Künstliche Intelligenz zur Erstellung von STL-Dateien – ein Experiment

Auf den Plattformen für 3D-Druck-Dateien häufen sich Dateien, die mit Hilfe einer oder mehrerer KI erstellt wurden. Grund genug zu testen was machbar ist und wo die Grenzen sind. Vorneweg: Ich war extrem überrascht.

Möglichkeit 1: Bildgenerierung über ChatGPT, STL-Erstellung über eine weitere KI

Möglichkeit 2: Code-Erstellung über ChatGPT, Code-Umsetzung in OpenSCAD

Gleich zu Beginn ein Hinweis: Wenn ihr das lest, ist das Thema vermutlich schon überholt, denn die Entwicklung in diesem Bereich geht rasend schnell. Ich werde in meinem Experiment anhand von zwei unterschiedlichen Herangehensweisen versuchen ans Ziel zu kommen.

Möglichkeit 1: Bildgenerierung über ChatGPT, STL-Erstellung über eine weitere KI

Bei der ersten Möglichkeit lasse ich mir von ChatGPT (chatx.de) ein Bild generieren. Mein Ziel: Ein Benchy – das ist ein im Bereich 3D-Druck sehr bekanntes 3D-Modell, das zum Testen der Einstellungen von 3D-Druckern genutzt wird – im Stil von Hogwarts/Harry Potter.

Schritt 1:
Meine Anweisung an Chat-GPT-5:
Hallo, bitte erstelle mir ein Foto eines 3D-Druck-Benchy welches im Stil von Hogwarts gestaltet wurde. Die typische Benchy-Form muss erhalten bleiben. Weitere Symbole aus dem Bereich Harry Potter wie der klassische Blitz sollen erkennbar sein. Vielen Dank!

Das Ergebnis hat mich extrem positiv überrascht.

Schritt 2:
Umwandlung der Bilddatei in eine STL-Datei. Auch hierfür gibt es verschiedene KI-Tools. Ich habe zwei davon getestet.

Bild zu 3D-Modell von Makerworld.com

Registrierte User können auf Makerworld Bilder in STL-Dateien umwandeln lassen – auf Wunsch sogar mehrfarbig. Aktuell ist das Ganze noch als experimentell eingestuft. Kosten: Wenige MakerLab Credits, die man sich aber kostenlos recht einfach verdienen kann, indem man zum Beispiel ein paar Kurse dort absolviert.

Das Ergebnis nach kurzer Zeit: Nichts was ich gerne drucken und mir aufs Regal stellen würde. Umsetzung ungenau, Schrift und Symbole fehlerhaft. Andere Modelle haben bei diesem Tool schon wesentlich besser funktioniert.

 

Ein anderes Tool, das kürzlich im Forum empfohlen wurde: https://hitem3d.ai/

Hier erhält man nach der einfachen Registrierung mit E-Mail und Passwort 100 Punkte, wobei eine Umwandlung von einer Bilddatei in eine STL-Datei bereits 40 Punkte kostet. Ihr könnt das Rendern über den Retry-Button (kostenlos) mehrmals mit dem gleichen Bildmaterial wiederholen und auch von den ersten Versuchen die Ergebnisse herunterladen. Kurzum: Zwei Bilder sind kostenlos, danach muss man Punkte kaufen oder braucht eine neue E-Mail-Adresse. Für meinen Test habe ich eine E-Mail-Adresse genutzt, die ich über einen 10-Minute-Mail-Anbieter bekommen habe.

Das Ergebnis nach sehr langem Warten: Beeindruckend, aber nicht perfekt.

Erstes Fazit: hitem3d liefert hier deutlich hochwertigere Ergebnisse, braucht dafür aber auch sehr lange, vor allem mit Schriften und Symbolen tun sich aber beide Systeme schwer.

 

Konsequenz: Die Schrift muss weg

Also bat ich ChatGPT die Schrift zu entfernen. Da es dann aber recht wenig nach „Harry Potter“ aussah und das Ergebnis mit jedem Änderungsdurchlauf schlechter statt besser wurde, gab es irgendwann diese Anweisungen:

Würdest du das Aussehen des gesamten Benchys wieder etwas mehr in den Harry Potter Stil bringen ohne Symbole oder Schrift zu ergänzen?

Vielen Dank! könntest du vorne am Bug des Schiffes noch einen Drachen als eine Art Galionsfigur über den Bug erstellen?

 

Das Ergebnis nach einigen Zwischenversuchen:

Hinweis: Auch die Idee einen Drachen vorne hinzusetzen kam von einem früheren Entwurf von ChatGPT.

 

 

Wieder habe ich beiden Systemen eine Chance gegeben. Überzeugen konnte mich erneut hitem3d. Vor allem, wenn man bei Makerworld von der textured-Vorschau auf die mesh-Ansicht wechselt, erkennt man schnell, dass fast die gesamte Struktur beim Druck durch Farben umgesetzt werden sollte. Ich möchte es aber mit nur einem Filament drucken können.

