Введение

Для меня создание фигурок по мотивам видеоигр - это хобби, переросшее в работу (любимую работу). Я делал много вариаций этого светильника и недавно добавил интересные фичи, хотел бы их показать, но не только.

Хочется помочь тем, кто тоже хочет попробовать себя в творчестве - создание необычного мерча по мотивам любимых произведений. Сейчас, когда 3D-принтеры стоят дешевле недорогого смартфона, а хорошие бесплатные программы и туториалы доступны каждому, начать гораздо проще, чем кажется. Я поделюсь опытом, расскажу, что нужно для старта, какие подводные камни, и как всё это можно превратить из хобби в маленькое ремесло.

А если вам просто интересно, как из куска пластика и паяльника рождается светящийся артефакт из Dead Space - думаю, тоже будет что почитать. Сегодня разберём весь процесс по шагам: от задумки и 3D-моделирования до покраски, электроники, сборки и даже продвижения готовых работ.

Определяемся с задумкой

В Dead Space обелиск - это символ безумия, источник света и шепота, который сводит людей с ума. Хорошо бы подчеркнуть это интерактивными функциями. Поэтому хотелось бы, чтобы он:

• Светился - обязательно добавляем подсветку

• Издавал зловещие звуки - добавим звуковой модуль и динамик

• Имел возможность работать портативно и стационарно - чтобы удобно было его переносить и включать когда хочется.

• Имел версию подороже и подешевле, чтобы подойти большему количеству людей. Разница в основном в размерах и количестве фичей (будет или нет свет и звук).

Общая схема работы такая: делаем 3д модель -> печатаем на 3д принтере -> шлифуем -> красим -> собираем электронику.

3д моделирование

Буду честным, задумка делать такие светильники далеко не новая. На просторах сети вы найдете много готовых 3д моделей обелисков и если вы новичок и просто хотите напечатать клевую штуку, вам стоит воспользоваться готовыми вариантами 3д моделей.

Обелиски активно ищутся как "Marker" на Thingeverse и Cults3D. Это хорошие сайты с большим выбором бесплатных или недорогих 3д моделей.

Когда я делал свой светильник, достойных вариантов в свободном доступе не было, но сейчас на том же Cults3D есть очень хорошая бесплатная 3д модель с выгравированными символами.

Причины, почему стоит делать свою 3д модель:

• Творческая свобода - сможете полноценно реализовать свои творческие задумки, не сковываясь рамками чужой работы

• Технический косяки - 3д модели под 3д печать имеют свою специфику и авторы чужих 3д моделей допускают технические косяки. Не волнуйтесь, вы тоже будете косячить, но хотя бы сможете учиться и вам будет легче править свои исходники.

• Готовые модели не созданы под задуманный функционал - следует из первой причины. Нет места под нужную мне подсветку, звук и много чего прочего. Редактировать чужие работы часто сложнее, чем сделать самому с нуля

Виды программ для 3д моделирования

Есть два основных типа программ для 3д моделирования: полигональные и твердотельные CAD программы.

• Полигональные (Blender, Zbrush, Maya, 3DMax и пр.) - подходят в первую очередь для художественных моделей. Вы сможете изобразить любые формы здесь - от человека до техники, но если вам важна точная геометрия и размеры, редактировать и контролировать их довольно сложно. Также в таких программах можно часто еще анимировать, рендерить, текстурировать, но для 3д печати нам эти функции не нужны.

• Твердотельные CAD программы (Fusion 360, Solidworks, Autocad, Inventor, Kompas 3D, FreeCAD и т.д.) - эти программы заточены под создание деталей с точными размерами. Здесь удобно редактировать и контролировать мельчайшие изменения геометрии, создавать чертежи , есть много интересных инженерных функций вроде симуляции прочности изделия. К сожалению, для создания сложных органических форм (люди, животные, природное окружение - всё, что сделала природа) подходит плохо. В основном только всё, что сделано человеком: мебель, здания, технические детали и запчасти и т.д.

