3D Sculpt & Engineering Lab
3D-Modelle gestalten, bearbeiten und technisch prüfen
Mit dem 3D Sculpt & Engineering Lab erstellen und bearbeiten Sie 3D-Modelle direkt im Browser. Formen Sie Figuren, Gehäuse, technische Konzepte oder freie Geometrien und entwickeln Sie diese anschliessend zu einem prüfbaren 3D-Modell weiter.
Das Online-Tool verbindet 3D Sculpting und Mesh-Bearbeitung mit technischen Funktionen für Konstruktion und 3D-Druck. Modelle können geformt, geglättet, remesht, gemessen, repariert und als STL für die weitere Bearbeitung oder Fertigung vorbereitet werden.
Lokale Verarbeitung: Die 3D-Modelle werden direkt im Browser verarbeitet und nicht zur Bearbeitung auf den Roltec-Server hochgeladen.
3D Sculpting direkt im Browser
Beim digitalen Sculpting wird ein 3D-Modell ähnlich wie ein reales Material frei geformt. Mit verschiedenen Pinseln können Bereiche aufgebaut, abgetragen, geglättet oder verändert werden. Dadurch eignet sich das Tool sowohl für freie Formen als auch für erste Produkt- und Gehäusekonzepte.
Typische Anwendungen sind:
- 3D-Figuren modellieren
- organische Formen erstellen
- Produktideen visualisieren
- Gehäuse und Designkonzepte entwickeln
- bestehende STL-Modelle verändern
- Mesh-Geometrien für weitere Arbeit vorbereiten
STL und Mesh online bearbeiten
Bestehende Mesh-Modelle können importiert und weiterbearbeitet werden. Funktionen wie Remesh, Subdivision und Decimation helfen dabei, die Netzstruktur an die jeweilige Aufgabe anzupassen.
- Mesh transformieren und skalieren
- Geometrie mit Sculpting-Werkzeugen verändern
- Mesh neu vernetzen
- Auflösung durch Subdivision erhöhen
- Anzahl der Dreiecke durch Decimation reduzieren
- Oberflächen glätten und korrigieren
- Modelle als STL exportieren
Vom 3D-Modell zum druckbaren Bauteil
Eine optisch gelungene 3D-Geometrie ist nicht automatisch für den 3D-Druck geeignet. Deshalb verbindet das Tool die kreative Modellierung mit grundlegenden technischen Prüfungen.
Nach dem Gestalten können Abmessungen, Volumen und Netzqualität untersucht werden. Offene Kanten oder eine nicht geschlossene Oberfläche geben Hinweise auf Probleme, die vor dem Export und der Fertigung behoben werden sollten.
Engineering-Modus für technische Modelle
Der Basis-Modus konzentriert sich auf eine übersichtliche und leicht zugängliche Oberfläche zum Gestalten. Für technische Aufgaben kann zusätzlich der Engineering-Modus aktiviert werden.
Damit stehen erweiterte Funktionen zur Verfügung:
- Masseinheiten und Abmessungen
- Volumenberechnung
- Analyse der Dreiecksanzahl
- Prüfung der Netzqualität
- Erkennung offener Kanten
- Kontrolle auf geschlossene Oberfläche
- Mesh Repair
- Prüfungen zur Vorbereitung für den 3D-Druck
3D-Modell für den 3D-Druck prüfen
Vor dem 3D-Druck sollte ein Mesh nicht nur geometrisch geschlossen sein. Abmessungen, Wandstärken, Modellgrösse und die Qualität des Dreiecksnetzes beeinflussen ebenfalls die Herstellbarkeit.
Das 3D Sculpt & Engineering Lab dient als erste Prüfstufe. Für eine detailliertere technische Bewertung kann das Modell anschliessend mit den spezialisierten Roltec-Tools für STL-Analyse und Wandstärkenanalyse weiter untersucht werden.
Vier Schritte vom Entwurf zur Fertigung
- Gestalten: Modell mit Pinseln, Farbe, Materialien und Symmetrie formen.
- Verbessern: Mesh mit Remesh, Subdivision, Decimation und Transformation optimieren.
- Prüfen: Abmessungen, Volumen, Netzstruktur, geschlossene Oberfläche und offene Kanten kontrollieren.
- Herstellen: Fehler reparieren, 3D-Druck-Check durchführen und Modell als STL exportieren.
Für Konstruktion und Produktentwicklung
Auch in technischen Entwicklungsprozessen können Mesh-Werkzeuge sinnvoll eingesetzt werden. Konvertierte CAD-Modelle lassen sich beispielsweise nachbearbeiten oder vereinfachen, bevor sie für Simulation, Visualisierung oder additive Fertigung verwendet werden.
Typische Aufgaben sind:
- STEP-zu-STL-Modelle nachbearbeiten
- STL-Dateien korrigieren
- Dreiecksnetze vereinfachen
- Mesh vor FEM-Berechnungen vorbereiten
- Modelle für den 3D-Druck prüfen
- freie Geometrien für Produktkonzepte entwickeln
3D Sculpting zum Lernen und Experimentieren
Das Tool richtet sich nicht nur an Konstrukteure. Der visuelle Einstieg ermöglicht Jugendlichen, Schülerinnen und Schülern sowie Einsteigern, eigene 3D-Formen zu entwickeln und dabei technische Zusammenhänge praktisch kennenzulernen.
Aus einer selbst gestalteten Figur entstehen konkrete Engineering-Fragen: Wie gross ist das Objekt? Welches Volumen besitzt es? Ist die Oberfläche geschlossen? Warum steht das Modell nicht stabil? Ist es für den 3D-Druck geeignet? Wie beeinflusst die Wandstärke die Herstellbarkeit?
Engineering-Missionen für Unterricht und Ausbildung
Kurze Aufgaben verbinden kreatives Modellieren mit technischen Lernzielen. Dabei kann beispielsweise ein Modell so verändert werden, dass bestimmte Anforderungen erfüllt werden.
- Standfestigkeit verbessern
- vorgegebenes Volumen erreichen
- Wandstärke untersuchen
- Dreiecksanzahl reduzieren
- Mesh-Fehler finden und reparieren
- Modell für den 3D-Druck vorbereiten
Damit wird aus freiem 3D-Modellieren ein praktischer Einstieg in Konstruktion, Geometrie, Fertigung und Engineering.
Technische Grundlage
Das Sculpting-Kernsystem basiert auf dem Open-Source-Projekt SculptGL von Stéphane Ginier. Es stellt unter anderem Sculpting-Pinsel, Dynamic Topology, Voxel-Remesh, Vertex-Painting sowie Undo- und Redo-Funktionen bereit.
Die Roltec-Erweiterungen ergänzen diese Funktionen um technische Masseinheiten, Modellanalyse, Repair-Funktionen, Engineering-Missionen sowie die Verbindung zu weiteren Werkzeugen für STL-Analyse und Wandstärkenprüfung.
3D gestalten, verstehen und herstellen
Das 3D Sculpt & Engineering Lab verbindet kreatives 3D Sculpting mit praktischen Engineering-Aufgaben. Ein Modell wird nicht nur gestaltet, sondern anschliessend gemessen, analysiert, verbessert und auf seine Herstellbarkeit geprüft.
Damit eignet sich das Tool sowohl für Konstruktion und Produktentwicklung als auch für Ausbildung, Unterricht und den spielerischen Einstieg in technische Themen.