Ergebnisse Makerworld (Mesh-Vorschau)

 

Ergebnisse hitem3D

Zwischenziel: Ein toll umgesetztes Harry Potter-Benchy

Tipp: Beim Herunterladen bitte darauf achten das richtige Dateiformat einzustellen. Ich arbeite mit STL-Dateien weiter.

Die fast 100 MB große Datei zeigt beim Öffnen mit meinem Slicer eine Fehlermeldung. Hier kann man wie vorgeschlagen auf Millimeter skalieren und muss das Objekt danach im Slicer auf die gewünschte Größe skalieren.

Die Datei hatte noch ein Problem: Der Boden war unten hohl. Eigentlich hübsch, das funktioniert beim 3D-Druck aber schlecht. Um das zu beheben habe ich mit Hilfe eines Grafikprogramms eine passende SVG erstellt und diese über die „Teil hinzufügen“-Funktion im Slicer als Boden hinzugefügt und passend ausgetragen. Hätte man sicher auch mit Meshmixer und Co. machen können oder zur Not das ganze Schiff unten abschneiden. Für mich war das der einfachste und beste Weg.

Auf gleiche Art und Weise habe ich die beiden Schriftzüge an den Seiten erstellt. Das war allerdings etwas schwieriger, da mit sämtliche Slicer nach kürzester Zeit abgestützt sind, wenn Schrift an der extrem detailreichen Oberfläche angebracht werden sollte. 100 MB lassen grüßen. Übrigens auch nachdem ich den Slicer gebeten habe die Datei zu „reparieren“ – das hilft bei sowas manchmal. Als ich nach zig Abstürzen dann damit zufrieden war, habe ich es als eine neue SLT gespeichert – mit Schriftzug und allem. Schont die Nerven.

Fazit:

Die beiden letzten Schritte hätte ich aktuell noch nicht mit Hilfe einer KI zufriedenstellend hinbekommen. Die Betonung liegt aber hier auf aktuell – ich rechne damit, dass auch das zeitnah möglich wäre.

Was mich beeindruckt hat:

• Die Ideen von ChatGPT, was die Erstellung des Modells angeht. Ich hatte hier ChatGPT keine genaue Vorstellung geliefert. Nur Benchy und Harry Potter/Hogwarts. Der Rest kam aus Ideen von ChatGPT, die ich maximal noch miteinander kombiniert habe.
• Die Qualität und die Details bei der Umsetzung.

 

Wo noch Luft nach oben ist:

• Die Umsetzung von nicht sichtbaren Bereichen bei hitem3D. Hier wurde einfach der vordere Bereich gespiegelt. Das kann das Tool aus der Makerworld teilweise besser. Hier hatte ich schon einen Wohnwagen getestet, der bei einigen Versuchen hinten tatsächlich wie ein Wohnwagen aussah.
• Umsetzung von Schrift und allem was dazu gehört – leider auch schon oft bei anderen KI-Tools festgestellt

 

Das Ergebnis aus dem 3D-Drucker

Wer das Modell herunterladen und drucken möchte, findet die Datei auf Makerworld

Filament: Geeetech Silk PLA rot-gold

Möglichkeit 2: Code-Erstellung über ChatGPT, Code-Umsetzung in OpenSCAD

 

Was ist OpenSCAD?

Die KI der Google-Suche schreibt dazu folgendes:

OpenSCAD ist eine kostenlose Open-Source-Software zur Erstellung von 3D-Modellen, die sich durch einen skriptbasierten Ansatz von herkömmlichen interaktiven CAD-Programmen unterscheidet. Statt mit der Maus zu zeichnen, schreiben Nutzer Code in einer eigenen, einfachen Beschreibungssprache, um präzise und parametrische 3D-Objekte zu generieren. Die Software ist für technische Anwendungen gedacht, eignet sich gut für maschinelle Teile und kann durch ihre textbasierte Natur leicht in Versionskontrollsysteme wie Git integriert werden. 

 

Was mir an OpenSCAD gefällt: Es lässt sich in den Browser integrieren und so hat Makerworld zahlreiche Modelle, die vom User ohne jegliche Vorkenntnisse zum Beispiel in der Größe oder Beschriftung anpassbar sind: OpenSCAD-Modelle auf Makerworld

 

Da ich schon öfters feststellen konnte, dass ChatGPT auch im Bereich der Erstellung von Code im Bereich HTML, CSS oder JavaScript äußerst hilfreich sein kann war es mir einen Versuch wert. Diesmal habe ich aber keinerlei Vorkenntnisse in der Sprache von OpenSCAD, kann also nicht korrigierend eingreifen.

Im Gegensatz zur Generierung von STL-Dateien durch Bilder, die bei keine genauen Bemaßungen möglich sind, erhoffe ich mir hier Modelle mit genauen Maßen.