Что выбираем для создания своего изделия

Если вы делаете гуманоидную фигурку или в ней много сложных криволинейных поверхностей (органические формы) - берите Blender или аналог. Он бесплатный, не сильно требовательный, очень функциональный.

Если вы делаете чисто технические штуки и/или уже имеете опыт со времен учебы - пользуйтесь любой CAD программой. Мне нравится Autodesk Inventor. Kompas 3D тоже ничего, имеет бесплатную версию, но интерфейс там меня бесит.

Упомянутые варианты программ очень популярны и интернет буквально завален хорошими туториалами.

Моделируем в Blender

Обелиск в целом нормально подходит под то, чтобы делать его в CAD программе. Но у него имеются сложные криволинейные изгибы, из-за которых предпочтение отдал все же Blender. Гайд по моделингу не пишу, поэтому просто подсвечу некоторые интересные моменты:

Контрастность подсветки через разницу в толщине

Символы у обелиска должны светиться. Стенки не должны светиться. Это всё для того, чтобы было вот так красиво и контрастно.

Это достигается специальным покрасом прозрачного обелиска черными красками, но также усиливается разной толщиной элементов: символы имеют толщину тоньше (лучше просвечивают), а стенки - толще (хуже просвечивают).

У обелиска без хорошего контраста стенки просвечивают и мне кажется это не красивым.

Вырезаем символы

Есть отличный шрифт для символов Unitology (Dead Space). Набираете текст, выдавливаете на нужную толщину, затем вычитаете из тела обелиска. Главная проблема была только в том, что я не смог адекватно настроить привязку геометрии букв к криволинейным стенкам обелиска - пришлось ровнять каждый символ вручную, что довольно монструозная задача.

Избавляемся от лишних проблем с поддержками в будущем

В 3д печати для точащих в воздухе элементов, которым не на что упереться, необходимы поддержки. Выглядят они так:

Поддержки необходимо удалять после печати, а потом шлифовать следы от них. Их наличие в углублениях обелиска прибавляет часы работы на каждый экземпляр.

К счастью, если элемент геометрии торчит в воздухе не сильно дальше 1 мм от основной массы модели, он всё же сможет пропечататься. Но можно помочь печати, добавив фаску в углубление!

Если добавить хотя бы небольшую фаску под 45 градусов, чтобы элемент торчал не под 90 градусов, а под наклоном, слоям 3д печати будет на что упереться и мы избежим большинства поддержек в этих местах.

Когда проектируете 3д модель под 3д печать, держите в голове как можно минимизировать количество поддержек.

• Добавляйте скругления и фаски для выпирающих элементов поверхностей, принтеры хорошо справляется с наклонами до 45 градусов, а иногда и до 70 градусов.

• Где это возможно, не оставляйте элементы ваших фигурок в воздухе. Декор, руки и т.д. часто можно подвинуть в сторону основной массы модели, чтобы они могли на нее упереться, а не висеть в воздухе.

Проектируйте не только модель, но и то, что вы в нее потом вставите

У нас в обелиске есть переключатели, кнопки, аккумуляторы и прочее-прочее. Под все это нужно место и чтобы грамотно его рассчитать, не ленимся и моделируем все дополнительные элементы.

А поскольку 3д печать имеет погрешность, закладывайте зазоры во все стыкующееся части от 0.1 до 0.2 мм, в зависимости от точности вашего 3д принтера. Иначе ваш usb разъем type-c длинной 9 мм не войдет в отверстие длинной 8.9 мм.

Подготовка 3д модели к 3д печати в слайсере

3д модель закончена, вы экспортировали её в stl формат. Сразу закинуть на флешку принтера её не получится - он так не понимает. Нужно сначала нарезать 3д модель на слои и настроить параметры печати этих слоев. Этим занимаются программы слайсеры.

