Přeskočit obsah

Barevný tisk. Tisk 3D modelu mapy města

Doporučená literatura

Příprava 3D modelu mapy

Model terénu pro 3D tisk je možné vygenerovat řadou způsobů (GIS, webové aplikace). Problém nastává při přidání povrchových vrstev (využití ploch, budovy, silnice, vodstvo). 3D modely, které využívají naše vlastní data, je možné pro 3D tisk připravit pomocí desktopových nástrojů, které jsou pro nové uživatele náročné k použití.

Takové modely lze připravit například následujícím způsobem: GIS (prostorová data, terén) CityEngine (generování 3D modelů budov, úprava dat) 3D modelovací software - SketchUp/Blender (finalizace modelů, doplnění legendy či popisu) slicer (příprava pro 3D tisk).

Ukázka 3D mapy vytvořené pomocí vlastních dat v GIS a CityEngine

 Ukázky pokročilejších nástrojů

Mini Skyline

Díky volně dostupným webovým aplikacím je možné velmi jednoduše a dostupně připravit 3D model terénu včetně povrchových vrstev přímo ve webovém prohlížeči, např. pomocí nástroje Mini Skyline. V tomto nástroji lze připravit 3D mapu přímo pro tisk vytvořenou na základě dat OpenStreetMap. Jednotlivé mapové vrstvy lze upravovat, částečně filtrovat či vyčlenit do samostatné vrstvy pro oddělený tisk (vodstvo).

1) Popis uživatelského rozhraní

Při otevření mapy v nástroji Mini Skyline se zobrazí základní umístění výřezu. Zároveň je zvolené předkonfigurované nastavení parametrů pro výběr a tisk jednotlivých vrstev mapy.

V horní liště je dostupný výběr nástrojů. Po vybrání nástroje se níže zobrazí jeho podrobné nastavení. V této sekci bude probíhat převážná část úprav parametrů mapy pro tisk. Vlevo nahoře uvnitř mapového okna je možné přepnout 2D a 3D pohled. V pravém dolním rohu obrazovky lze změnit jazyk a barevný profil stránky.

Uprostřed mapového okna je zobrazený výřez vybraného území. Ten lze měnit pomocí nabídky v horní části mapového okna. Detaily parametrů, posun a otočení výřezu je možné změnit nabídkou v dolní části mapy.

Úvodní stránka Mini Skyline

Základní popis jednotlivých záložek:

  • Surface slouží pro výběr planety. V tomto případě necháme zvolenou Zemi (Earth).

  • File umožňuje uložení projektu, díky čemuž se lze vrátit k rozpracované mapě.

  • Color/Layers nabízí výběr mapových vrstev pro tisk včetně nastavení jejich symbologie.

  • Terrain určuje styl terénu (reliéf či plochu). Je možné určit zvýšení terénu nebo zobrazení vrstevnic.

  • Velikost výsledné mapy nastavíme v záložce Model.

  • Frame dovoluje přidání rámečku kolem mapy.

  • Nastavení vody a jejího vykreslení lze upravit v Water.

  • Roads umožňuje editaci a správu cest a silnic.

  • Změnu parametrů týkajících se budov nastavíme uvnitř Buildings.

  • Text slouží pro přidání textových popisků do modelu.

  • Vlastní trasu (například exportem z chytrých hodinek) můžeme přidat pomocí záložky GPX.

  • Scatter přidává možnost pokrytí vybraných ploch stromy či kameny. Můžeme takto vytvořit například les. Nicméně přidáním dalších prvků se může rapidně zvýšit datový objem výsledného modelu.

2) Výběr území

Určení lokality výřezu

Území pro tisk můžeme vybrat buď posunem zeleného výřezu, nebo zadáním místa s názvem území do vyhledávače. Velikost výřezu je potřeba nastavit úměrně možnostem tiskové plochy a míře detailu (tedy měřítku). Pro naše možnosti nastavíme maximální velikost výřezu na 200 mm (Maximum width) uvnitř nabídky Model. V nabídce je možné určit přímo maximální rozměry modelu (tzn. delší stranu obdélníka) nebo vytvořit výřez přímo v zadaném měřítku.

Při určování rozměrů výsledného modelu musíme myslet na limity tiskárny (tisková plocha, průměr trysky).

 Tip

Pro velikost výřezu 200 mm je doporučené mezní měřítko 1 : 20 000. V menších měřítkách se již mohou ztrácet detaily (např. cesty či budovy) kvůli přesnosti tisku. Každý model však vyžaduje specifické nastavení míry detailu.

