Три кита ювелирного 3D-моделирования

На чем тонет большинство
начинающих ювелиров
3D-модельеров

Помню, как набирая еще в сентябре 2013-го группу учеников-помощников, я столкнулся с одним интересным подписчиком, который, подав заявку, впоследствии откровенно заявил мне примерно следующее: “Я два года в ювелирке – чему вы можете меня научить?!” Смешно вспоминать, но и сам я, проработав некогда два с лишним года на ювелирном заводе, рассуждал примерно также – думал, что я знаю если не все, то почти все!

Так я думал ровно до того момента, пока не взялся за создание своего наболевшего курса по Rhinoceros. С каждым разом, все глубже познавая эту программу, я понимал, что я – полный ноль и мне еще рано кого-то чему-то учить! Вот и теперь, когда подходит к завершению мой шестой год в мире ювелирного 3D, я вновь столкнулся с тем, что, создавая 3D-модели ювелирных украшений уже на высоком профессиональном уровне, я все еще не знаю многих важных вещей!

Это понимание пришло ко мне с покупкой небезызвестного в нашем деле станка “Стриж”. И даже несмотря на то, что я уже больше года строю модели под фрезер и до покупки неплохо понимал общую специфику процесса, я был удивлен тем, насколько можно и нужно быть искушенным в этом деле. И помог мне в этом открытии один мой постоянный читатель, пожелавший остаться за кадром. Встретившись с этим человеком мы пришли к выводу, что ювелирное 3D, подобно древней легенде об устройстве мира, также зиждется на трех китах!

Сегодня я предлагаю поговорить об этих китах.

Но прежде, чем мы начнем, я хочу отметить, что эта статья носит ознакомительный характер и ориентирована в первую очередь на тех, кто не так давно пришел в нашу сферу или только готовится в нее прийти. Описанные в последней части моменты рассмотрены поверхностно, чтобы дать общее понимание сути, но не сделать читателя профессионалом, т.к. на это требуются годы практики и самостоятельного набивания шишек. Ну вот теперь можно начинать.

Кит первый  – Базовый. Создание моделей под фотореалистическую визуализацию (рендеринг).

Это, пожалуй, самое первое, с чего многие начинают знакомство с миром ювелирного 3D – быстрее что-нибудь набросать, чтобы сделать красивый (или не очень) рендер! Лично я так и начинал на третьем курса института – мне, как и многим, было лень отрисовывать кольца и серьги в нескольких проекциях и возиться с гуашью и акварелью. То ли дело компьютер – построил как попало и скорей рендерить – тогда наши студенческие 3D-модели не шли в производство – все равно, когда эскизы были утверждены, мы спускались в мастерские и ваяли все руками. А красивая картинка просто радовала глаз и экономила время на отрисовку эскиза.

Как уже ясно из рассказа, этот базовый вид создания ювелирных 3D-моделей не требует особых знаний технологии ювелирного производства и доступен каждому. В результате в сети иногда встречаются люди, которые наравне с моделированием мебели или чего-то подобного, готовы создать для вас 3D-модель ювелирного украшения, не особо задумываясь над тем, что с этой моделью будет дальше.

Кит второй – Основной. Создание моделей под установки быстрого прототипирования.

На этом этапе, как правило, и приходит понимание, что все, что было ранее создано под рендер, не имеет никакого отношения к реальному производству. Мы открываем старые модели и смотрим на них по-новому, оценивая с высоты полученного опыта, насколько они технологичны. Лично меня этот процесс очень забавлял – наивное студенческое 3D!

Вот где возникают первые проблемы у тех, кто, подобно мне, начинал свое плавание в океане ювелирного 3D на спине кита №1. На этом этапе модельер начинает внимательно относиться к таким аспектам технологии как монтаж, допуски, припуски, толщины, усадки и т.д. и т.п.

Еще бы – ведь теперь, в случае, если нам повезло работать на хорошем заводе, где есть RP-установка, мы можем видеть результаты нашего творчества! Даже больше – не только видеть, но и получать за них по шее! Особенно первое время, пока мы только делаем отчаянные попытки удержаться на скользкой спине кита №2.

