Skip to main content
Cập nhật lần cuối: 14/05/2026

Module 9 — Digital Fabrication

Thời lượng: ~6 giờ · Độ khó: Trung bình–Nâng cao

Mục tiêu: Xuất model từ GH sang CNC/laser cut/3D print với quy trình tự động hóa đánh số, nesting và bill of materials.

9.1 — Unroll Surfaces (Trải Phẳng)​

Unroll = biến bề mặt 3D thành hình phẳng 2D để cắt CNC hoặc laser.

Giới hạn

Chỉ developable surfaces (hình trụ, hình nón, ruled surface giữa 2 đường thẳng song song) mới unroll chính xác. Double-curved surfaces (sphere, dome) không thể unroll mà không có biến dạng.

Unroll trong GH​

Component: Unroll Surface (nằm trong Surface > Analysis)
Input:
  - Brep/Surface (S)    → surface cần trải
  - Curves (C)          → các đường trên surface (fold lines, edges)
Output:
  - Surfaces (S)        → surface đã trải
  - Curves (C)          → các đường tương ứng đã trải

Lưu ý:
- Cần Join các faces liên tiếp trước khi Unroll
- Mỗi "strip" của cylindrical surface nên unroll riêng

Kiểm tra sai số​

Sau khi Unroll:
Area gốc 3D vs Area phẳng 2D → nên bằng nhau
Nếu khác nhau nhiều → surface có double curvature → cần approximate

Trải Double-Curved Approximation​

Với dome/vault:
1. Chia nhỏ thành nhiều panels (Isotrim)
2. Mỗi panel nhỏ → approximated as developable
3. Unroll từng panel → chấp nhận sai số nhỏ
4. Hoặc dùng PanelingTools ptUnrollFace (tự động hóa)

9.2 — Waffle Structure (Slot Joint)​

Waffle = hệ lưới tấm phẳng cắt nhau bằng slot joints — phổ biến trong mô hình kiến trúc và interior.

Logic Waffle​

1. Solid/Surface gốc
2. Cắt bằng mặt phẳng theo hướng X → X-ribs
3. Cắt bằng mặt phẳng theo hướng Y → Y-ribs
4. Tại giao điểm: tạo slot notch (chiều sâu = nửa chiều cao rib)
5. Unroll tất cả ribs → phẳng để cắt laser

Implementation trong GH​

Step 1: Cutting planes
Series (Start, Step, Count) → X positions
Unit X × X positions → Move reference plane → list of XZ planes
Brep|Plane → tất cả X-ribs curves
Loft hoặc Extrude curves → X-rib surfaces

Tương tự cho Y-ribs

Step 2: Notches
Giao điểm X-rib vs Y-rib:
  - Brep|Brep intersection → list of lines
  - Tại mỗi giao điểm: Extrude slot (width = material thickness + tolerance)
  - Boolean Difference: rib - slot → rib với notch

Step 3: Unroll
Unroll mỗi rib (chúng là planar surfaces)
Hình minh họa

[Ảnh: Waffle model 3D → từng rib tách rời → rib đã có notches → flat layout]

9.3 — 3D Print Preparation​

STL Export từ GH​

Component: Mesh → bake thành Rhino
Trong Rhino: Export → .stl

GH Workflow chuẩn bị:
1. Đảm bảo geometry là Closed Solid Mesh
2. Mesh Repair (nếu cần)
3. Check: Mesh Naked Edges → phải = 0
4. Combine Meshes (nếu nhiều parts) hoặc giữ riêng (nếu cần support riêng)

Scale kiểm tra​

Scale to Print Size:
Slider: Print Scale (1:50, 1:100, ...)
Scale component → geometry tương ứng
Volume → kiểm tra thể tích → ước tính thời gian in

9.4 — Nesting (Sắp Xếp Tấm Cắt)​

Nesting = sắp xếp các tấm phẳng sau khi Unroll vào sheet vật liệu để tối ưu hóa lãng phí.

Manual Nesting trong GH​

Pack Rectangles (Bounding Box approach):
1. Bounding Box của mỗi Unrolled surface
2. Bin Pack 2D: sắp xếp vào sheet size (1220×2440mm)
3. Move mỗi surface theo packed position
4. Export layout → DXF/PDF

Thêm Cut Lines và Sheet Border​

Rectangle (Sheet size: 2440×1220)
All Unrolled Surfaces + Rectangle → 2D layout
Export: File → Export Selected → .dxf

9.5 — Panel Numbering Tự Động (Text Tag 3D + Bill of Materials)​

Tự Động Đánh Số Panels​

Component: Text Tag 3D (hoặc Cyclops Text nếu đã có)
Input:
  - Text  → "Panel " + Item Index (bằng Concatenate)
  - Plane → center plane của mỗi panel
  - Size  → font size

Kết quả: Mỗi panel có nhãn số tự động
Bake text → nhãn xuất hiện trong Rhino

Bill of Materials (BOM) CSV​

GH → Excel/CSV tự động:

Data columns (dùng Panel component với merge):
  - Panel ID: "P" + index (Concatenate)
  - Width: từ Bounding Box
  - Height: từ Bounding Box
  - Area: từ Area component
  - Material: từ slider hoặc cố định

Gộp thành CSV string:
  Concatenate: ID + "," + Width + "," + Height + "," + Area

Panel (multiline) → tất cả rows
Dùng Script component (Python/C#) để ghi ra .csv:

Python script:
import rhinoscriptsyntax as rs
rows = x  # list of CSV rows
with open(r"C:\output\BOM.csv", "w") as f:
    f.write("ID,Width,Height,Area\n")
    for row in rows:
        f.write(row + "\n")
Hình minh họa

[Ảnh: 3D model với Text Tag 3D numbers + 2D nested layout + BOM CSV preview]

Bài tập Module 9 — Mô Hình Vỏ Pavilion 1:50​

Đề bài: Chuẩn bị tất cả output để in mô hình tỷ lệ 1:50 của dome pavilion.

Input: Dome parametric từ Module 5 (cơ bản) hoặc vòm tự thiết kế

Tasks:
1. Waffle Structure:
   - 8 X-ribs + 8 Y-ribs
   - Slot width = 3mm (cardboard 3mm)
   - Slot depth = 50% chiều cao rib
   - Unroll tất cả ribs

2. Panel skin (phần mái):
   - Chia dome thành 32 panels (LunchBox Diamond hoặc Isotrim)
   - Kiểm tra tính developable
   - Unroll panels (PanelingTools hoặc native Unroll)

3. Numbering:
   - X-ribs: "XR-01" → "XR-08"
   - Y-ribs: "YR-01" → "YR-08"
   - Panels: "P-01" → "P-32"

4. Nesting Layout:
   - Sheet A1 (841×594mm) × 3 sheets
   - Sắp xếp ribs vào sheet 1+2, panels vào sheet 3

5. BOM:
   - CSV cho tất cả panels (ID, Width, Height, Area)
   - Tổng diện tích (để tính vật liệu cần mua)

Liên kết kiến thức

Nền tảng cần nắm

Chủ đề liên quan