Další parametry vlastností modelu:

  • Model base = výška podkladové vrstvy. Můžeme ponechat v základním nastavení.

  • Lithopane Road Shine Through slouží pro tisk speciálním Lithophane filamentem, který umožňuje prosvěcování prvků světlem. Necháme vypnuto.

Zadání velikosti modelu

3) Vygenerování modelu a pokročilá editace

Pokud jsme spokojeni s nastavením výřezu mapy, můžeme vygenerovat náhled 3D modelu tlačítkem Generate v prostřední nabídce v horní části mapy. Generování by mělo trvat maximálně několik desítek sekund. Po úspěšném vygenerování modelu se zobrazí panel Export preview, ve kterém lze zjistit rozměry modelu, počet trojúhelníků či budov.

Kliknutím na tlačítko Advanced details se přesuneme do pokročilé editace 3D modelu. Jedná se o kompletně novou obrazovku s detailnějšími možnostmi týkajícími se úprav modelu.

V první záložce Buildings je možné doplnit budovy nebo upravit jednotlivé vygenerované modely budov. Budovu vybereme levým tlačítkem myši, načež ji můžeme posunout, smazat, otočit či zvětšit. Obdobně funguje záložka Roads, ve které se upravují silnice a cesty. Pokud nejsme spokojeni s podkladovým terénem, můžeme jej upravit ve třetí záložce Elevation. Dále je možné ručně přidat stromy (Trees) nebo změnit plochy nakreslením nového pokrytí krajiny (Paint).

Jestliže jsme se změnami spokojeni, můžeme je potvrdit vpravo dole tlačítkem Apply. V opačném případě zvolíme možnost Discard draft. Pokročilou editaci vypneme tlačítkem Close vpravo nahoře.

Pokročilá editace 3D modelu

4) Editace mapových vrstev

Mapu můžeme vyexportovat v základním nastavení. Nicméně aplikace Mini Skyline nabízí poměrně rozsáhlé možnosti editace. Projdeme si tedy ty užitečnější z nich.

 Tip

Je dobré projekt pravidelně ukládat, abychom nepřišli o dosavadní práci. Uložení se skrývá v záložce File → Save Workspace.

Nejprve se přesuneme do záložky Colors/Layers. Uvnitř se nachází seznam vrstev získaných z Open Street Map. Mapovým vrstvám můžeme měnit barvu (bohužel to neovlivní barvu ve výsledném .3mf souboru, jen se změní barva ve vizualizaci 3D modelu). Dále je můžeme vypnout a zapnout podle potřeby. Důležitým nastavením však je zapuštění vrstvy v terénu (Flush) či naopak její vyvýšení (Raised). Díky správnému nastavení vznikne přehledná mapová vizualizace.

 Tip

Při vymýšlení barevné palety musíme brát do úvahy maximální počet barev, který je naše 3D tiskárna schopna vytisknout. Při použití Prusa XL se jedná o 5 barev.

V tomto kroku provedeme například vyvýšení lesních ploch (Forests) na 0,4 mm. Možné je také podle potřeby upravit vodní plochy (Water), které v případě potřeby kompletně vypnout. Pokud bychom chtěli změnit barevnou paletu modelu, můžeme si barvu buď libovolně přeměnit podle svých preferencí, nebo využít přednastavené barevné palety. Ty se ukrývají vlevo pod tlačítkem Color presets. Barevné palety můžeme ukládat, načítat z disku nebo využít uživatelské (Browse community).

Změna barevné palety a editace vrstev

Může se stát, že model obsahuje příliš mnoho cest, které je dobré profiltrovat. Pomocí pokročilé editace (Advanced edits) můžeme výběrem odhalit atributy cest. Nepotřebné cesty lze vypnout. Případně je možné změnit šířku vybraných cest, tedy lze zvětšit šířku hlavních silnic, pokud to uznáme za vhodné. Pokud jsme nastavili menší měřítko, může být dobré zvětšit také budovy v záložce Buildings funkcí Height multiplier na 2x zvětšení.

5) Export modelu

Jestliže jsme s úpravami spokojeni, je na čase model vyexportovat. To provedeme tlačítkem Export uvnitř Export preview.

Před exportem bychom se měli ujistit, že model neobsahuje malé prvky, které by nedokázala 3D tiskárna vytisknout (například velmi malé budovy).

Export modelu do formátu .3mf

6) Práce v PrusaSliceru

Stažený soubor .3mf otevřeme pomocí PrusaSliceru. Zobrazí se vyskakovací okno upozorňující na detekování objektu obsahujícího více částí - tlačítkem Ano povolíme hromadný import. Při volbě Ne by se všechny vrstvy načetly samostatně, čímž bychom přišli o vzájemné prostorové vztahy.

