マテリアル・シンセシス、マテリアル・ウィーヴィングのための<BR>"G-Code-Illustrator"

Created Date: 2016-09-16/ updated date: 2019-05-17
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    マテリアル・シンセシス、マテリアル・ウィーヴィングのための<BR>"G-Code-Illustrator" by hiroyeah is licensed under the Creative Commons - Attribution license.
    Summary
    Adobe Illustrator上に、3Dプリント用のG-CODEを読み込んで視覚化し、ツールパスの一部を手作業で修正したり、Illustratorで白紙の上にツールパスを描き、それを3Dプリント用のG-CODEとして変換して書き出すことを可能にする、Advanced FABのためのイラストレーターの新しいプラグインです。複数の素材を編み込みあわせたり、空隙の割合をグラデーション的に変えていったりするような、新しいG-CODEを創作することを助け、3Dプリントの表現力を大きく広げます。

    Materials

      Tools

        Blueprints

          Making

          • Motivation

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            現在の3Dプリントの多くでは、STL形式などで保存された「かたち(立体形状)」のデータが、CAM(スライサーと呼ぶ場合もある）ソフト上で、ツールパス（※材料が押し出されるホットエンド/エクストルーダー部分の移動ルート[軌跡])に変換されて、G-CODEという形式で保存されます。

            このG-CODEが3Dプリンタを動かす制御コードとなり、実際のプリントが始まります。

            この、STLからG-CODEをつくる部分は自動化されていますが、逆に言うと、手動でG-CODEを作る込める余地がありませんでした。そのため、問題があった場合に修正することや、表現力豊かなG-CODEを直接つくることが不可能でした。

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            • 初期設定

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              次のようなパネルが現れます。

              (1) シフト座標値(x) シフト座標値(y)
              G-codeをそのまま読み込むと、イラストレーターのキャンバスからはずれた個所に描かれることがほとんどです。シフト座標値を設定することで、G-codeをキャンバスの真ん中に持ってきましょう。デフォルトを250,250としていますが、試行錯誤を経て、変更して下さい。

              (2) エレメントへの変換
              G-codeをイラストレータのどの要素に変換するかを決めます。
              通常は 「アンカーパス」に変換してください（書き出す場合は常にアンカーパスからになります）。視覚化するだけの用途であれば、「ライン」「点群」にも変換できます。

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                • Gコードファイルの中身をテキストエディタで確認

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                  (3) 押し出しの変数

                  あるスライサーから書き出したG-CODEの場合、樹脂の押し出し値が、「E」である場合と、「A」である場合が、スライサーによって違いがあります。これは、事前に .gco, .gcodeファイルを「テキストエディタ」で開き、「G1 X・・・Y・・・・」で始まる行を見つけ（複数個所存在します）、その行に「E」が含まれているか、あるいは「A」が含まれているか、どちらなのかを目視で確認してください (少々面倒ですが)。

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                  • 描画プロセス

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                    G-CODEの読み込みと表示には、やや時間がかかります。

                    「ラインごと」を選ぶと、読み込まれた行ごとに視覚化されるため、読み込んでいく全プロセスが見えますが、全体としての時間は長くなります。

                    「結果のみ」を選ぶと、読み込み中は描画を行わず、最終的に全部が読み込まれた時点で可視化されます。しかし、過程がわからないため、進行状況がわからずやや不安になります。

                    上記のあいだをとったのが「レイヤーごと」です。一レイヤーずつまとめて読み込んだ結果を可視化します。これですと、進行状況もわかり、おおよその読み込み速度が類推できます。デフォルトではこのモードとしてあります。

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                  • 読み込み完了

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                    数分待つと、このようにすべてのレイヤーの線とテキストが描画されます。
                    かなりのレイヤーが重なっているので、このままでは目視でもわかりません。

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                      • 読み込み完了

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                        読み込まれると、「Z」（高さ）の値に応じて、レイヤーが生成されます。レイヤーの「名前」は、「Z」（高さ）の値そのものになっています。また、レイヤーの中にサブレイヤーがあり、描画要素（パス、ラインなど）と、テキスト(Gコードの行の中身）はそれぞれ分かれています。

                        それぞれのレイヤーの可視／不可視を切り替えてみてください。
                        また、テキストだけを選択したい場合は、イラストレータのコマンドで
                        「選択」→「オブジェクト」→「すべてのテキストオブジェクト」とします。

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                          • G-CodeをExportする

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                            gcode_export.jsxを実行します。

                            今回のスクリプトでは、以下のように変換をします。

                            (1) 「アンカーパス」のX座標、Y座標 → G-CODEのX座標、Y座標
                            (2) 「レイヤー名（数値）」→ Z座標
                            (3) 「アンカーの線の透明度」×（指定の倍率）→ F値 (移動速度)
                            (4)「アンカーの線の太さ」×（指定の倍率）→ E値（樹脂押し出し値)

                            (3)(4)の倍率については、パネルで指定できます。
                             

                             

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                              • イラストレータ上でのG-Codeの編集(1) X,Y,Z

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                                  • ペンツールで軌跡を描く

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                                    新たなレイヤーをつくり、そのレイヤーの名前を、G-CODEの「Z値」にします。
                                    その後、ペンツールを用いて、アンカーを打ちながら、パスを描いていきます。
                                    その際、イラストレータではアンカーパスは「曲線」となりますが、G-CODEでは
                                    曲線は使わないので、「選択したアンカーをコーナーポイントに切り替え」コマンドを使って、曲線ではなく直線（線分）としてパスを描いていってください。


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                                  • イラストレーター上でのG-CODEの編集(2) E、F

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                                    パスの線の太さは「E値（樹脂押し出し量）」に、
                                    パスの透明度は「F値（移動速度）」に換算されます。

                                    それらは、パスを選択すると変更できるバーが現れます。


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                                      • 「ピクセルグリッドに整合」をはずす

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                                        線の太さに小数を入力しようとしても、自動的に整数に戻ってしまい、困ることがあります。

                                        右側のオレンジの「変形」タブから、「ピクセルグリッドに整合」のチェックタブをはずせば、小数を自由に入力できるようになります。細かいので見つけるのが難しいところです。

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