По мере накопления опыта это получается делать все лучше и лучше – приходит понимание и чувство толщин и вот уже растишка выдает ваши модели пачками в точном соответствии с тем, что вы построили на компьютере. Что зарядили, то и получили!

Кит третий – Продвинутый. Создание моделей под фрезерный станок с ЧПУ.

И вот тут-то валятся даже бывалые модельеры вроде меня, последовательно восседавшие на двух предыдущих китах! Кажется, что все уже знаешь и все умеешь, но тут приходится столкнуться с рядом моментов, обусловленных спецификой технологии. Здесь все уже не так однозначно, как с китом №2 ибо кит №3 куда капризнее и строптивее двух предыдущих! По большому счету основных таких капризов всего два. Давайте их разберем.

1. Начать стоит с того, что у фрезерного станка всего несколько степеней свободы – сверху поднимается-опускается шпиндель с фрезой (это вертикальная ось или ось Z), а платформа с заготовкой может перемещаться в плоскости XY и вращаться в зависимости от количества поворотных осей либо в одной плоскости, либо в двух (я не беру в расчет супердорогие станки, где заготовка может вращаться как угодно), подставляясь разными сторонами под фрезу.

Отсюда первая проблема – при таком подходе далеко не везде можно достать фрезой – особенно в поднутрениях – например выбрать “мясо” из печатки. В таких случаях приходится либо исхитряться с написанием дополнительных управляющих программ, либо осуществлять сложный монтаж модели. Это уже не тот монтаж, который делается под RP-установку, когда просто нужно, чтобы подпайка и накладка лились потом из золота разных цветов. Здесь, порой, приходится изощряться самым страшным образом.

2. Во время расчета управляющей программы (УП), софт, который для этого предназначен, всегда дает некоторый припуск на элементы модели в горизонтальной плоскости, чтобы не повредить эту самую модель. В результате, построив, к примеру, модель с корнерами так, как многие привыкли, строить под растишку, мы впоследствии увидим, что корнера наши изрядно потолстели. Это только один из примеров.

Второе проявление этой специфики заключается в том, что если расстояние между двумя элементами меньше 0,3 мм, то за счет указанного припуска оно просто будет съедено и, материал оттуда выбран не будет. Отчасти эта проблема связана еще и с тем, что фреза всегда имеет угол сужения, равный 3-5 градусов – собственно этим и вызвана необходимость создания автоматического припуска – чтобы при заглублении между элементами модели фреза не повредила своей расширяющейся верхней частью эти элементы.

Есть также еще ряд нюансов, например, связанных с диаметром пятна контакта фрезы, который в большинстве случаев равен 0,1 мм. Это влечет за собой бесполезность создания деталей рельефа, меньших по размеру, чем указанное значение. Или те же 3-5 градусов наклона фрезы, дающие ромбик на некоторых деталях, когда фрезеровка происходит на встречу друг другу с разворотом заготовки на 180 градусов.

И это еще не все. Перечислять все нюансы работы фрезера можно долго, более того на данный момент я, в силу крайне небольшого опыта работы с фрезерным станком, сам всеми ими не владею, но, все же то, что считаю для себя самым главным в данной теме, я попытался изложить.

Подводя итоги.

Надеюсь, данная статья поможет новичкам понять то, что, делая шаг в мир 3D-моделирования ювелирных украшений, не стоит рассчитывать на то, что все окажется легко и просто, и достаточно будет всего на всего освоить инструментарий соответствующих программ, чтобы строить 3D-модели ювелирных украшений. Эта область моделирования, как никакая другая, изобилует всевозможными технологическими нюансами и сравнима по уровню сложности и необходимых знаний разве что с промдизайном или геймдевом.

Если вы мастер ручного изготовления, то для вас понять и освоить все вышеописанное не составит каких-либо трудностей, на каком бы ките вы не начинали свое увлекательное плавание. Но если вы студент профильного учебного заведения и пока еще не имеете опыта создания украшений вручную или вообще пришли в ювелирку из другой сферы, будьте готовы к жестоким штормам и помните, что Кит №1, это только первый и самый безобидный из тех трех монстров, которых вам придется со временем приручить, чтобы не утонуть в этом бушующем океане!