Upozornění při načítání více samostatných objektů

Pro optimální tisk je potřeba přenastavit/upravit některá nastavení PrusaSliceru. V našem případě se jedná o změnu barev, určení filamentu, přidání obrysu a nastavení čisticí věže.

Kvůli barevnému tisku musíme mít nastavenou tiskárnu Original Prusa XL - 5T Input Shaper 0.4 nozzle. Správně zvolenou tiskárnu si ověříme tak, že v hlavní nabídce vidíme 5 různých filamentů namísto jednoho (základní nastavení).

Změna barev proběhne v záložce Tiskárny volbou daného extruderu (tiskové hlavy). Nastavení barev neovlivní výslednou barvu tisku (to vždy musíme vyřešit vhodně zvoleným filamentem), ale pro práci ve sliceru získáme lepší představu o vizuální podobě výsledného modelu. Jednotlivé plochy musíme barevně rozdělit tak, abychom se vešli do barevného limitu přístroje (5 barev pro Prusa XL).

Na tomto příkladu si vybereme barvy následovně:

Extruder Povrch Barva
1 budovy béžová
2 voda modrá
3 silnice a cesty hnědá
4 podklad, zástavba, pole, ostatní světle béžová
5 lesy, louky, parky zelená

Změna barev a nastavení extruderu

Výsledný barevný model

Dále musíme určit vhodné filamenty a jejich parametry. V základním nastavení se zobrazují pouze některé profily filamentů (liší se například výrobcem). V ideálním případě je vhodné začít s předem definovanými profily filamentů, tedy například Prusament PLA.

Vybraný profil je možné editovat dle libosti (doporučeno až po porozumění základů 3D tisku). Nejčastěji upravovanými parametry jsou teplota či retrakce.

 Tip

Základní profily filamentů nelze přepsat. Pro jejich editaci je potřeba vytvořit kopii, kterou pak lze upravovat dle potřeby.

Rozsáhlejší návod pro nastavení parametrů filamentu: https://youtu.be/Wxh3fsE_4Do?si=YGSaU8TLZua7pJ7I

Pro zkvalitnění tisku můžeme v PrusaSliceru zapnout některá další nastavení. V tomto případě se bude jednat o obrys a čisticí věž. Pro zlepšení přilnavosti je možné zapnout také límec.

Obrys je tištěná linka ohraničující všechny modely na tiskové podložce. Obrys je tištěn vždy jako první a jeho hlavním účelem je stabilizovat průtok nataveného filamentu tryskou. Nastavíme jej v záložce Nastavení tisku → Obrys a límec. Přepíšeme počet smyček na 1. Ve stejné záložce je možné měnit parametry i pro límec.

Nastavení obrysu a límce

Čisticí věž je na tiskové podložce kvůli tomu, aby bylo možno zajistit ostré přechody barev a stabilní posun filamentu i po změně barvy. Využívá se tedy v případě multimateriálového (=barevného) tisku. Její nastavení nalezneme opět v záložce Nastavení tisku → Více extruderů.

Nastavení čisticí věže

Po slicování si můžeme zkontrolovat přidání nových parametrů tisku.

Ukázka obrysu a čisticí věže po vyslicování modelu

7) Export modelu pro 3D tisk

Jestliže máme model připravený pro 3D tisk, existují dvě možnosti, jak jej exportovat do tiskárny:

  • Wifi tisk, pro který je potřeba spárovat konkrétní 3D tiskárnu s PrusaSlicerem na počítači.

  • Export ve formátu G-code, který do tiskárny přesuneme pomocí přenosného USB flash disku.

Po vyslicování modelu se zobrazí buď jedna nebo obě možnosti (dle předchozího párování s tiskárnou). V tomto případě využijeme možnosti Exportovat G-code. Soubor přesuneme na přenosný USB flash disk a následně jej vložíme do tiskárny manuálně.

Hotový model ve sliceru

 Tip

Při tvorbě vlastního rámečku např. ve SketchUpu je nutné počítat s přesností 3D tisku. Je tedy vhodné vnitřní prostor rámečku vytvořit např. o 0,5 mm větší vůči velikosti modelu terénu.

 Odevzdání úlohy

Připravený projekt v PrusaSliceru ve tvaru "prijmeni_jmeno_misto.3mf" odešlete na mail frantisek.muzik@fsv.cvut.cz do středy 2.12.2026 s informací, zda máte zájem o tisk fyzického modelu.

 Další zajímavé informace