Как смоделировать простую пластиковую бутылку в SelfCAD

Введение

Моделирование простой пластиковой бутылки — отличный проект для начинающих и тех, кто хочет тренировать навыки полигонального моделирования и подготовки модели к 3D-печати. В этой инструкции используется SelfCAD: облачный и настольный инструмент для быстрого моделирования, текстурирования и слайсинга. Мы пройдём восемь шагов создания бутылки, добавим рекомендации по материалам, приёмке модели и рабочие чек-листы для дизайнера, инженера по печати и визуализатора.

Что вам понадобится

• Аккаунт SelfCAD (онлайн или локальная версия для Windows/macOS). Оба варианта синхронизируются.
• Базовые навыки навигации по 3D-пространству (вращение, масштаб, выбор). Определение: выбор — процесс указания вершин, рёбер или граней для последующих операций.
• Компьютер с достаточным объёмом RAM и дискового пространства для рендеринга (при необходимости).
• При планировании печати: 3D-принтер и/или программа слайсинга (SelfCAD содержит FDM-слайсер), подходящий филамент и тестовая площадка.

Краткий обзор шагов

1. Создать сферу как примитив.
2. Выбрать и удалить верхние грани сферы.
3. Выделить кольцо кромки и экструдировать для тела бутылки.
4. Добавить толщину стенке.
5. Заполнить полигоны и чистка геометрии.
6. Дополнительная экструзия для горлышка и кромки.
7. Мелкая корректировка высоты и позиции.
8. Подготовка сетки, материалы, рендер и слайсинг для печати.

Важно

• Сохраняйте проект часто: используйте версии файлов.
• Не удаляйте оригинальные меши до завершения всех проверок.

Подробные пошаговые инструкции

Шаг 1: Активируйте сферу в разделе 3D фигур

Откройте новый проект в SelfCAD и в панели инструментов выберите категорию 3D фигур, затем команду “Сфера”. В русской локализации это может отображаться как “Сфера” или “3D Shape” — ищите соответствующую иконку. Можно использовать сочетание клавиш P + S для быстрого вызова. Оставьте стандартные параметры примитива и подтвердите создание (нажмите галочку).

После появления объекта переключите режим отображения из Solid в Solid + Wireframe (в интерфейсе это можно найти под заголовком Selection Tools). Быстрое сочетание для этого — V + C.

Зачем это нужно

Wireframe поверх заливки облегчает понимание топологии и позволяет видеть контуры при выделении граней и рёбер.

Шаг 2: Включите инструмент выделения

Переключитесь в режим выделения граней (Face Selection) — быстрый вызов Ctrl/Cmd + 1. Выделите верхнюю часть сферы с помощью рамочного выделения (Marquee selection: R + M или правая кнопка мыши в оффлайн-редакторе). Удалите выбранные грани (иконка корзины). Подтвердите удаление в появившемся диалоге.

Далее включите режим выделения рёбер (Edge Selection) — Ctrl/Cmd + 2. Откройте дополнительные настройки (значок шестерёнки) и активируйте Loop selection, чтобы выделение автоматически обхватывало связное кольцо рёбер. Выберите верхнее круглое ребро.

Примечание

Если кольцо выделяется не полностью, кликайте по нескольким соседним рёбрам — включённый Loop selection соберёт их в замкнутый контур.

Шаг 3: Активируйте инструмент экструзии

Перейдите в меню Modify и выберите Extrusion (или нажмите M + E). В панели параметров установите Amount = 70 и подтвердите.

Экструзия вытащит верхнюю часть вдоль нормалей рёбер, формируя основную форму горловины/шеи бутылки.

Шаг 4: Добавьте толщину стенкам

С активной частью перейдите в Modify → Add Thickness (M + A). Установите Thickness = 3 и подтвердите.

После этого переключитесь обратно на Face Selection, откройте шестерёнку и снова включите Loop selection. Выделите два полигона в верхней зоне — весь верхний тор окажется выделенным. Скопируйте участок (Ctrl + C). Это пригодится, если вы захотите отдельно обработать крышку или внутреннюю часть.

Совет

Если модель предназначена для печати и должна быть герметичной, убедитесь, что толщина стенки достаточна для выбранного типа печати. При сомнении сохраните резервную копию перед операцией Add Thickness.

Шаг 5: Используйте инструмент заполнения полигонов

В разделе Tools выберите Fill Polygons (T + F) и подтвердите. Эта операция закрывает отверстия, создавая непрерывную поверхность там, где были удалены грани.

