3D 列印地形圖的垂直誇大率:高度、底座與解析度設定

如何設定 3D 列印立體地形圖的垂直誇張、列印尺寸、底座高度與網格解析度,附上計算地形高度的公式,以及同一個模型在 1×、2× 與 4× 的比較。

重點摘要

在 TrailMark3D 工作區打開「地形細節」。垂直誇張會放大地形起伏(1× 為真實比例),並即時更新 3D 模型;列印尺寸設定最長邊,20 到 250 mm;底座高度是地形下方的實心底座;網格解析度決定地表有多少高度點。地形高度(mm)= 高差(m)× 列印尺寸(mm)÷ 範圍寬度(m)× 垂直誇張。免費方案為標準解析度;專業版依列印尺寸與噴嘴自動設定更細的網格。

真實的地形其實很平。在 10 km 寬的地圖上,一座 1,000 m 的山只是 1:10 的隆起,印成 100 mm 寬時只有 10 mm 高。所以幾乎每一張 3D 列印的立體地形圖都會把高度拉高。TrailMark3D 的 地形細節 區塊有四個決定地形外觀的設定:垂直誇張、列印尺寸、底座高度與網格解析度。本教學逐一說明,提供計算列印高度的公式,並展示同一個模型在 1×、2× 與 4× 的樣子。

在範例路徑上開啟地形細節

打開「地形細節」

上傳 GPX 或搜尋地點,然後打開設定面板最上方的 地形細節。它的摘要列會顯示目前的網格、高度倍率與底座,例如「250×250 網格 · 3.0× 高度 · 3.0 mm 底座」。上方的連結會在範例路徑上打開它,範例是台北近郊的陽明山。

TrailMark3D 工作區的「地形細節」區塊,有網格解析度、垂直誇張、列印尺寸與底座高度
地形細節:網格解析度、垂直誇張、列印尺寸與底座高度

設定垂直誇張

垂直誇張 會把模型中的每個高度乘上同一個倍數。1× 是真實比例;3× 時每個坡都陡三倍。滑桿從 1× 到 10×,每格 0.5。模型產生後,這個設定會出現 即時 標籤:拖動滑桿就會立刻改變 3D 模型,不必重新產生,下載前可以先比較看看。

建議的起點:

  • 高山(阿爾卑斯山、玉山、火山):1× 到 1.5×,本身起伏已經很大。
  • 丘陵與山谷(一日登山、越野跑):2× 到 3×。
  • 平緩地形(城市、海岸線、河谷、馬拉松路線):4× 到 6×,非常平的地方可以更高。
同一個地形模型在 1×、2× 與 4× 垂直誇張下並排比較
同一個模型在 1×、2× 與 4× 垂直誇張下的樣子

算出列印後的高度

地形高度會跟著地圖比例縮放。它的毫米數等於該範圍的高差(公尺),乘上列印尺寸(毫米)除以範圍寬度(公尺),再乘上垂直誇張:

例如在 5 km 寬的範圍內有 600 m 高差,列印成 100 mm:600 × 100 ÷ 5,000 = 1× 時 12 mm,3× 時 36 mm。再加上底座高度就是總高度。產生之後,列印尺寸 會顯示實際結果,例如「已建置 100 × 100 mm、高 39 mm」。

選擇列印尺寸與底座高度

列印尺寸 是模型最長邊的長度,從 20 到 250 mm,預設 100 mm。它會讓地形高度跟著平面尺寸一起縮放,保持比例,並在產生模型時套用。底座高度 是地形最低點下方的實心層,從 0 到 10 mm,預設 3 mm。底座厚一點,模型更堅固,也讓水域與嵌槽有空間往下陷;薄一點可以省線材和列印時間。

開啟地形細節

選擇解析度

網格解析度 是地表每一邊有多少個高度點。點越多,山脊越銳利、坡面越平滑,檔案也越大。未登入時模型使用 基本(70 × 70)。免費帳號使用 標準 250 × 250,在預設 100 mm 列印尺寸下,相當於每 0.4 mm 噴嘴寬度一個點。專業版會依照你的列印尺寸與 噴嘴(0.2、0.4、0.6 或 0.8 mm)自動設定網格,最高 625 × 625,讓 250 mm 的大尺寸列印也有印表機能印出的最多細節。

TrailMark3D 產生的登山路線 3D 列印地形圖,紅色路線經過山丘
成品:範例路徑在 3× 垂直誇張下的樣子

產生、比較並下載

按 產生 3D 模型。模型出現後,用檢視器旁的 垂直誇張 滑桿試幾個倍數,模型會即時改變。列印尺寸、底座高度與解析度則需要重新產生。滿意後下載 3MF 或 STL,平放列印、不加支撐;適合地形的切片設定請見 STL 與 3MF 的差別。

開啟 3D 檢視器

常見問題

TrailMark3D 是免費的嗎?

是的。免費方案每天可做 5 個模型,使用標準解析度(250 × 250)、完整的垂直誇張範圍、20 到 250 mm 的任意列印尺寸,並可下載 STL 與 3MF 供個人使用;下載需要免費帳號。專業版(每月 10 美元)提供依列印尺寸與噴嘴設定的高解析度,最高 625 × 625,以及無限模型。詳見價格。

3D 列印地圖要用多少垂直誇張?

丘陵從 2× 到 3× 開始,高山 1× 到 1.5×,城市或海岸等平坦地方用 4× 以上。產生後用即時滑桿比較,選一個山谷依然清楚、但山峰不會像尖刺的倍數。

垂直誇大率怎麼算?

用你想要的列印高度除以真實比例下的高度。真實比例高度 = 高差(m)× 列印尺寸(mm)÷ 範圍寬度(m)。如果 5 km 範圍內 600 m 的高差在 1× 時印出 12 mm,而你想要 30 mm,就用 30 ÷ 12 = 2.5×。

為什麼我的地形圖看起來很平?

可能是範圍相對於高差太大,或垂直誇張太低。把圖塊縮小到你在意的區域,或調高 垂直誇張。加大列印尺寸會讓地形的毫米數變高,但比例不變。

網格解析度是什麼?

模型每一邊的高度點數量。250 × 250 就是 62,500 個點。點越多,山脊越銳利、細節越小,直到噴嘴印得出的極限;超過之後只會讓檔案變大。

解析度越高會越慢嗎?

會稍微慢一些:網格越細,網格模型和檔案就越大。專業版的網格依列印尺寸與噴嘴而定,所以縮小列印尺寸或使用較粗的噴嘴會產生得更快。

製作模型