フルカラー 3D プリントをマスターする:実証済みのベスト プラクティス

フルカラー 3D プリントとは何ですか?

ほとんどの 3D プリントでは、色を実現するために単色のフィラメントか、染色や塗装などの二次処理が必要です。ほとんどの 3D プリントは単一の単色に限定されます。 PolyJet などのテクノロジーを使用して、フルカラー 3D 印刷テクノロジーを利用できます。 PolyJet を使用すると、単一のビルドで数千色を同時に再現できます。 Xometry のフルカラー 3D プリント機能により、600,000 を超える独自の色を生成できます。 PolyJet を使用すると、Pantone、RAL、HEX、CMYK、透明度、その他のカラー入力に正確または近似したカラー マッチングが可能になります。

Xometry は Stratasys の最新の PolyJet 印刷技術を利用しており、パターン、テクスチャ、透明度のあるパーツを印刷できます。同じプリント内での硬質材料とゴム状材料の混合など、さまざまな材料特性をシミュレートすることもできます。 PolyJet 3D プリントは、製品の性能と外観をシミュレートできる、驚くほど詳細なリアルなコンセプト モデルを作成します。

フルカラー 3D プリントに最適なファイル形式

フルカラー 3D プリントの場合、適切なファイル形式を使用することが重要です。 STL などの 3D プリントに使用される従来の形式では、テクスチャ、スケール、または色のデータを保持できません。印刷ソフトウェアにインポートされた STL ファイルは、無色の普通のファイルとして送信されます。ありがたいことに、いくつかの形式には、以下で概説する必要な情報が保存されています。

3D マニュファクチャリング形式 (.3MF)

3MF ファイル形式は他の 3D ファイル形式に比べて比較的新しいものですが、急速に 3D プリントの頼りになるオプションの 1 つになりつつあります。人気が高まっているのには十分な理由があります。3MF には、マテリアル、色、テクスチャ、サポート構造、寸法などに関する情報がすべて 1 つのファイル内に含まれています。 3MF ファイルは通常、解像度を損なうことなく STL よりもファイル サイズが小さくなります。 3MF は Xometry Instant Quoting Engine® でネイティブにサポートされており、「ドラッグ アンド ドロップ」の簡単さのため、3MF の使用をお勧めします。

プロのヒント: ソフトウェアが 3MF をサポートしておらず、以下にリストされている他の形式のいずれかを使用する必要がある場合でも、ファイルを support@xometry.com に電子メールで送信して、手動によるレビューと見積もりを依頼できます。

ウェーブフロント OBJ (.OBJ)

OBJ は、CAD および 3D 設計ソフトウェアの間でよく採用され、広くサポートされています。これらのファイルは、頂点位置と UV テクスチャ座標によってオブジェクトを定義します。 3MF とは異なり、Wavefront OBJ ファイルは単一のファイル内に実際のマテリアルとテクスチャ情報を保存しません。代わりに、マテリアル ライブラリとコンパニオン ファイルを利用して作業を完了します。また、正確な寸法を定義する単位情報を保存することもできません。フルカラー 3D プリントの場合、色やテクスチャが適切に出力されない、パーツのサイズが正しくないなどの問題が発生する可能性があります。 OBJ を使用する場合、関連するコンパニオン ファイル (マテリアル ファイル、テクスチャ用の画像など) は、OBJ 自体と同じディレクトリまたはフォルダに存在する必要があります。

プロからのヒント: フルカラー印刷用に OBJ をメーカーに提供する最良の方法は、必要なすべてのファイルをフォルダーに入れ、そのフォルダーをアーカイブ (.zip ファイルなど) に圧縮し、アップロードまたは電子メールで送信できるようにすることです。

仮想現実モデリング言語 (.wrl)

VRML ファイルとしても知られるこのグラフィカル/仮想モデリング形式は、主に 3D オブジェクト、図形、および環境を視覚化するために使用されます。 VRML はポリゴン メッシュ、表面の色、テクスチャ情報、透明度を表現できるため、カラー 3D 印刷に役立ちます。カラー割り当てにイメージ テクスチャを使用する場合、VRML ファイルは、OBJ ファイルと同様に、同じディレクトリ内の別のテクスチャ ファイルを参照します。 OBJ と同様に、WRL パッケージは圧縮して、手動レビューのために support@xometry.com と共有する必要があります。可能であれば、Xometry を通じて即座に引用できるように、プロジェクトを 3MF として変換または保存します。