Почему это важно

Заполнение полигонами позволяет изолировать внутреннюю часть от внешней и подготовить модель к дальнейшим экструдированиям и текстурированию.

Шаг 6: Geom Clean и дополнительные экструдирования

В меню Utilities запустите Geom Clean (U + C) — инструмент исправляет мелкие дефекты топологии. Подтвердите очистку. Затем переключитесь на Polygon selection (Ctrl/Cmd + 4) и выделите верхнюю поверхность бутылки.

Снова используйте Modify → Extrusion (M + E), установите Amount = 30 и подтвердите. Повторите Extrusion, но в следующем вызове включите Vertex Normals = true и установите Amount = 5, затем подтвердите.

Техническая заметка

Vertex Normals = true помогает сохранить мягкость переходов и избежать резких швов на сглаживаемых поверхностях.

Шаг 7: Добавьте толщину снова и сместите объект

Кликните на сетку, чтобы отменить выделение. Примените Modify → Add Thickness и установите Thickness = 0.1, затем подтвердите. Это создаст тонкую отделку, полезную при моделировании крышки или уплотнительных кромок.

Выберите инструмент Move и установите значение по Y = 155.93, затем закройте панель (иконка X). Это переместит объект в нужную позицию внутри сцены и позволит удобно работать с крышкой как с отдельным мешем.

Шаг 8: Измените меши и деформации

В панели Objects (нижний правый угол) выберите бутылку (в примере — mesh_3), снимите выделение с крышки (mesh_3(1) в примере). В меню Deform активируйте Flatten (D + L).

В появившейся панели установите Y = 168.03 и закройте. В режиме Solid вы увидите окончательную форму бутылки.

Примечание

Имена мешей в вашей сцене могут отличаться. Идентифицируйте крышку визуально или по расположению в иерархии объектов.

Материалы, цвета и текстуры

Вы можете изменить внешний вид модели: в панели Materials (иконка в правой части интерфейса) выберите Custom, чтобы загрузить свои текстуры, или используйте встроенные материалы SelfCAD. Подберите цвет, отражения и шейдинг для эстетичной визуализации.

После добавления материалов подтвердите изменения — модель готова к рендерингу.

Рендеринг

Чтобы получить фотореалистичное изображение, нажмите Rendering на панели инструментов. SelfCAD предложит скачать отдельное приложение Renderer. Установите его при необходимости и произведите рендер; вы сможете настроить яркость, гамму, виньетирование и фон, затем сохранить итоговый файл.

Подготовка модели для 3D-печати

Если вы планируете 3D-печать, откройте встроенный FDM-слайсер SelfCAD, кнопка называется 3D Print. Интерфейс предложит выбрать модель принтера и опции слайсинга.

Выберите, печатать ли две части (бутылка и крышка) как один объект или как отдельные элементы. Для нашего примера выберите печать двух элементов отдельно.

Настройте качество, infill и материал (тип филамента), затем нажмите Slice. Просмотрите превью печати, оцените время и расход материала. Если всё устраивает, нажмите Save G Code и отправьте файл на принтер.

Альтернативный рабочий процесс

Если вы предпочитаете сторонний слайсер (Cura, PrusaSlicer и т.д.), экспортируйте модель как STL и затем импортируйте в ваш любимый слайсер.

Кастомизация дизайна

Вы можете адаптировать дизайн бутылки: изменить профиль боковой стенки, добавить рёбра жёсткости, выгравировать лого, создать фаску на горловине или скорректировать внутренний объём. Изменения в разделе Colors и Materials позволят подобрать финальный вид для рендера и визуальной презентации.

Дополнительная ценность и практические материалы

Чек-листы по ролям

Чек-лист для дизайнера 3D-модели

• Убедиться, что модель — единственный активный меш для правок.
• Проверить топологию: отсутствие неориентированных полигонов.
• Сделать резервную копию перед операциями Add Thickness и Boolean.
• Пронумеровать и переименовать меши (бутылка, крышка).
• Экспортировать копию в формате STL для быстрой проверки в слайсере.

Чек-лист для инженера по печати

• Проверить целостность модели (manifold/watertight).
• Оценить необходимость поддержек и ориентации печати.
• Проверить совместимость размеров со столом принтера.
• Настроить infill и параметры охлаждения под выбранный материал.
• Сделать тестовый печатный фрагмент перед полной печатью.

Чек-лист для визуализатора

• Настроить материалы: прозрачность, отражения, шероховатость.
• Установить HDRI и освещение для реалистичности.
• Выполнить несколько проходов рендера с разными экспозициями.

