Zbierka - Točené schody: Rozdiel medzi revíziami

Zo stránky Parametrické a Generatívne 3D modelovanie
Bez shrnutí editace
Bez shrnutí editace
 
(22 medziľahlých úprav od rovnakého používateľa nie je zobrazených.)
Riadok 1: Riadok 1:
<div class="worksheet">
    [[File:Twisted_stairs.stl|360x360px|left|norotate=1]]
    <h1>Točené schody</h1>
    <div class="section">
<div class="lesson-plan-text">
        <div><div>Trvanie:</div><span>1.5 hod</span></div>
        <div><div>Náročnosť:</div><span>ľahký</span></div>
        <div><div>Zručnosti:</div><span>[https://kempelen.dai.fmph.uniba.sk/design/index.php/Transform%C3%A1cie transformácie], [https://kempelen.dai.fmph.uniba.sk/design/index.php/Cykly cykly], [https://kempelen.dai.fmph.uniba.sk/design/index.php/CSG_oper%C3%A1cie CSG operácie]</span></div>
        <div><div>Nástroje:</div><span>[https://www.blockscad3d.com/ BlocksCAD] alebo [https://openscad.org/ OpenSCAD]</span></div>
        <div><div>Inštrukcie pre učiteľov:</div><span>[https://kempelen.dai.fmph.uniba.sk/design/index.php/In%C5%A1trukcie_-_To%C4%8Den%C3%A9_schody učitelia - točené schody]</span></div>


 
    </div>
[[File:Twisted_stairs.png|alt=Točené schody|top|left|256px]]
        <p>V 3D modelovaní sú potrebné správne výpočty a používanie parametrov, aj preto je v zbierke zaradený tento model, ku ktorému mimo predošlé koncepty pribudnú CSG operácie.</p>
V tejto aktivite sa naučíte, ako navrhnúť a vytvoriť 3D valec s polygónmi pomocou digitálneho dizajnového softvéru ako je Tinkercad, BlocksCAD alebo OpenSCAD. Preskúmate matematické a geometrické koncepty na konštrukciu valca s viacerými vrstvami otočených polygónov, čím vytvoríte vizuálne atraktívny dizajn.
    </div>
 
<br clear=all>
<br clear=all>
    <div class="section">
        <h3>Zadanie úlohy</h3>
        <p>
            V tejto úlohe budeme vytvárať model točených schodov, čo nám má ukázať aké dôležité sú správne výpočty pri modelovaní, ako správne používať parametre a taktiež, že v týchto CAD nástrojoch si vieme vizualizovať nie len nejaké bežné objekty, či drobné veci, ktoré môžeme neskôr po vytlačení využiť, ale aj väčšie objekty, ktoré môžeme zasadiť do scény - predstavte si, že vytvárame dom s točenými schodmi a tento model je jeden z viacerých, ktoré do scény zasadzujeme. V rámci úlohy si vyskúšame prácu s CSG operáciami, čo sú základné operácie používané v CAD softvéroch. Ak poznáte operácie zjednotenia, prieniku alebo rozdielu, tak na rovnakom princípe fungujú aj CSG operácie v CAD systémoch.
        </p>
    </div>


<h2>'''Potrebné materiály:'''</h2>
    <div class="section">
*počítač s prístupom na internet
        <h3>Odkazy na materiály</h3>
*softvér Tinkercad, Blockscad alebo OpenSCAD
        <p>V tejto sekcii nájdete odkazy na materiály, ktoré vám môžu pomôcť pri riešení daných problémov a naučia vás ako používať požívané nástroje:</p>
*sčebné materiály (návody, videá, atď.)
        <ul>
 
            <li>[https://kempelen.dai.fmph.uniba.sk/design/index.php/Te%C3%B3ria Teória] - rozcestník stručnej teórie pre koncepty, ktoré potrebujeme</li>
<h2>'''Inštrukcie:'''</h2>
            <li>[https://www.blockscad3d.com/edu/lessons/ BlocksCAD lessons - lekcie pre tvorbu modelov] - tu si môžete vyskúšat modelovanie v BlocksCADe na úlohách s rôznymi modelmi, kde si viete triediť výber úloh podľa toho čo
 
                potrebujete, alebo vás zaujíma</li>
<h3>Skúmanie:</h3>
            </li>
Otvorte digitálny dizajnový softvér (Tinkercad, BlocksCAD alebo OpenSCAD) na vašom počítači.
            <li>[https://en.wikibooks.org/wiki/OpenSCAD_User_Manual OpenSCAD manuál] - miesto kde nájdete všetky potrebné informácie k OpenSCADu vrátane všetkých príkazov, dokumentácie či syntaxe</li>
Zoznámte sa s nástrojmi a funkciami softvéru nasledovaním poskytnutých návodov alebo sprievodcov.
        </ul>
Experimentujte s tvorbou základných polygónov a manipuláciou s nimi, aby ste pochopili, ako vytvoriť váš 3D model.
    </div>
 
