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Welcome to the MeshIneBits wiki!

Tutorial will guide you through a first-hand experience.

Then please take a look to User Guide to have an overview of this software.

If you have any new idea on pattern/algorithm of irregularities resolving, or something makes you buggy, feel free to put up an issue here https://github.com/laurent-daniel-utt/MeshIneBits/issues.

Advanced User Guide is destined for developers who wish to extend the features or implement some special patterns, but there is no harm to have a look, isn't it?

1. Initialisation

Avant de pouvoir travailler sur le modèle, il faut que celui-ci se présente sous la forme de « .stl binaire ». C’est une extension universelle à tous les logiciels CAO. MeshInBits est capable de lire ce type de fichier. Tout au long du tutoriel, nous utiliserons l’exemple d’un simple cylindre comme modèle. On commence donc par enregistrer un modèle au format « .stl ».

L’étape suivante consiste donc à ouvrir MeshInBits. Une machine virtuelle java dans sa version 1.8 ou plus récente est nécessaire pour lancer l’application. Pour ouvrir MeshInBits, il faut taper «java -jar [répertoire de l’éxecutable] » dans la console de commandes.

2. Modèle 3D : Import et slicing

Le logiciel MeshInBits est maintenant ouvert. Nous pouvons maintenant ouvrir le fichier .stl. Pour cela, cliquez sur l'icone destinée ou sur CTRL+N. Le fichier est maintenant importé et le Mesh est créé. La prochaine étape consiste à orienter correctement l’objet dans l’espace de l’imprimante. On rappelle que les dimensions de l’imprimante sont de 1.51.5m1m. Cliquez sur l'icone "3D" pour avoir une vue de l’objet dans l’espace 3D. Une nouvelle fenêtre s’ouvre avec une vue sur le modèle 3D.

Il est possible de modifier les angles de vue à l’aide de la souris. On y voit sur le bord gauche 2 colonnes se présentant sous la forme de cases d’écriture. Sur la colonne de gauche, il est possible d’appliquer une rotation à l’objet selon les axes x (en rouge), y (en vert) et z (en bleu). La valeur à entrer est en degré (°). La colonne de droite permet d’effectuer une translation de l’objet, selon les mêmes axes x,y et z. Le déplacement est exprimé en millimètres (mm). La jauge « M » permet d’ajuster (en pourcentage) la transparence de l’objet présent. S’il est nécessaire de reprendre les positions de base, il faut cliquer sur le bouton reset. En cas de « lévitation » de la pièce (pas de contact avec le sol de l’imprimante), il est possible de cliquer sur le bouton apply gravity. Le bouton center camera permet quant à lui de replacer la caméra au centre. Nous reviendrons plus tard sur le bouton de la fonction animation. Afin de sauvegarder les changements effectués, il est nécessaire de cliquer sur « apply ». Ces fonctions sont utiles dans le sens où elles permettent d’orienter l’objet dans la direction la plus adaptée à l’impression.

Une fois l’objet bien placé, fermer la représentation 3D et cliquer sur l'icone "Slice" ou CTRL+S. A partir d’ici, le modèle de base est « découpé » en différentes couches d’épaisseur 8.25mm, soit l’épaisseur d’un bit avec sa couche de colle, donc sa résolution en hauteur. Ces couches sont encore vides de bits.

3. Construction du modèle : Remplissage des couches

A ce stade, il est maintenant possible de commencer à remplir ces couches « pré-découpées » avec des bits, c’est-à-dire les lamelles en bois. Ces lamelles sont de dimensions 150 mm par 23 mm par 8mm (en profondeur sans compter les 0.25mm de la couche de colle). S’ouvre alors une fenêtre représentant les différentes couches découpées.

A l’aide de la barre de défilement à droite de l’écran, il est possible de visualiser chacune de ces couches. Il est également possible de zoomer/dézoomer à l’aide de la barre de défilement en bas au centre de l’écran, ou avec la molette de la souris. En ce qui concerne la construction plusieurs solutions sont possibles :

• Construire la totalité de l’objet
• Construire uniquement sur la couche sélectionnée
• Construire uniquement dans une zone définie (par l’utilisateur)
• Construire uniquement dans la zone libre d’une couche

Pour les différentes formes, on souhaite alors retenir le meilleur schéma, c’est-à-dire celui présentant le moins de Bits irréguliers. Un Bit irrégulier est un bit dont la géométrie ne peut pas être découpée. Typiquement, c’est un Bit avec une zone trop fine ou une surface trop petite. Nous verrons plus loin comment repérer ces bits irréguliers.

La construction peut s’opérer selon plusieurs types de « patterns » (schémas) :

• « Improved Brick pattern ». Permet de construire avec des incréments entre 2 couches coplanaires.
• « Unique square pattern ». Pattern avec des carrés de taille unique. Ce schéma pourrait être utile si dans le futur, si la technologie implémente l’ajout de supports. L’algorithme permettant de réaliser ce type de pattern n’est pas encore au point
• « Diagonal Herringbone Pattern ». Permet de construire avec un schéma en diagonales à 45°.
• « Classic Brick Pattern ». Permet de construire avec des couches coplanaires parallèles.
• « Economic Pattern ». Se présente dans la même forme que « Classic Brick Pattern », mais avec la possibilité d’économiser le nombre de bits/de coupes. En d’autres termes, le but est d’avoir le moins de bits possibles sur une couche. Pour cela, un algorithme déterminera les meilleures combinaisons possibles des espaces entre les bits, de ratios d’angle et de longueur. Les paramètres à tester par l’algorithme sont entré par l’utilisateur.
• « Manual pattern ». Permet de dessiner manuellement la construction de la couche, nous y reviendrons plus en détails par la suite.

