Vertikale Überhöhung für 3D-gedrucktes Gelände

Was vertikale Überhöhung bedeutet

Bei 1× hat das Modell in der Höhe denselben Maßstab wie in der Breite. Wenn 1 mm im Druck für 50 m Gelände steht, steht auch 1 mm Höhe für 50 m Höhe. Das nennt man maßstabsgetreu.

Bei 2× wird jede Höhe verdoppelt, sodass ein 1.000 m hoher Berg so hoch gedruckt wird, wie es ein 2.000 m hoher im echten Maßstab würde. Der Umriss des Bereichs und die Lage aller Inhalte bleiben gleich. Nur die Höhen ändern sich.

Die meisten Landschaften sind viel breiter als hoch. Ein 10 km breites Tal ist vielleicht nur ein paar Hundert Meter tief. Im echten Maßstab wird ein solcher Ort fast flach gedruckt, und deshalb werden Karten und Modelle von Gelände so oft überhöht.

Wie TerraPrinter sie anwendet

Der Regler Vertikale Überhöhung befindet sich im Schritt Ort der Einstellungen. Er reicht von 0,1× bis 10× in Schritten von 0,1 und startet bei 1,5×. Die 3D-Ansicht der Karte folgt demselben Regler, sodass du die Wirkung auf der Karte siehst, bevor du generierst.

Der tiefste Punkt deines Bereichs liegt oben auf dem Sockel. Jeder andere Punkt ragt um seinen echten Höhenunterschied darüber hinaus, auf den Druck skaliert und mit der Überhöhung multipliziert. Die Sockelstärke kommt darunter hinzu.

Gebäude, Straßen, Wasser und die anderen Kartenebenen haben im Schritt Inhalte jeweils einen eigenen Höhenregler. Diese Höhen werden zusätzlich zur Geländeüberhöhung multipliziert. Um eine Stadt höher zu machen, ohne die Hügel zu strecken, erhöhe Gebäudehöhe statt der Geländeüberhöhung.

Die gedruckte Höhe ausrechnen

Du kannst die Höhe des Geländes im Druck ausrechnen, bevor du generierst. Nimm das Relief des Bereichs (höchster minus tiefster Punkt, in Metern). Multipliziere es mit der Druckgröße in Millimetern, teile durch die Breite des Bereichs in Metern und multipliziere mit der Überhöhung.

Geländehöhe (mm) = Relief (m) × Druckgröße (mm) ÷ Breite des Bereichs (m) × Überhöhung

Addiere die Sockelstärke, um die Gesamthöhe des Modells zu erhalten. Jede Ortsseite nennt die Breite ihres Bereichs und sein Relief, sodass du das in ein paar Sekunden ausrechnen kannst.

Echte Beispiele bei 1× auf einem 200-mm-Druck

Diese nutzen Bereich und Relief der jeweiligen Ortsseite.

• Matterhorn: 12 km breit, etwa 2.660 m Relief. Etwa 44 mm Gelände bei 1×.
• Mount Everest: 20 km breit, etwa 4.300 m Relief. Etwa 43 mm bei 1×.
• Fuji: 25 km breit, etwa 3.600 m Relief. Etwa 29 mm bei 1×.
• Snowdon: 12 km breit, etwa 1.030 m Relief. Etwa 17 mm bei 1×.
• Grand Canyon: 30 km breit, etwa 1.920 m Relief. Etwa 13 mm bei 1×.
• Lake District: 35 km breit, etwa 970 m Relief. Etwa 6 mm bei 1×.
• Everglades: 60 km breit, etwa 30 m Relief. Etwa 0,1 mm bei 1×, sodass selbst 10× nur 1 mm ergibt.

Die steilen Gipfel erreichen schon im echten Maßstab 40 mm oder mehr. Der Lake District braucht etwa 3×, um die Höhe zu erreichen, die Snowdon bei 1× hat.

Einen Wert für deine Landschaft wählen

Ein sinnvolles Ziel ist Gelände, das auf einem 200-mm-Druck etwa 15–40 mm aufragt. Darunter ist die Form quer durch einen Raum schwer zu erkennen. Viel höher und die Hänge werden zu steilen Wänden, die nicht mehr wie der echte Ort aussehen.