SOP: стандартная рабочая процедура от модели до G-code

1. Создать примитив и сохранить версию v1.
2. Удалить верх, сделать экструзию и добавить толщину, сохранить v2.
3. Fill Polygons и Geom Clean, сохранить v3.
4. Выполнить финальные экструзии и деформации, сохранить v4.
5. Проверить на manifold, экспортировать STL, открыть в слайсере.
6. Настроить параметры печати, произвести предварительный расчёт времени.
7. Сохранить G-code и отправить на тестовую печать.
8. Оценить результат, внести коррекции в модель при необходимости.

Критерии приёмки

• Файл открывается в слайсере без ошибок импорта.
• Модель имеет корректную топологию (замкнутые оболочки).
• Горловина и крышка совпадают по посадочным размерам при сборке.
• Рендер отображает материал и текстуры без артефактов.

Тестовые случаи и критерии приёмки

• Открытие файла в Cura/PrusaSlicer: без предупреждений о не manifold поверхностях.
• Превью слайсинга: слои корректно идут от основания до вершины, без разрывов.
• Печать первого тестового фрагмента: нет сутулости стенок и значительной деформации.
• Сборка крышки и горловины: крышка надевается/снимается без заеданий.

Когда метод может не сработать

• При моделировании необычных форм с тонкими ребрами исходная сфера может дать слишком грубую топологию; лучше начать с цилиндра или профиля с последующей вращательной операции.
• Для очень узких или толстостенных объектов стоит предпочесть проводную (NURBS) или твердотельную модель в CAD, а не полигональную в SelfCAD.

Альтернативные подходы

• Начать с цилиндра и профиля, применить вращение (revolve) для создания ровного корпуса бутылки.
• Использовать инструмент Lathe/Rotate, если доступен, для создания точного горлышка и симметричного профиля.

Ментальные модели и эвристики

• «От общего к частному»: начните с простого примитива, затем добавляйте детали.
• «Слой за слоем» при 3D-печати: подумайте, как формируется каждый слой — это влияет на выбор ориентации модели.

Совместимость и переходы между инструментами

• SelfCAD подходит для быстрого прототипирования и обладает встроенным FDM-слайсером.
• Для детальной инженерной доработки экспортируйте STL и используйте CAD/CAE-системы.
• Для SLA/резиновой печати учтите, что параметры стенок и поддержек отличаются от FDM — проверяйте требования вашего принтера.

Факты и ключевые параметры из процесса

• Первичная экструзия Amount = 70.
• Толщина при первом Add Thickness = 3.
• Экструзии для горлышка: Amount = 30 и затем Amount = 5 с Vertex Normals = true.
• Тонкая добавочная толщина: Thickness = 0.1.
• Позиционирование Move по Y: 155.93 и Flatten Y: 168.03.

1-строчный глоссарий

• SelfCAD — облачный/настольный редактор для моделирования, текстурирования и слайсинга.
• Extrusion — операция выдавливания полигона по нормали для создания выступа или углубления.
• Add Thickness — инструмент для создания внутренней/внешней оболочки, задаёт толщину стенки.
• Geom Clean — утилита для исправления топологии и удаления артефактов.
• G-code — машинные инструкции для 3D-принтера.

Безопасность и приватность

• Не загружайте в публичные галереи коммерчески чувствительные логотипы или данные без разрешения.
• Если используете сторонние текстуры, проверьте лицензию на коммерческое использование.

Короткое объявление (100–200 слов)

Создали простую пластиковую бутылку в SelfCAD? Следуйте нашему пошаговому руководству: начните с сферы, удалите верх, экструдируйте и добавьте толщину стенкам, заполните полигоны, почистите геометрию, добавьте материалы и подготовьте G-code. В статье подробные чек-листы для дизайнера и инженера по печати, SOP от модели до G-code, тестовые сценарии и советы по совместимости с разными слайсерами. Подробности по настройкам рендера и подготовке файлов для печати помогут быстро получить прототип и профессиональные визуализации.

Краткое резюме

• SelfCAD позволяет быстро прототипировать симметричные формы с минимальным набором операций.
• Важны регулярные сохранения версий и проверка топологии перед слайсингом.
• Используйте чек-листы и SOP, чтобы уменьшить число итераций печати.

Важно

Перед финальной печатью выполните тестовую печать небольшого фрагмента и проверьте посадочные размеры крышки и горловины. Удачных экспериментов и аккуратных прототипов.