ماکت های توپوگرافی کاربرد های گوناگونی دارند، علاوه بر نمایش دادن اطلاعات ناهمواری های یک منطقه ی جغرافیایی به صورت سه بعدی، به عنوان ماکت های نمایشی و دکوری و همچنین به عنوان زیر بنا یا base ماکت های معماری نیز استفاده می شوند. اما کاربرد اصلی ماکت های جغرافیایی در نمایش اطلاعات ناهمواری های زمین به صورت سه بعدی و قابل درک و لمس است. در بسیاری از رشته های دانشگاهی مانند زمین شناسی، جغرافیای طبیعی، مهندسی معدن، شهرسازی، عمران و معماری، بررسی ساختار ناهمواری های زمین به روش مدلسازی سه بعدی و ماکت سازی سه بعدی از جنبه های مختلف بررسی می شود.
مدل های دیجیتالی سه بعدی ناهمواری های زمین با پیشرفت تکنولوژی و دستیابی به اطلاعات ماهواره ای در دسترس همه قرار گرفته است، اما نمایش این مدل ها به صورت سه بعدی، ملموس و قابل درک تنها به کمک روش های جدید مانند هولوگرافیک، تکنولوژی VR یا AR و یا ماکت سه بعدی امکان پذیر است. از میان روش های نام برده شده، ساخت ماکت توپوگرافی با پرینتر سه بعدی جزو در دسترس ترین و قابل لمس ترین روش ها است. برای ساخت یک ماکت ناهمواری جغرافیایی ابتدا باید مدل سه بعدی از موقیت جغرافیایی مد نظر تهیه کنیم، برای این کار چند پایگاه اینترنتی وجود دارند که اطلاعات ماهواره ای ناهمواری های زمین را با فرمت سه بعدی STL در اختیار کاربران قرار می دهند.
در این مقاله سعی داریم تا با ارائه ی مثال از یک نمونه ماکت در ابعاد کوچک، ازاستخراج مدل تا ساخت مدل پرینت سه بعدی شده را به صورت مرحله به مرحله آموزش دهیم. محدوده ی جغرافیایی مد نظر ما قله ی دماوند است که قصد داریم در ابعاد کوچک آن را به روش پرینت سه بعدی بسازیم.
ابتدا به این آدرس مراجعه کرده و محدوده ی مورد نظر را انتخاب می کنیم. استفاده از خدمات این وبسایت کاملا رایگان بوده و فایل سه بعدی ازکیفیت بهتری برخورداراست. پس ازانتخاب محدوده ی جغرافیایی مدنظر و رضایت از مقیاس و نسبت طول وعرض مدل، گزینه ی generate model را کلیک می کنیم. سپس گزینه ی دانلود را انتخاب کرده و فایل دانلود شده را ذخیره کرده و تغییر نام می دهیم. برای بررسی فایل stl می توانید از تمام نرم افزار های سه بعدی استفاده کنید اما در صورت عدم دسترسی به نرم افزار های سه بعدی، فایل stl را در سامانه ی آنلاین سفارش پرینت سه بعدی وبسایت استودیو سه بعدی ثبت سفارش کرده و از کارشناسان این مجموعه درخواست کنید تا بقیه ی مراحل ترمیم، اصلاح ابعاد، افزایش کیفیت مدل، تغییر scale عمودی مدل و غیره را برای شما انجام دهند.
اما اگر خودتان قصد دارید تا مراحل تنظیم و ترمیم مدل را انجام دهید، نیاز به چند نرم افزار سه بعدی دارید. برای افزایش کیفیت سطح ناهمواری های جغرافیایی و ویرایش نا همواری ها و اعمال هر گونه تغییرات در توپولوژی مدل بهتر است از نرم افزار Zbrush استفاده کنید. ما به کمک این نرم افزار کیفیت سطح مدل قله ی دماوند را افزایش دادیم و یک خط غیر طبیعی را از مدل حذف کرده و سپس خروجی stl گرفتیم.
برای تنظیم ابعاد مدل، تغییرمقیاس و افزایش scale عمودی، اضافه کردن متن، و کاهش حجم می توانید از نرم افزار Rhinoceros استفاده کنید. ما به کمک این نرم افزار، مدل را برای دستیابی به ابعاد مد نظربرش دادیم و به دیواره ی پایه ی آن نوشته ی Mount Damavand را اضافه کردیم، سپس به دلیل بالا بودن حجم مدل بدون آن که کیفیت سطح کاهش پیدا کند در قسمت mesh reduce حجم مدل را به مقدار قابل توجه کاهش داده و در نهایت خروجی STL گرفتیم.
شما همچنین می توانید شدت برامدگی ها و ناهمواری ها را با افزایش ارتفاع مدل بیشتر کنید. در این صورت مدل شما از مقیاس طبیعی خارج می شود اما شدت برامدگی ها بیشتر شده و بهتر قابل درک است و برای پرینت نیاز به کیفیت بسیار بالا مثل ضخامت لایه ی کم 50 یا 100 میکرون نخواهد داشت و با ضخامت لایه ی 150 تا 300 میکرون هم کیفیت مناسبی خواهد داشت. همچنین می توانید ضخامت پایه ی مدل را کم یا زیاد کنید، جای پیچ روی مدل تعبیه کرده و یا شکل چهارچوب ماکت را به صورت دایره تغییر دهید.
پس از این مرحله، مدل سه بعدی توپولوژی از قله ی دماوند آماده ی ثبت سفارش برای پرینت سه بعدی است. به وبسایت استودیو سه بعدی مراجعه کنید و وارد قسمت سفارش آنلاین پرینت سه بعدی شوید. در سامانه ی سفارش آنلاین چاپ سه بعدی مدل سه بعدی را بارگذاری کنید تا تصویر مدل در سمت چپ ظاهر شود. سپس یکی از متریال های PLA را از لیست متریال ها انتخاب کنید. ما متریال PLA سرامیکی را انتخاب کردیم. متریال PLA برای ساخت این نوع ماکت ها بهترین کیفیت را خواهد داشت. سپس حداقل تراکم 30 درصد را انتخاب کنید اما اگر برامدگی های مدل شدید و تیز است، تراکم 20 درصد هم می تواند کافی باشد.
در قسمت ضخامت لایه، کیفیت 100 یا 50 میکرون را انتخاب کنید، کیفیت های پایین تر باعث میشوند تا برامدگی های مدل پله پله شده و کیفیت سطح جذابی نداشته باشند مگر آن که برامدگی های مدل شما تیز و شدید باشد. کیفیت 50 یا 100 میکرون حتی در همین ابعاد کوچک، به دلیل طولانی شدن زمان پرینت، قیمت بالایی خواهد داشت، بنابر این بهتر است از کارشناسان استودیو سه بعدی درخواست کنید تا فقط قسمت برامدگی ها با کیفیت بالا پرینت شوند و قسمت پایه ی مدل با کیفیت پایین تر یعنی 200 یا 300 میکرون ساخته شود، در این صورت، قیمت محاسبه شده بسته به ارتفاع پایه از 50 تا 80 درصد کاهش پیدا خواهد کرد. پس از نهایی شدن تنظیمات ثبت سفارش کنید. پرینت سه بعدی مدل ما پس از دو روز انجام شد و در در ادامه تصاویر نمونه ی پرینت شده را مشاهده می کنید.
چاپ سه بعدی ماکت های توپوگرافی در ابعاد گوناگون در مجموعه ی استودیو سه بعدی انجام می شود ودر هر یک از مراحل از استخراج مدل تا ثبت سفارش، می توانید با کارشناسان این مجموعه مشورت کنید.