• Hohe, steile Berge (Alpen, Himalaya, große Vulkane): 1–1,5×. Das Relief ist schon stark, und mehr Überhöhung macht Grate zu Spitzen.
• Schluchten und Mittelgebirge: 1,5–2×. Der Grand Canyon ergibt bei 2× etwa 26 mm Tiefe auf einem 200-mm-Druck.
• Hügel, Moorland und sanft gewelltes Land: 2–3×. So bleiben Täler und Kammlinien erkennbar.
• Ebenen, Deltas, flache Inseln: 3–10×, oder nimm ein flaches Modell in Kauf und lass Höhenlinien, Wasser und Straßen die Karte tragen.
• Orte und Städte: Meist tragen die Gebäude das Modell. Halte das Gelände bei 1–2×, damit Straßen an Hügeln nicht wie Rampen aussehen.

Um zwei Werte nebeneinander zu vergleichen, öffne den Lake District mit 2,5× oder das Matterhorn maßstabsgetreu und klicke dann auf 3D-Modell generieren.

Die Größe des Bereichs ändert alles

Derselbe Berg braucht eine andere Einstellung, je nachdem, wie viel Gelände um ihn herum liegt. Wenn du die Breite des Bereichs bei gleicher Druckgröße verdoppelst, steht jeder Millimeter für doppelt so viel Gelände. Das Gelände wird dann bei gleicher Überhöhung nur halb so hoch gedruckt.

Deshalb braucht eine ganze Bergkette mehr Überhöhung als ein einzelner Gipfel. Ein enger 5-km-Bereich um einen Gipfel lässt sich bei 1× gut drucken. Ein 60-km-Bereich desselben Gebirges braucht vielleicht 2× oder mehr.

Mit der Druckgröße ist es genauso. Ein 100-mm-Modell ist bei gleicher Überhöhung halb so hoch wie ein 200-mm-Modell desselben Bereichs.

Andere Welten zeigen das deutlich. Olympus Mons auf dem Mars hat etwa 24.000 m Relief, aber sein Bereich ist 750 km breit. Auf einem 200-mm-Druck sind das im echten Maßstab nur etwa 6 mm. Deshalb starten Modelle anderer Welten bei 4×, und die Reliefgloben haben einen Regler Reliefüberhöhung, der bis 100× reicht.

Wie die App einen Startwert wählt

Wenn du einen Berg, Park, eine Schlucht oder eine andere Landschaft suchst und das Modell sich von selbst erstellt, legt die App die Überhöhung anhand des Reliefs des Bereichs fest. Sie zielt auf Gelände, das etwa ein Fünftel so hoch ist, wie das Modell breit ist, und hält den Wert zwischen 1,2× und 2,5×.

Steile Gipfel wie das Matterhorn starten also bei etwa 1,2×, und weite, sanfte Gebiete bei 2,5×. Betrachte das als erste Schätzung, dann passe den Regler an und generiere erneut.

Wenn du deinen Drucker im Schritt Druck einstellst, warnt die Druckprüfung nach dem Generieren, wenn das Modell höher ist, als dein Drucker bauen kann. Ihre Schaltfläche Gelände flacher verringert die Überhöhung, bis das Modell passt.

Überhöhung und Drucken

• Die Druckzeit wächst mit der Höhe. Ein höheres Modell hat mehr Schichten, sodass eine doppelte Überhöhung bei einem Bergmodell viel Zeit kostet.
• Flaches Relief zeigt Schichtstufen. Bei sanftem Gelände wird jede 0,2-mm-Schicht zu einer sichtbaren Höhenlinie. Eine geringere Schichthöhe oder etwas mehr Überhöhung macht die Hänge glatter.
• Höhenlinien helfen bei flachen Gebieten. Schalte unter Overlays Höhenlinien ein, um kleine Höhenunterschiede zu zeigen, die die Überhöhung allein nicht zeigen kann.
• Sag, was du verwendet hast. Schreib bei einem Modell für den Unterricht die Überhöhung auf die Beschriftung, damit niemand die Hänge für echt hält. Die Unterrichtsmaterialien geben Modellen, die verglichen werden, denselben Bereich, dieselbe Größe und dieselbe Überhöhung, damit der Vergleich fair ist.
• Höhenschichtmodelle. Der Höhenschicht-Maker zeigt die Überhöhung an, während du die Schichten änderst, und hat eine Schaltfläche, um sie maßstabsgetreu einzustellen.