d'imprimer des surfaces précises et complexes (Imprimantes 3D couleurs ZCorp  X60 par exemple) sont particulièrement concernées par la qualité du fichier afin de donner le meilleur de leur capacité.

Par exemple, notre cube à six faces a six polygones/surfaces a 4 points (ci-dessous à gauche). C’est un modèle idéal de cube en 3D. Sa topologie, une fois convertie à un des formats de fichier pris en charge (ex : VRML) représentera un cube idéal imprimable en 3D (ci-dessous à droite). Notez que le résultat de la conversion/translation en STL ou VRML (Format standard d'impression 3D) nous donne un cube avec 12 triangles/polygones – un nombre supérieur de polygones « triangulés ».


Si nous subdivisons le cube plusieurs fois (ci-dessous à gauche), nous maintenons toujours la géométrie de notre cube, mais la topologie et le nombre accru de polygones (384 polygones) a changé inutilement. La conversion en STL/VRML résultera en un nombre encore plus élevé de polygones (768 polygones). Même géométrie de cube que ci-dessus mais avec un nombre inutilement plus élevé de polygones. Sauf si vous avez une bonne raison d’augmenter le nombre de polygones, gardez le lisse et simple. Cela aidera à éviter les manques potentiels et les fichiers de modèle inutilement lourds.


Un autre exemple est celui d’une simple sphère (primitive). Nous pourrions certainement modéliser une sphère avec 10 000 polygones pour produire un modèle 3D lisse. Cependant nous pourrions également réaliser une sphère à 2 500 polygones pour produire le même résultat imprimé en 3D lisse. Si nous modélisons notre sphère avec trop peu de polygones, nous pouvons obtenir une sphère imprimée à facettes
144 Polygones
2500 Polygones

25000 Polygones



L’échelle de votre sphère, ou de vos surfaces courbes, indiquera combien de polygones sont nécessaires à la production d’un résultat final lisse. Le but est de modéliser vos objets de telle façon que les faces uniques de polygones (ou facettes) soient suffisamment petites pour éviter un « aspect facetté » à l’impression. Il n’existe pas de règle pour déterminer le nombre idéal de polygones. Cependant, avec un peu d’expérience, votre connaissance de la meilleure façon de préparer un modèle pour l’impression 3D augmentera rapidement.

Comme chaque application de modélisation en 3D est différente, les options pour augmenter (ou diminuer par décimation) le nombre de polygones de l’objet (ou densité) peut varier. Si votre objet est paramétré, vous pouvez le changer par les paramètres. Si votre objet est un objet en treillis (sans histoire paramétrique), utiliser les fonctionnalités de triangulation ou de subdivision peut vous aider à générer des treillis plus lisses, denses. Des logiciel CAO 3D professionnels comme SolidWorks, ProEngineer, Autodesk inventor, vous donnerons beaucoup plus de possibilités en terme d'options d'export que des logiciels "Grand Publics".

Ces conseils sont particulièrement utiles dans le cas d'utilisations sur de la surface complexe comme dans les métiers de l'architecture, du design ou des applications grands publics.

Nous aborderons dans un prochain billet les question de chevauchement de volume dans les assemblages à imprimer en 3D (Maquette, Design, ...).

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