阿巴赛教您制作艺术镂空模型
我们先来欣赏一组很有艺术感的镂空模型。
这样的模型既很美观，又很节省材料。
图1 镂空模型
现在阿巴赛就来教大家怎么由一个模型得到这种镂空的效果（如图2）。
图2 镂空效果展示
需要的工具原料：MeshLab软件、ZBrush软件、Cura软件、测试模型Cat.obj。
讲解之前我们先简单地介绍一下这次制作过程中使用到的几个软件。
MeshLab（提取密码：nsnt ）是个开源免费的3D网格处理软件，它主要用于编辑修复模型，具有简化、细分、光滑、采样、清理、重建等功能。
感兴趣的朋友们可以在这里看到最详细介绍。
ZBrush（提取密码：nghq ）是一款高精度笔刷式雕刻软件，建模过程就像玩橡皮泥一样，利用拉，捏，推，扭等操作来对几何进行编辑，生成任意的高度复杂和丰富的几何细节（如怪兽的复杂表面细节）。
详细介绍请点击这里。
Cura是一款3D打印的切片软件，主要功能是对模型进行切片处理，最后生成3D打印机能识别的gcode格式直接进行打印。
阿巴赛提供了Cura的简体中文版下载，需要的朋友请自行下载。
接下来我们一步一步地教大家如何制作这种漂亮的镂空效果，图文并茂哦。
【Step 1】：MeshLab导入模型
双击打开MeshLab软件，点击菜单栏【File】-【Import Mesh】导入准备好的模型cat.obj。
导入之后，单击拖拽鼠标左键旋转视图，滚动鼠标滚轮缩放视图，单击拖拽鼠标滚轮平移视图。
图3 MeshLab导入模型
【Step 2】：细分模型
在界面下方的状态栏，可以看到该模型的点数和面数。
为了让模型有更好的镂空效果，我们先对模型进行细分。
点击菜单栏【Filters】-【Remeshing，Simplification and Reconstruction】-【Subdicision Surfaces：Loop】，弹出参数设置对话框。
我们将迭代次数（Iterations）改为1，点击应用（Apply）；再将边的阈值（Edge Threshold）变小为原来的一般，再点击应用（Apply）；重复操作直到点数达到一二十万左右。
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图4 细分模型
【Step 3】：点采样
我们想把这个模型镂空多少个孔，我们就采样多少个点。
因为我们的思路是将这些采样点作为基础，选择它们周围一定范围内的点一起删除，这样就形成了我们想要的镂空效果。
点击菜单栏【Filters】-【Sampling】-【Poisson-disk Sampling】，弹出采样对话框，在采样数（Number of samples）输入200，点击应用（Apply），关闭对话框。
图5 对模型采样
接下来我们观察一些采样点的质量。
点击菜单栏【View】-【Show Layer Dialog】，或者快捷键Ctrl+L，调出对象层级窗口。
可以看到对象层级窗口显示两个模型，我们点击Cat.obj
模型前面的眼睛，就隐藏了这个模型。
此时，我们就可以看到采样点的分布了。
【Step 4】：点染色
我们利用一种Voronoi算法用刚才的采样点将原始模型的点赋权重，说白了就是扩大采样点的领域，准备好删去的区域。
点击【Filters】-【Sampling】-【Voronoi Vertex Coloring】，弹出对话框，勾选BackDistance，勾选Preview，点击应用（Apply）。
此时模型被染成不同的颜色，绿色的部分将会被删除。
在对象层级窗口，点击任一模型右击，弹出快捷菜单，选择【Flatten Visible Layers】，
在弹出的对话框点击应用。
图7 点染色
【Step 5】：删去镂空区域
这时，我们可以通过点的质量或者说权重去选择我们将要删去的区域。
点击菜单栏【Filters】-【Selection】-【Select Faces by Vertex Quality】，弹出参数设置对话框，勾选Preview，现在红色的部分表示被选中。
我们通过调节最小质量（Min Quality）和最大质量（Max Quality）来选择这两者之间的点。
离采样点越近，点的质量越大。
调到我们满意的状态之后，点击应用（Apply）。
键盘上按Shift+Del删除选中的面和点，就得到镂空的面片。
图8 删去面片
【Step 6】：光滑模型
在导出模型之前，我们先对镂空模型的边界进行光滑处理。
点击菜单栏【Filters】-【Smoothing, Fairing and Deformation】-【Lapacian Smooth】，弹出对话框，点击几次应用（Apply）即可。
图9 光滑模型
【Step 7】：MeshLab导出模型
点击菜单栏【File】-【Export Mesh】导出模型，或者快捷键Ctrl+E。
选择OBJ格式，命名该模型Cat-patch。
【Step 8】：ZBrush导入模型
双击打开ZBrush软件，在右侧托盘点击【Tools】-【Import】，弹出对话框，选择
Cat-patch.obj，点击打开完成导入模型操作。
这时在画布上拖拽出来，打开上方的编辑（Edit）按钮。
在画布空白处右键拖拽实现视图的旋转，按住Ctrl的同时右键上下拖拽实现视图的缩放，按住Alt的同时右键拖拽实现视图的平移。
图10 导入ZBrush
【Step 9】：抽壳
现在给模型添加厚度，将之前的面片变成有厚度的实体。
点击【Tools】-【SubTool】-
【Extract】-【Extract】，等待抽壳结束，点击下方的【Accept】接受抽壳操作。
图11 给模型添加厚度
【Step 10】：光滑处理
此时SubTool有两个模型同时存在，我们切换到第二个模型Extract0。
按住Shfit，鼠标的红色圈圈变成了蓝色圈圈，说明此时进入了光滑（Smooth）笔刷的状态，调整笔刷大小（Draw Size）、过度区域（Focal Shift）和Z强度（Z Intensity）。
然后用鼠标左键光滑模
型，这样就得到了比较好的镂空效果。
图12 光滑模型
【Step 11】：简化模型
模型导出之前，我们先简化一下。
当鼠标停留在当前模型上时，我们可以看到模型的点面信息。
当前的模型有30万个点左右，对于这样的模型来说，有些冗余。
点击菜单栏【Zplugin】-【Decimation】-【Pre-process Current】，预计算当前的模型；再设置模型要简化成原来的百分比；最后点击【Zplugin】-【Decimation】-【Decimate Current】计算当前模型。
再观察模型的点面信息，将模型的点数简化到几万之内就可以了。
图13 简化模型
【Step 12】：导出ZBrush
模型处理完毕之后，点击【Tools】-【Export】导出模型为OBJ格式，命名为hollow_cat.obj。
这时，镂空模型已经制作完毕。
我们导入Cura进行切片处理，准备3D打印。
【Step 13】：导入Cura
双击打开Cura软件，点击视图区左上角的导入模型图标，导入模型hollow_cat.obj。
图14 导入Cura
【Step 14】：设置打印参数
根据模型和使用的材料设置恰当的参数。
用视图区左下角的缩放工具对打印模型的尺寸进行调整。
视图区左上角显示打印该模型需要的时间。
点击右上角图标，切换到切片显示状态，观察模型的切片是否正确。
图15 设置打印参数
【Step 15】：保存gcode
参数设置完毕之后，点击视图区左上角的保存图标保存gcode。
图16 保存gcode
【Step 16】：脱机打印
将保存的gcode文件拷贝到SD卡，导入3D打印机进行脱机打印。
经过一个半小时的打印之后，模型打印完成。
我们来欣赏一下打印成品。
好了，这次的教程到这里结束了。
现在大家学会怎么制作这样漂亮的镂空模型了吧！？。