<h3>Brainstorming:</h3>
Zamyslite sa nad štruktúrou polygónového valca a ako viaceré vrstvy otočených polygónov môžu vytvoriť zaujímavý dizajn.
Nakreslite si niekoľko nápadov pre váš 3D model, zvážte rôzne tvary polygónov - počet ich vrcholov, veľkosti a usporiadania.
Zvážte, ako môžete použiť nástroje v softvéri na vytvorenie a otáčanie polygónov pre vytvorenie tvaru valca.


<h3>Návrh:</h3>
    <div class="section">
Začnite vytvárať váš model v digitálnom dizajnovom softvéri.
        <h3>Inštrukcie</h3>
Začnite konštruovať jednu vrstvu polygónov usporiadaných v kruhovej forme okolo vertikálnej osi.
        <ol>
Experimentujte s duplikáciou a otáčaním vrstvy pre vytvorenie ďalších úrovní, pričom každá vrstva bude trochu otočená okolo vertikálnej osi, aby ste pridali hĺbku a rozmer.
            <li>Otvorte si daný nástroj - BlocksCAD alebo OpenSCAD, ktorý ste si na implementáciu vybrali.</li>
            <li>V tomto bode už poznáte základné funkcionality modelovania, skúste si priblížiť skúšaním na základných objektoch CSG operácie akými sú prienik, zjednotenie alebo rozdiel - niektoré z nich bude treba pri tomto objekte využiť. Ukážka prieniku a rozdielu:
<br clear=all><br>
BlocksCAD:<br>[[File:blockscad_twisted_stairs_01.png|342px]]<br><br>
OpenSCAD:<br>[[File:openscad_twisted_stairs_01.png|342px]]<br><br>
</li>
            <li>Ak je to potrebné, preštudujte si dokumentáciu či syntax daného nástroja pomocou odkazov v časti "Odkazy a materiály." Hľadajte kľúčové slovíčka ako napríklad "union," "intersection" alebo "difference."</li>
            <li>Preskúmajte poskytnutý 3D model a premyslite si ako daný model implementovať. Aké transformácie, rotácie a CSG operácie budeme musieť využiť.</li>
            <li>Ak ste si premysleli riešenie, môžete si skúsiť prepočítať o koľko stupňov budeme rotovať schody, koľko krát zopakujeme pridanie modelu a podobne. Takýto prístup je veľmi užitočný keď do scény vkladáme veľké množstvo objektov, ktoré sa držia nejakého vzorca. Skúste takéto vzorce nájsť a model s nimi implementovať.</li>
            <li>Model si vieme parametrizovať viac ako vidíte vo vzorovom riešení, skúste si pridať parametre, ktorými by ste menili napríklad šírku schodov a skúste pridať výpočet, ktorý každý širší schod otočí o viac stupňov. Ak sa vám to podarí, dostávate sa bližšie k podstate parametrického modelovania.</li>
            <li>Pozrite si akým spôsobom je implementovaný model v druhom nástroji a porovnajte si rozdiely v postupoch a syntaxi.</li>
        </ol>
    </div>


<h3>Doladenie:</h3>
    <div class="section">
Neustále prehodnocujte a doladzujte váš dizajn počas procesu, robte úpravy na zlepšenie symetrie a celkového vzhľadu.
        <h3>Testovanie a úpravy</h3>
Dbajte na hrúbku stien objektu a medzery medzi vrstvami, aby ste dosiahli vyvážený a vizuálne atraktívny dizajn.
        <p>Prezrite a skontrolujte si objekt a odpovedzte si na to či daný 3D model zodpovedá zadaniu a či ste s ním spokojní. Ak chcete skúsiť model upraviť, navrhujeme:</p>
Experimentujte s rôznymi tvarmi polygónov a ich otáčaním, aby ste vytvorili zaujímavé vzory a textúry na povrchu.
        <ul>
            <li>namiesto jedného stĺpu v strede opísať kružnicu pri základni schodov a mať súvislú stenu z vnútornej strany pozostávajúcu s viacerých stĺpov</li>
            <li>vyskúšajte viac vyvýšiť jednotlivé schody alebo zmeniť uhol ich rotácie</li>
            <li>pomocou princípov, ktoré ste sa naučili skúste model upraviť aby pripomínal napríklad štruktúru DNA</li>
        </ul>
    </div>