• Для FDM 3д печати отличные бесплатные слайсеры: Orca, Cura, Prusa

• Для фотополимерной 3д печати: Lychee, Chitubox (рекомендую второй), тоже бесплатные.

Расстановка поддержек и настройка печати большая отдельная тема, останавливаться тут не будем. Туториалов по использованию данных программ достаточно.

Лично я пользуюсь Cura и Chitubox, но пробовал разные и все +- похожи и хорошо работают. Слайсер сформирует вам файл с G-code, который уже можно закинуть на флешку принтера и начать печать.

3Д печать и 3Д принтеры

Ладно, сделаем небольшое отступление от процесса создания обелиска. Мне бы хотелось рассказать о том, насколько доступной стала 3д печать и 3д принтеры в последние годы, потому что в массовом сознании людей это до сих пор что-то дорогое от 100к и выше.

3д печать развивается очень быстро, новые принтеры совершенствуются и дешевеют каждый год. Приличные машины начального уровня можно приобрести до 15 т.р. на Алиэкспресс напрямую у производителя, с доставкой с Российского склада (пример - принтеры с картинок выше).

1кг материала в среднем приобретается от 1000 до 2000р. Есть дороже, есть дешевле, но для хобби хватит и чего-то дешевого. 1 кг пластика - это под сотню небольших миниатюр для D&D/Warhammer. Вот такую кучу я отпечатал за месяц не спеша на своем бюджетном небольшом фотополимерном принтере, для своих партий в D&D:

Веду я к тому, что по цене это не дороже недорогого смартфона. Если ищите новое интересное творческое хобби - посмотрите в сторону 3д печати.

3д принтер FDM или фотополимерный (MSLA)

Есть два основных бюджетных типа принтеров - FDM и MSLA. Это FDM:

• FDM принтеры печатают пластиковым прутком. Детали получаются прочными, но детализация для маленьких объектов звезд с неба не хватает.

• MSLA фотополимерные принтеры печатают жидкой фотополимерной смолой. Детализация - супер, но материалы в среднем менее прочные чем у FDM. Область печати также в среднем хуже чем у FDM.

Это MSLA:

Если хотите изготавливать что-то декоративное и не самое большое (фигурки, миниатюры) - точно MSLA. Если больше технические или большие детали (коробочки, органайзеры, крупный террейн для настолок) - это FDM.

Я по итогу печатаю верхушку обелиска (красивую и детализированную) на MSLA, а основание-подставку на FDM (прочная), которую потом химией досглаживаю. Разницу между FDM верхушкой и MSLA верхушкой можете посмотреть на двух фото ниже:

Для начинающих и сдержанных в деньгах в FDM я бы посоветовал дешевый и очень хороший Elegoo Neptune 3 pro, а в MSLA - Anycubic Photon mono 4.

Сам я очень люблю принтеры фирмы Elegoo. У меня несколько Elegoo Neptune и Elegoo Saturn (там целая серия принтеров) и очень доволен.

Печатаем обелиск

Ниже процесс печати - принтер светит ультрафиолетом на смолу и та твердеет, постепенно вытягиваясь из ванны вверх.

Печатаем из прозрачной смолы, для лучшей светопропускаемости.

только с печати, свежатина

Видите как блестит модель? Это она вся в жирной смоле, которую нужно отмыть в абсолютированном изопропиловом спирте (10 литров около 2000р, хватает мне примерно на месяц), а затем дозасветить под ультрафиолетовым излучением, чтобы модель добрала твердости.

Мыть и засвечивать удобно в станциях промывки и засветки. Например в такой (стоимость комплекта около 10к).

Печатаем подставку на FDM принтере

Подставка большая и должна быть прочной. Поэтому печатаем её на FDM принтере. Ниже печатаем крышечки для своих изделий.

Они слоистые и не очень из-за этого красивые. Для разных пластиков есть разная химия, которая может сгладить слоистость, придав более благородный вид.