3D プリント用にモデルに色を追加する

デザイナーはいくつかの方法を使用して、フルカラー 3D プリント用の 3D モデルに色を直接割り当てることができます。特定の使用例によって、最適かつ最も効率的な手法を選択することが決まります。ほとんどの場合、色付けはモデルの作成に使用したソフトウェアで直接行うことができます。

オブジェクト、シェル、メッシュごとに色を付ける:

この方法は、オブジェクト全体を 1 つの単色にする場合に最適です。パーツを特定の色にすると、パーツの構成を区別したり、組み立てを支援したり、美的目的で使用したりするのに役立ちます。注文時に色素材を選択することで、単色のオブジェクトをFDM 3Dプリントなどのさまざまな技術で直接プリントできます。ただし、カスタム カラーをお探しの場合は、フルカラー PolyJet 機能が最適です。デザイン ソフトウェアのマテリアルまたは外観メニューで、目的の色をオブジェクト全体に適用します。

プロからのヒント: PolyJet を使用すると、ビルド ソフトウェアを使用してオブジェクト全体に手動で色を割り当てることができます。承認された 3D ファイルをアップロードし、PolyJet の見積もり時に「その他」カラー オプションを選択し、メモ セクションまたは添付の図面を通じて、どの色で印刷したいかをお知らせください。

面ごとに色を付ける:

面によって色を割り当てるとは、デザイン ソフトウェアで特定の三角形、面、ポリゴンのグループ、またはフィーチャを選択し、それに特定の色を割り当てることを意味します。面によるカラーリングは、エンボスまたは彫刻されたテキストにコントラストを与え、同じオブジェクトに特徴に固有の色を与えるための優れたテクニックです。選択方法はデザインソフトによって異なります。それでも、中心的なアイデアは、オブジェクト全体ではなく特定の領域を選択し、それぞれに色またはマテリアルを割り当てることです。

テクスチャリング/UV マッピングによるカラー:

テクスチャ マップをオブジェクトに適用することは、非常に詳細でリアルなカラー プリントを作成する最良の方法です。ただし、これは最も困難なテクニックの 1 つである可能性があり、その可能性を最大限に活用するには追加のスキルを学習する必要がある場合があります。テクスチャ マッピングでは、外観を変更するために 2D 画像またはグラフィックを 3D モデルの上に適用またはオーバーレイする必要があります。テクスチャを使用すると、パーツにロゴやテキストをオーバーレイしたり、木目やテキスタイルなどの他のマテリアルの外観を模倣したりすることができます。テクスチャリングは詳細レベルが高いため、本物のように見えるミニチュア、アート レプリカ、製品のプロトタイプを作成するのに最適です。

オブジェクトの UV 座標は、テクスチャ マップ内の情報を対応するメッシュ座標に関連付け、テクスチャの適用方法を決定します。オブジェクトの 3D メッシュを取得して 2D マップに平坦化することは、モデルの「UV マッピング」または「アンラップ」と呼ばれます。一部の設計ソフトウェアには UV マッピング機能が組み込まれています。それ以外の場合は、モデルを適切に UV アンラップしてラップするには、テクスチャリング専用の別のソフトウェアを使用する必要がある場合があります。テクスチャ マッピングを初めて使用する場合は、使用するデザイン ソフトウェアに固有の UV マッピング チュートリアルなどのオンライン リソースを検索することをお勧めします。

プロからのヒント: テクスチャが正しく適用され、反映されていることを確認する良い方法は、Windows 10 以降にプレインストールされているプログラムである Microsoft の 3D Viewer で印刷ファイル (例:3MF) を開くことです。

ジョエル・シャデッグ

こんにちは、私は Xometry のテクニカル コンテンツ ライターの Joel です。私の個人的な使命は、機械を動かし、部品を加工し、注文を確実に履行するという私の実践的な経験を活用することで、あなたのようなお客様が Xometry のエクスペリエンスを最大限に活用し、プロジェクトで成功を収められるよう支援することです。

Joel Schadegg による記事をもっと読む