Informácie

Tento web bol vytvorený v rámci diplomovej práce "Parametrické a generatívne modelovanie pre 3D tlač" na Fakulte matematiky, fyziky a informatiky na Univerzite Komenského v Bratislave.

Anotácia

3D tlač je v súčasnosti rozšírená technológia, ktorá prenikla aj do škôl. Na základných a stredných školách sa dnes bežne nachádzajú 3D tlačiarne i krúžky, na ktorých žiaci s 3D tlačou a grafickým 3D návrhom zoznamujú a učitelia, ktorí hľadajú spôosoby ako tieto technológie, mimoriadne vhodné pre rozvoj tvorivého myslenia a prototypovanie, využiť vo vyučovacom procese. Hoci existuje množstvo tutoriálov, manuálov a komunitných informácií, pomerne zriedkavé je spracovanie problematiky z hľadiska didaktického procesu, metodiky, príručky a inšpiratívnych príkladov využitia v školách, najmä ak ide o pokročilejšie témy. Vytvorenie a príprava 3D modelu sa dá realizovať buď "nakreslením" modelu v nejakom modelovacom nástroji - napríklad pomocou na školách pomerne populárneho TinkerCADu, alebo pomocou programu, ktorého vykonaním sa 3D model skonštruuje. Príkladmi nástrojov pre takýto spôsob návrhu sú OpenSCAD/FreeCAD, špecializované nástroje ako Gear Generator, alebo rôzne režimy a rozšírenia v pokročilých modelovacích softvérových nástrojoch ako sú napr. Fusion 360, alebo Grasshopper. Umožňujú parametrický a generatívny design. Na konci spektra nástrojov je využitie pokročilých algoritmov, evolučných metód, umelej inteligencie, či neurónových sietí. Vďaka tomu sa širšej verejnosti otvára svet, ktorý bol doposial výlučnou doménou architektov a umelcov, hoci pre neho v bežnom kurikule zatiaľ nie je dostatok priestoru a pozornosti. Ide o interdisciplinárnu oblasť, kde má informatika nezastúpiteľné miesto. Dokonca je možné predstaviť si vyučovanie základov programovania cez aplikácie do praktickej domény generatívneho dizajnu.

Cieľ

Cieľom diplomovej práce je sprístupniť technológie parametrického a generatívneho designu pre výrobky vyrobiteľné na 3D tlačiarňach žiakom slovenských stredných škôl. V prvom rade je potrebné spracovať prieskum dostupných nástrojov umožňujúcich parametrický a generatívny design. Následne navrhnúť, realizovať a podrobne zdokumentovať sadu tvorivých inšpiratívnych a aktraktívnych príkladov a cvičení, ktoré žiaka na praktických projektoch oboznámia s princípmi, filozofiou, programovacími jazykmi, ich vyjadrovacími prostriedkami a technikami a praktickou realizáciou designu využívajúceho parametrický a generatívny design. V ideálnom prípade by medzi výstupmi práce bol 1) elektronický učebný text (wiki) obsahujúci vybrané a realizované príklady so zbierkou úloh, 2) metodické návody pre učiteľa v štýle 5E, 3) pracovné hárky pre žiaka obsahujúce konkrétne príklady i úlohy s otvoreným koncom. Výsledok bude využiteľný ako modul pre odborné alebo všeobecné stredné školy ale aj záujmové krúžky, alebo kurzy, prípadne pre samostatných jednotlivcov.