卡通頭像3D建模教學 #2: 合併網格、建立實體

在這篇文章中，我們將繼續為卡通人物的頭髮建模。我們已經在上一篇教學塑造了頭髮的曲面。但是，由於物件的厚度為零，因此無法進行 3D 打印。因此，有必要加厚曲面以產生一定的容積才能夠用於 3D 打印，將目標零件進一步修改我們的模型成為實體物件。

整理完頭髮後，可以按照第二部分將頭髮整合到頭部，但是將多個組件融合為一個實體只是選擇性的步驟。如果您的 3D 打印機軟件可以處理重疊網格，則可以跳過此過程，然後按照第三部分添加耳朵到頭部。

這篇教學將涵蓋：

將頭髮轉換為實體
將頭髮與頭部對象合併
造型耳朵

卡通頭像3D建模教學 #2: 合併網格、建立實體 3 — 在上一篇建立的頭髮模型

meina hair hair tip zoom in — 其中一枚髮梢 (放大)

構建頭髮實體

有多種方法可以運用來加厚曲面。大多數 3D 建模軟件都含有將開放曲面轉換為封閉實體的功能。一般都以偏移表面的算法，產生均勻的厚度，您可以測試一下會出什麼結果；但是，如果曲面複雜且具有許多特徵，就會無法通過該算法獲得高質量的網格。如果是這樣，我會建議您用另一種方法來造出結構良好的網格。以下將說明如何結合幾種手動操作，來為頭髮工件加厚。

步驟 9

加厚 Hair 的尖端

從髮束開始，反複使每個分割變厚，然後將方塊改變成毛髮狀

打開 Polygen Extrude 工具選項 (按 X 鍵)，然後將 Mode 切換為 Thick

將網格 移動、旋轉、縮放 至粗略的形狀，如尖端細薄，根部粗厚的形態。

切换平滑度（按 Tab 键），然後檢查半成品的形狀。

將視角旋轉到頭髮的內側，然後從拉伸出來的部份刪除封口的多邊形（如圖所示）

步驟 10

合併髮束

嘗試在頭髮內側形成光滑的邊緣

放大兩個髮束之間的間隙。從一對相對的網格中選擇邊緣，然後使用 Bridge 工具修補間隙。

步驟 11

產生 Hair 的內側表面

從內側外緣拉伸邊緣，並將新網格縫合成圓頂狀，作為假髮的內側表面

選擇沿外緣部分的邊緣，用 Polygon Extrude 工具逐漸擴展內部的分割。

使用 Bridge 工具連接相鄰的網格

檢查點

在此任務結束時，Hair 部件的外觀應該變成類似如上圖所示的 3D 物件。但還未完成，因為它仍是未封閉的網格。如果您玩過 LEGO 的人仔，它們的帽子和頭髮組件帶有互鎖設計，讓您將它們扣到 LEGO 人的頭上。同樣原因，我們要留出一些空間給兩個組件之間的接合位設計。

您可以考慮以下 3 種不同的方法：

這將是最懶惰的方法。在導出為 STL 文件之前，您只需要繼續縫合頭髮組件的內側表面，以形成一個閉合的網格物件。接下來，通過將頭髮與頭部變形或調整的相對位置，以使兩個立體重疊。然後，將網格合併的操作留給 3D 打印軟件或後處理器來執行。

例如，Ultimaker Cura 能夠處理含多物件的 STL。您可以在打印設置中啟用 Union overlapping volumes settings［合併重疊實體設置］。但是，對重疊的網格執行切片處理時，總會存在產生無效幾何形狀的風險。此外，並非所有 3D 打印機軟件都具有類似的功能。作為替代，您可以嘗試使用 Meshmixer 把模型輸出成單個實體物件。

就像樂高（LEGO）積木一樣，您可以在兩個組件之間加上接合位的設計。大多數 LEGO 積木磚頂部都備有稱為 studs，圓柱形的小凸點。同樣地，您可以添加一個圓柱體，將其合併到頭髮或頭部組件，再使用稍大的圓柱體在另一個組件上敲一個凹孔。

但是，需要高精度才能產生出能匹配合的接合位，而一般需要好幾次測試和調整 3D 打印零件的公差，才使它們很好地匹配。接合位的建模教學將會在本篇之後的文章介紹，但是這裡不會使用這個做法。

這是構建 3D 可打印對象的最安全方法。將多個 3D 物件合併為單個實體，就是在 3D 建模軟件中連接所有網格，將兩個或以上的實體合併成滴水不漏的流形網格。在將網格輸出到 3D 打印機之前，您可以完成掌控網格的構造，修復所有網格問題，例如：不良的幾何結構、破洞、斷面，以及相交的網格。

3D 打印貼士：Tips for successful modeling – Shapeways