<h3>Zdieľanie:</h3>
    <div class="section">
Keď ste spokojní s vaším 3D modelom, uložte svoju prácu a zdieľajte ju s vašimi spolužiakmi alebo učiteľom pre spätnú väzbu.
        <h3>Spätná väzba</h3>
Premýšľajte o vašom dizajnovom procese a zvážte, ako ste aplikovali matematické a geometrické koncepty pri tvorbe.
        <p>
Diskutujte o vašej inšpirácii a umeleckých voľbách s ostatnými a buďte otvorení pre prijatie návrhov na zlepšenie.
            Ak ste spokojní so svojím výsledným modelom, prezentujte ho ostatným, zhodnoťte koncepty, ktoré ste použili a ako ste ho implementovali, buďte otvorení k hodnoteniam od ostatných a k prípadným návrhom na zlepšenie.
        </p>
    </div>


<h3>Prezentovanie:</h3>
    <div class="section">
Prezentujte váš dokončený 3D model pred triedou, vysvetlite váš dizajnový koncept a techniky, ktoré ste použili na jeho vytvorenie.
        <h3>Vzorové riešenie</h3>
Predstavte symetriu, vzory a textúry vášho modelu, zdôraznite jeho vizuálnu príťažlivosť a umeleckú hodnotu.
        <p>Ak budete potrebovať motiváciu alebo si skontrolovať váš výsledný model, v nasledujúcich odkazoch nájdete implementáciu daného modelu v nástrojoch, ktoré ste na implementáciu mohli použiť:</p>
Buďte hrdí na svoje dielo a oslavujte rozmanitosť dizajnov v triede.
        <ul>
            <li>[https://www.blockscad3d.com/community/projects/1775680 BlocksCAD]</li>
            <li>[https://github.com/Achinys-out/ParametricAndGenerativeDesign/blob/main/OpenSCAD/twisted_stairs.scad OpenSCAD]</li>
        </ul>
    </div>


<h3>Zdroje modelov:</h3>  
    <div class="section">
[https://www.blockscad3d.com/community/projects/1762233 BlocksCAD]<br>
        <h3>Záver</h3>
[https://github.com/Achinys-out/ParametricAndGenerativeDesign/blob/main/OpenSCAD/twisted_stairs.scad OpenSCAD]<br>
        <p>
            Táto úloha ilustrovala komplexnejší model s použitím základných prvkov nástrojov BlocksCAD alebo OpenSCAD a predstavila aj koncept množinových operácií, ktoré s pri ďalšom modelovaní potrebné. Model taktiež obsahuje viac parametrov a nabáda k ich preskúmaniu a úpravám čím približuje riešiteľa k parametrickému modelovaniu.
        </p>
    </div>
</div>

Aktuálna revízia z 18:05, 9. máj 2024

   https://kempelen.dai.fmph.uniba.sk/design/images/1/14/Twisted_stairs.stl

Točené schody

Trvanie:
1.5 hod
Náročnosť:
ľahký
Nástroje:
BlocksCAD alebo OpenSCAD
Inštrukcie pre učiteľov:
učitelia - točené schody

V 3D modelovaní sú potrebné správne výpočty a používanie parametrov, aj preto je v zbierke zaradený tento model, ku ktorému mimo predošlé koncepty pribudnú CSG operácie.


Zadanie úlohy

V tejto úlohe budeme vytvárať model točených schodov, čo nám má ukázať aké dôležité sú správne výpočty pri modelovaní, ako správne používať parametre a taktiež, že v týchto CAD nástrojoch si vieme vizualizovať nie len nejaké bežné objekty, či drobné veci, ktoré môžeme neskôr po vytlačení využiť, ale aj väčšie objekty, ktoré môžeme zasadiť do scény - predstavte si, že vytvárame dom s točenými schodmi a tento model je jeden z viacerých, ktoré do scény zasadzujeme. V rámci úlohy si vyskúšame prácu s CSG operáciami, čo sú základné operácie používané v CAD softvéroch. Ak poznáte operácie zjednotenia, prieniku alebo rozdielu, tak na rovnakom princípe fungujú aj CSG operácie v CAD systémoch.