Voici ci-dessous une représentation logicielle de ces différents patterns :

A titre d’information, voici à quoi ressemble un Bit :

4. La construction manuelle « Manual pattern »

Comme nous venons de le voir, il est possible de placer individuellement chacun des Bits sur la couche. Cela permet par exemple de tracer des contours, de construire totalement ou partiellement une couche. En effet, il est par exemple possible de combiner une construction manuelle avec un pattern prédéfini. Dans notre exemple, nous pouvons remplir notre cylindre avec son contour ainsi qu’un remplissage léger réalisé en « Economic pattern » à l’aide de la fonction « Fill ».

En croisant ces formes sur différentes couches (à 90°), ce type de construction est très intéressant. En effet, cela permet d’optimiser de la matière en rendant la pièce moins dense, donc également d’alléger considérablement la structure, notamment par rapport aux autres schémas présents. Il faut cependant veiller à ce que ces croisements ne se fassent pas dans le vide, sans quoi le collage serait impossible et la structure s’effondrerait. Les traits présents sur l’image de droite représentent les bits de la couche du dessous. Nous verrons plus tard comment les afficher. On note tout de même que pour les schémas prédéfinis, l’orientation des Bits est par défaut de 90° d’une couche à l’autre. En d’autres termes, le croisement des Bits d’une couche à l’autre est automatique.

Afin de placer un bit manuellement, il faut commencer par cliquer sur « Manual pattern ». Après un clic sur « Start », il faut choisir parmi les formes de Bits suivantes :

• La première permet de placer un Bit entier dans ses dimensions
• La seconde permet de placer un Bit dont sa longueur est divisée par 2.
• La troisième permet de placer un bit dont sa largeur est divisée par 2.
• La dernière permet de placer un Bit dont sa longueur et sa largeur sont divisées par 2.

Il est ensuite possible de placer ce Bit à l’endroit voulu à l’aide de la souris. La combinaison CTRL+ molette permet de lui appliquer un angle.

5. Ajustement du modèle

On désire maintenant vérifier notre construction. Cela signifie que l’on souhaite supprimer les Bits irréguliers, et également vérifier la non présence de partie « flottante » (non collable) dans la structure :

• L'icone "Show/Hide previous Layer" permet d’afficher la couche précédente et vérifier le positionnement des Bits entre eux.
• L'icone "Show/Hide Irregular Bit" permet d’afficher les bits irréguliers. Ceux-ci se présentent en rouge sur le modèle.

Afin de nous aider dans ces démarches, à la droite de l’écran se trouve un menu qui représente les différentes informations du modèle. Parmi elles se trouvent notamment le nombre de bits irréguliers (sur la couche et au total), le nombre de couches, ou encore l’altitude de la couche (en mm).

Il est possible d’optimiser automatiquement la construction en cliquant soit sur "Optimize Mesh" afin d’optimiser toute la pièce, soit sur "Optimize Layer" afin d’optimiser uniquement la couche sélectionnée. En revanche, cette méthode montre rapidement ses limites dans la version actuelle du logiciel, et rend l’optimisation manuelle préférable. Afin de supprimer manuellement un bit irrégulier, il est possible de le sélectionner directement en cliquant dessus. Nous pouvons ensuite le déplacer, le supprimer, ou modifier sa forme de la même manière que précédemment (longueur et/ou largeur divisée par 2). Souvent, la solution consiste à diminuer la taille du Bit directement voisin au Bit irrégulier, afin de combler la place libérée par ce dernier. On ajoute qu’il est également possible de déplacer un Bit sélectionné en cliquant sur les flèches autour de celui-ci, et qu’il est possible de sélectionner plusieurs Bits à la fois.

6. Observation du rendu final de la pièce

A ce stade, la pièce est complètement peuplée de Bits, chacun d’entre eux étant imprimable sans irrégularité. On souhaite alors observer le rendu final de la pièce en 3D. Cela est possible en ouvrant à nouveau le menu de visualisation 3D. En cliquant sur « Animation » au bas du menu, il est possible d’observer la construction du modèle Bit après Bit. Il est également possible d’avancer et de reculer dans cette construction à l’aide de la jauge présente en bas du menu.

En cochant les cases « MODEL » et « BITS » il est possible d’afficher soit le modèle de base, soit le modèle en Bits. Il est également possible d’afficher les deux en superposition afin de vérifier la forme du fichier imprimable (Bits) avec la forme de départ.

Le fichier d’impression est maintenant disponible. Il ne faut pas oublier de sauvegarder celui-ci. Le temps de travail concernant la réalisation de ce type de fichier varie énormément en fonction de la taille de l’objet.