Слева на фото без химии - страшные слои. Справа с химией - сглаженные слои.

Химия быстрее шлифовки, хоть и имеет свои нюансы. Использую для подставки PLA пластик - ему подходит дихлорметан (необходимо использовать перчатки, защитную маску, вытяжку или хорошо проветривать).

Выше так выглядит подставка обелиска, сглаженная в дихлорметане. После нанесения черного грунта будет выглядеть еще лучше.

Красим

Верхушки обелисков необходимо покрыть тонким слоем черного грунта - чтобы он и просвечивал, и чтобы краска на него дальше хорошо легла. Наношу баллончиком - так быстрее, чем аэрографом.

Далее начинается этап покраса акриловой краской с помощью плоской кисти.

Красить нужно минимум в 2 плотных слоя, не попадая в символы. Если попал краской в символы - вышлифовываем её оттуда, что отдельный вид удовольствия.

После кисти остаются легкие не прокрасы, выравниваем их уже аэрографом.

Ручной покрас - один из самых долгих процессов, может 50% от всей работы.

Проводим сборку всего-всего, электроника

Переключатели и прочее устанавливаем в соответствующей ей посадочные места.

Подсветка организована с помощью светодиодной ленты, расположенной на квадратном алюминиевом профиле в виде буквы "Y".

Приведу список электроники для тех, кто захочет организовать подобную систему подсветки:

• Любой литий-ионный аккумулятор на 3.7 вольта

• Модуль заряда tp4056

• Любой движковый переключатель

• Светодиодная адресная лента ws2812b

• Драйвер с пультом для разных режимов управления. Например RGB Контроллер Xnbada.

• Звуковой модуль DY-SV17F

• Динамик 8 Ом 3 Вт

• Повышающий DC-DC преобразователь, например MT3608

Букет спаянной электроники выглядит примерно так:

Тестируемс - всё работает. Осталось прикрутить сверху верхушку и считай готово

Где распространяем свое творчество

Часто те, кто любит мастерить своими руками, задумываются о монетизации своего творчества. Ну или не монетизации, но хотя бы о распространении. Все хотят признания. Делюсь своим опытом коротко:

• Соцсети - прекрасный старт. Создаем группу и ведем её, в одной или нескольких социальных сетях. Ищите другие группы в вашей нише и черпайте из них чужой опыт. Просите репостов - иногда делают это бесплатно, иногда за денежку.

• Статьи на DTF/Pikabu - тоже нормальный вариант. Надо стараться делать интересные штуки и интересно про них рассказывать. Иногда получается.

• Городские ярмарки - прикольная тема, если любите общаться с людьми вживую. Но экономически не очень выгодно. Онлайн по всей России продавать повеселее, чем в локальном месте в одном городе.

• Маркетплейсы - я пока пользовался Ozon и WB. Комиссии дерут будь здоров, но у них есть неочевидная система скидок за счет платформы. Если в неё вникнуть, выходит не так страшно. Основное место продаж.

• Youtube/Tiktok - если есть возможность снимать ролики со своими изделиями, очень хорошее направление. На ютуб у меня пока глухо, а вот на тиктоке видосу залететь легче.

• Авито - тестировал пару месяцев, нормально брали. Через годика полтора снова попробовал, был полный голяк, когда перешел на бизнес-аккаунт. Мне кажется норм площадка попробовать.

• Ярмарка мастеров - площадка для авторских изделий. К сожалению только слышал, не пробовал.

Рассматриваем наши обелиски

По итогу я делаю следующие экземпляры:

Маленькие красные

Высотой 13 см. Просто статично светятся и работают от батарейки CR2032. Дешевле и проще всего в производстве.

Красные побольше

Высота 29 см. Он тоже просто статично светит красным, но система подсветки ярче и сложнее, также он работает уже от перезаряжаемого аккумулятора.