Odkazy na materiály

V tejto sekcii nájdete odkazy na materiály, ktoré vám môžu pomôcť pri riešení daných problémov a naučia vás ako používať požívané nástroje:

  • Teória - rozcestník stručnej teórie pre koncepty, ktoré potrebujeme
  • BlocksCAD lessons - lekcie pre tvorbu modelov - tu si môžete vyskúšat modelovanie v BlocksCADe na úlohách s rôznymi modelmi, kde si viete triediť výber úloh podľa toho čo potrebujete, alebo vás zaujíma
  • OpenSCAD manuál - miesto kde nájdete všetky potrebné informácie k OpenSCADu vrátane všetkých príkazov, dokumentácie či syntaxe

Inštrukcie

  1. Otvorte si daný nástroj - BlocksCAD alebo OpenSCAD, ktorý ste si na implementáciu vybrali.
  2. V tomto bode už poznáte základné funkcionality modelovania, skúste si priblížiť skúšaním na základných objektoch CSG operácie akými sú prienik, zjednotenie alebo rozdiel - niektoré z nich bude treba pri tomto objekte využiť. Ukážka prieniku a rozdielu:

    BlocksCAD:
    Blockscad twisted stairs 01.png

    OpenSCAD:
    Openscad twisted stairs 01.png

  3. Ak je to potrebné, preštudujte si dokumentáciu či syntax daného nástroja pomocou odkazov v časti "Odkazy a materiály." Hľadajte kľúčové slovíčka ako napríklad "union," "intersection" alebo "difference."
  4. Preskúmajte poskytnutý 3D model a premyslite si ako daný model implementovať. Aké transformácie, rotácie a CSG operácie budeme musieť využiť.
  5. Ak ste si premysleli riešenie, môžete si skúsiť prepočítať o koľko stupňov budeme rotovať schody, koľko krát zopakujeme pridanie modelu a podobne. Takýto prístup je veľmi užitočný keď do scény vkladáme veľké množstvo objektov, ktoré sa držia nejakého vzorca. Skúste takéto vzorce nájsť a model s nimi implementovať.
  6. Model si vieme parametrizovať viac ako vidíte vo vzorovom riešení, skúste si pridať parametre, ktorými by ste menili napríklad šírku schodov a skúste pridať výpočet, ktorý každý širší schod otočí o viac stupňov. Ak sa vám to podarí, dostávate sa bližšie k podstate parametrického modelovania.
  7. Pozrite si akým spôsobom je implementovaný model v druhom nástroji a porovnajte si rozdiely v postupoch a syntaxi.

Testovanie a úpravy

Prezrite a skontrolujte si objekt a odpovedzte si na to či daný 3D model zodpovedá zadaniu a či ste s ním spokojní. Ak chcete skúsiť model upraviť, navrhujeme:

  • namiesto jedného stĺpu v strede opísať kružnicu pri základni schodov a mať súvislú stenu z vnútornej strany pozostávajúcu s viacerých stĺpov
  • vyskúšajte viac vyvýšiť jednotlivé schody alebo zmeniť uhol ich rotácie
  • pomocou princípov, ktoré ste sa naučili skúste model upraviť aby pripomínal napríklad štruktúru DNA

Spätná väzba

Ak ste spokojní so svojím výsledným modelom, prezentujte ho ostatným, zhodnoťte koncepty, ktoré ste použili a ako ste ho implementovali, buďte otvorení k hodnoteniam od ostatných a k prípadným návrhom na zlepšenie.

Vzorové riešenie

Ak budete potrebovať motiváciu alebo si skontrolovať váš výsledný model, v nasledujúcich odkazoch nájdete implementáciu daného modelu v nástrojoch, ktoré ste na implementáciu mohli použiť:

Záver

Táto úloha ilustrovala komplexnejší model s použitím základných prvkov nástrojov BlocksCAD alebo OpenSCAD a predstavila aj koncept množinových operácií, ktoré s pri ďalšom modelovaní potrebné. Model taktiež obsahuje viac parametrov a nabáda k ich preskúmaniu a úpravám čím približuje riešiteľa k parametrickému modelovaniu.

Zdroj: „https://kempelen.dai.fmph.uniba.sk/design/index.php?title=Zbierka_-_Točené_schody&oldid=1279“