サポートなしでArcオーバーハングを3Dプリント

Arc overhangsは、GitHubでstmccullochが最初にプロトタイプを作成した手法です。この手法により、サポート材なしで大きなオーバーハングを実現できました。その後、同じサイト上でnicolai-wachenschwanによって、PrusaSlicerおよびSuperSlicer用のポストスクリプトに移植されました。ここでは、これを使用するために必要なことと、その仕組みについて説明します。

必要条件

Arc overhangsはPythonで記述されているため、コンピューターにPythonインタープリターをインストールする必要があります。ARM MacとほとんどのLinuxディストリビューションには、最近のPython 3があらかじめインストールされています。Windowsにはインストールされておらず、Microsoft Store版は動作しません。Pythonは公式サイトからダウンロードする必要があります。このスクリプトで使用するライブラリの1つには3.12用のビルドがなく、Windowsでコンパイルするのは困難です。Windowsマシンを使用している場合、執筆時点では3.10または3.11が必要です。何らかの理由でARM MacまたはLinuxに3.12がインストールされている場合は、自動的にコンパイルされるはずですが、私はテストしていません。

Python

この作業には、Pythonの仮想環境を使用するのがよい方法です。Windowsでは、Pythonインストーラーにこれが含まれています。Python -m venv arcを実行するだけで作成できます。名前はarcでなくても構いませんが、私はこの名前を使っています。Linuxでは通常、お使いのPythonのバージョンとディストリビューションに対応する仮想環境パッケージをインストールする必要があります。Windowsの場合と同じコマンドを、python3 に置き換えて実行すれば、必要なものが表示されるはずです。Windowsでは、ドライブのいずれかのルートでこれを行うとよいでしょう。Linuxでは、ホームディレクトリで行うか、コンピューターを複数人で使用する場合は共有フォルダーの下で行ってください。

次に、pyvenv内にスクリプトの依存関係をインストールする必要があります。スクリプトのリポジトリにあるrequirements.txtを使えば、必要なものがインストールされます。pyvenvがあるディレクトリでターミナルを開き、Linuxでは/venv/bin/activate 、Windowsでは/venvScripts/activateを実行します。ただしWindowsでは、スクリプトを有効にする必要があります。リポジトリからrequirements.txtファイルをターミナルを開いた場所に移動し、venvを有効にした状態でpip install -r requirements.txt を実行します。なお、Linuxではpip3 を使用する必要があります。別の方法として、依存関係は4つしかないため、1つずつインストールすることもできます。

スライサー

PrusaSlicerとSuperSlicerでは、スクリプトは変更なしで動作します。後処理スクリプトに、WindowsではDrive letter:/path/to/venv/python.exe Drive letter:/path/to/script.py、Linuxでは/path/to/venv/python/executable /path/to/script.pyを追加する必要があります。Linuxでは通常、現在のユーザーのホームディレクトリから開始されることに注意してください。なお、Orca Slicerでは動作しません。設定機能を使って変更しようとしましたが、OrcaでスライスしたGコード内の相対押出量を検出するオプションがないようです。Curaでも使用できます。

使用方法

このスクリプトは、対象にするオーバーハングの条件がかなり厳密です。私の経験では、単調または直線状の上面・下面インフィルだけを対象にしますが、上面に円弧を生成しようとはしません。また、2レイヤー連続して正しく円弧を生成することもできず、代わりにヒルベルト曲線インフィルだけを生成します。さらに、オーバーハングの一部が接続位置より低い場合も効果がありません。その場合は依然としてサポートが必要です。スライス後、スクリプトを実行するにはファイルをエクスポートする必要があります。Windowsではターミナルが開き、完了時にキーボードのEnterキーを押すよう求められます。Linuxではそのプロンプトは表示されず、すべて自動的に処理されました。