Навороченный со звуком

Ну а это уже вариант 29 см с кучей всего: RGB подсветка с разными световыми режимами и переливаниями, может издавать звуки (зловещий шепот с песней Little Star), реагировать на звук в режиме светомузыки. Вот такой небольшой ролик смонтировал с демонстрацией:

Сейчас он может работать в режиме подсветки, либо подсветка + звук. Наконец недавно понял, что можно блютуз-колонку в него встроить, чтобы любые мелодии воспроизводил. Пока только разрабатываю такую версию.

Подходим к концу

В этой статье хотел показать свой обелиск с новыми функциями, а также поделиться опытом создания: 3д принтеры интересующимся посоветовать нормальные, программы по 3д моделированию, срез рабочего процесса продемонстрировать.

Если было интересно, дайте знать пожалуйста. Я мог бы в похожем стиле очень подробно рассказать и про другие свои изделия: Ординатор из Morrowind, по датчику движения говорящий "мы следим за тобой, ничтожество", мемная ЪУЪ Хорнет, орущий сержант Дорнан из Fallout 2, чернобыльская АЭС увлажнитель воздуха и многое другое.

Кто хочет заниматься похожим хобби и имеет вопросы - пишите, буду активно отвечать)

Свои штуки продаю на Озон и Wildberries, также связаться со мной и индивидуально что-то заказать можно на моем сайте.

Супруга смотрела какую-то передачу про ремонт, и я краем глаза заметил красивый светильник-неваляшку. И так он мне понравился, что очень захотел себе такой же. Вариант купить готовый вообще не рассматривал. Решил сделать. Причём поставил себе цель сделать конструкцию такую же простую, как внешний вид светильника. Оказалось, что не все так просто!

Фонарик

В первую очередь, нужно было решить, какой источник света использовать и как его разместить. Мне показалось, что светодиодную ленту в этом проекте использовать неудобно. Пришлось бы закладывать пазы, описывать сборку, какую ленту использовать, какие соединители, придумывать, чем ее питать. Решил, что такой вариант не подходит под определение простой конструкции.

Подумал о варианте встроить маленький цоколь е14 под обычную лампу. Это, конечно, просто, удобно и недорого. Легко найти и заменить лампу. Нужно только сделать пару вариантов для патронов популярных производителей. Меня немного смутила идея заводить 220v в закрытую самодельную пластиковую конструкцию. Популярные пластики прекрасно горят. Ненадежный электрический контакт и сама лампа (даже энергосберегающая) могут выделять много тепла. Я решил не рисковать.

Остановил свой выбор на круглой «таблеточке» со светодиодами. Они стандартного размера и их можно купить на любом маркетплейсе. У кого-то такая была в наборе с принтером. На али их продают по 200-300 рублей. Искать по словам «Bambu Lab LED Kit 001». К моему удивлению, китайцы не только скопировали оригинальную лампочку, но еще и сделали цветной вариант с пультиком.

Проектирование

Единственное, что мне не понравилось в оригинальном светильнике - это место соединения. Почему-то оно оказалось на верхней сфере. Выглядит искусственно и некрасиво. Поэтому я постарался сделать так, будто две разные сферы слились и переход между ними должен быть в месте соединения.

Так как модель предназначена для печати на 3D-принтере, необходимо было учесть соответствующие технологические особенности. В первую очередь - это по возможности избавится от горизонтальных поверхностей.

Проблемы горизонтальных поверхностей сверху - это то, что они отличаются текстурой от основной поверхности стенок и сильно бросаются в глаза.

Мне повезло, в шарах снаружи таких поверхностей нет. Но есть внутри. Когда горизонтальные нависания попадаются без опоры, то им требуется печатать дополнительные поддержки - принтеры плохо справляются с печатью по воздуху. Поддержки тратят материал впустую, их нужно отделять и они оставляют следы, поэтому ими не стоит злоупотреблять.

Размеры подобрал на глаз. Диаметр нижнего шарика 150 мм, верхнего - 60 мм.