 

Meine Anweisung an ChatGPT (chatgpt.com):
Hallo, bitte erstelle mir einen Code für OpenSCAD für folgendes Modell:

Eine rechteckige Box mit leicht abgerundeten Ecken in der Größe:
Länge: 80 mm, Breite 40 mm, Höhe 50 mm. Die Box soll oben offen sein und eine Wandstärke von 1,2 mm haben.

 

Dies sollte eigentlich ein einfacher Test sein. In meinem gewohnten CAD hätte ich das in maximal 5 Minuten selbst erstellt. Bis auf den Radius der Rundung  habe ich alle Maße vorgegeben. ChatGPT erstellt mir einen Code und gibt auch ein paar Erklärungen dazu ab, zum Beispiel wie ich den nicht definierten Eckenradius anpassen kann. Da wurde „mitgedacht“.

Nach der sehr einfachen Installation von OpenSCAD füge ich den Code ein, drücke auf „Rendern“ und erkenne trotz allem kaum etwas in der Vorschau. Mein Gefühl sagt: hier stimmt etwas noch nicht.

Also, STL erstellen lassen und das Ergebnis im Slicer anschauen.

Die Maße passen, eine Box nach meinen Vorstellungen ist es aber noch nicht, da sie nur zwei Seitenwände hat.

Bitten wir ChatGPT also den Code anzupassen:
Vielen Dank für den Code und deine Erklärungen. Die Box hat leider nur zwei Wände. Bitte erstelle mir den Code für die Box mit Boden und vier Seitenwänden, aber oben offen und ohne Deckel. Vielen Dank!

Auch hier nicht das gewünschte Ergebnis, sondern nur ein Boden in den korrekten Maßen. Selbst nach mehrmaligem Hin- und Her kein gewünschtes Ergebnis.

 

Vermutlich ist es nur eine Kleinigkeit im Code, die jeder, der sich mit der Software befasst hat, schnell finden würde. Wichtig war mir aber auszuprobieren, ob er es ohne menschliche Hilfestellung und ohne Vorkenntnisse des Nutzers schafft und da hängt er aktuell noch.

 

Trotz dieses Rückschlags versuche ich mein zweites angedachtes Experiment

Könntest du mir einen Code erstellen um in OpenSCAD einen Klemmbaustein mit den üblichen Maßen zu generieren.

Positiv: ChatGPT versteht was ich möchte, erkennt auch das Problem der fehlenden Maße, recherchiert diese korrekt in der „Community“ und teilt mir mit zunächst einen 1×1 Stein zu erstellen. Soweit sehr positiv.

Die Vorschau, zumindest nach dem Rückschlag im ersten Versuch, überraschend vielversprechend. Dennoch: nicht druckbar. Es fehlt der Deckel.

ChatGPT fragt auch direkt, ob ich einen 2×4 Stein möchte:

Willst du direkt einen 2×4-Stein mit allen Röhren und Details, soll ich den Code dafür direkt erweitern?

Probieren wir es aus

Die Maße stimmen, druckbar ist es nicht und „Röhren und Details“ sehe ich ebenfalls keine. Auch weitere Versuche das Ergebnis zu verbessern, haben nicht zum Erfolg geführt. Ich erspare euch hier aber die Details und Bilder.

 

Fazit zur STL-Erstellung mit Hilfe von ChatGPT und OpenSCAD:

• ChatGPT analysiert Problemstellungen gut und verwendet korrekte Maße
• Die Erstellung des finalen Codes ist noch unvollständig und so fehlerbehaftet, dass ein Anfänger damit zu keinem druckbaren Ergebnis kommt. Vielleicht kann ChatGPT aber, ähnlich wie bei anderen Programmiersprachen, als Hilfestellung dienen.

 

Gesamtfazit:

• Die Erstellung durch Bilder und Fotos ist beeindruckend. Hier empfehle ich euch auch die anderen KI-Tools von MakerLab auf Makerworld wie den Statuen-Generator zu testen. Das ist einfach und auch für Anfänger sehr gut geeignet. Wer bessere Qualität möchte und viel Zeit beim Rendern mitbringt kann hidem3D testen.
• Luft nach oben ist noch beim Thema Schrift und bei der Erstellung von Codes für OpenSCAD. Ich bin aber zuversichtlich, dass auch hier die Ergebnisse bald besser sein werden.
• Außerdem bedarf es etwas Geduld beim Rendern und den verschiedenen Versuchen. Man sollte bei der Erstellung etwas mitdenken. Zum Schluss muss man die Datei noch für den 3D-Druck optimieren.

 

Ich bin sehr gespannt wie diese Entwicklung weitergeht, auch in Bezug auf die Entwicklung von KI-Tools innerhalb der eigenen CAD-Software oder auch im Bereich der Slicer-Software. Auch der Zwischenschritt zunächst Fotos zu generieren und diese dann im nächsten KI-Tool zu rendern wird vermutlich irgendwann wegfallen.

Habt ihr weitere Tipps zu Anbietern, die sich gut eignen um STL-Dateien zu erstellen? Schreibt es gerne in den Kommentaren.