Соединение

Самая сложная часть - сделать соединение двух шариков. Оно должно быть простое, надежное и разъемное. У меня не было опыта в проектировании подобных деталей, поэтому я начал с простого - сделал большую «шайбу» без хитрых пазов и креплений. Шары с двух сторон насаживаются на нее и держатся исключительно за счет силы трения. Тестовый образец показал, что не прокатило. Получилось совершенно ненадежное соединение.

Делать резьбу я не решился, потому что не умею, и не каждый принтер с ней хорошо справится. Остался только байонет - соединение типа «вставил-повернул». Долго и кропотливо проектировал две точки фиксации слева и справа. Был один минус: на нижней части оставались пазы для ограничителей. Уже готовился отправить на печать полноразмерную версию, и меня осенило! Думаю, вы уже догадались. У меня же на задней части есть паз для провода, от которого никак не избавиться. Так почему бы и фиксатор не пропускать через него? Переделал все на один ограничитель и остался рад своей изобретательности.

Утяжеление

Чтобы неваляшка не была валяшкой, ее центр тяжести нужно сместить вниз. Первое, что приходит в голову - заполнить нижнюю часть пластиком. Но это плохая идея. Придется потратить много дорогого пластика и, возможно, его плотности не хватит, чтобы значительно повлиять на распределение веса.

Часто для утяжеления внутрь запаивают что-то тяжелое или заливают эпоксидку. Для этого нужно предусмотреть полости, остановки печати или дополнительные отверстия. Все эти действия усложняют процесс и требуют дополнительных материалов. Мне очень не нравилась сложность этой части. Изначально нижняя сфера предполагалось как полнотелая сфера с разряженным заполнением. Проще говоря, плотная оболочка и немного внутренних перегородок.

И тут меня снова осенило! Я же могу сделать из нижней части горшочек. Тогда в него можно будет засыпать или залить что угодно. Никто не будет завязан на мои представления о том, как придать тяжесть модели!

Радуемся, что у нас получилось!

Проверка

Я остался полностью доволен конструкцией. Теперь можно делать пробную печать. Кстати, детали печатались 10 и 7 часов. В качестве тестового утяжелителя использовался пакет с рисом. Я же говорил, что горшочек - это абсолютно универсальное решение.

Для того, чтобы придать более опрятный вид, я добавил шероховатую поверхность (Fuzzy Skin). Для верхушки добавил даже внутри, чтобы она лучше рассеивала свет. Было бы обидно после стольких усилий получить неравномерное свечение. И…

Исправление недочетов

Я получил неравномерное, полосатое свечение. Но это не проблема источника света, а особенности печати. Я сделал слишком толстую стенку, из-за чего пластик распределился неравномерно. В середине образовалась более тонкая область, которая лучше пропускает свет. Исправилось легко. Сделал стенки тоньше и перепечатал деталь.

Финальное утяжеление

Чтобы окончательно завершить светильник, я решил сделать мощный монолитный утяжелитель. В качестве заполнителя взял гипс. Вот он-то меня и подставил! Гипс при затвердевании выделяет тепло. Кстати, оказалось, что гипс не просто высыхает, а использует воду в своей кристаллической решетке. Мне показалось это очень интересным, и я написал отдельный пост в телеге. Граждане химики, если увидите неточности, обязательно пишите. Стараюсь не быть источником безграмотности.

Для светильника я использовал PLA пластик, который размягчается при 50 градусах. Из-за нагрева и нагрузки дно немного деформировалось. Не критично, но качается неваляшка уже не так элегантно. Заметной разницы в устойчивости по сравнению с пакетом риса не оказалось.

Ну а финальный результат вы видели на обложке. Спасибо, что дочитали!

Я уже выложил модель в открытый доступ и ее можно скачать по ссылке: Printables: Roly-Poly Lamp

Я веду телеграмм канал, в котором делюсь процессом, шутками и новостями, а еще там можно написать мне лично: https://t.me/groog_ru