Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Mark: Projektid - lihtsad 3D-mudelid OpenSCADiga

Kirjutasin paar nädalat tagasi põnevusest, mis ümbritseb Clifford Wolfi uut freeware OpenSCAD programmi. OpenSCAD kasutab 3D-modelleerimisel lahedaid-super-lihtsaid lähenemisviise, kõrvaldades ressursside näljane, mida-you-see-is-what-you-get (WYSIWYG) redigeerimiskeskkond, mida enamik 3D-modelleerimispakette eelistab, ja asendades selle tekstipõhine skriptimiskeskkond, kus mudelid on programmeeritud skulptuuri asemel. Põhimõtteliselt kirjutate skripti, mis kirjeldab teie mudeli kuju ja seejärel koostab selle tegeliku mudeli loomiseks, mis seejärel kuvatakse ekraanil ja mida saab eksportida STL-vormingusse 3D-printimiseks või muuks otstarbeks.

OpenSCADil on kaks võimsaid funktsioone, mis hõlbustavad programmeerimisprotsesse. Esimene neist on nn „konstruktiivse tahke geomeetria” (CSG) modelleerimine, kus keerulised vormid on üles ehitatud ristumiskohtadeks, liitudeks ja lihtsate esmasvormide nagu kastide, silindrite, koonuste ja ellipsoidide erinevuseks. Kui olete varem kasutanud raadiosaate programmi POV-Ray, on see idee teile tuttav.

OpenSCADi teine, vähem hästi avalikustatud (kuid võib-olla sama jõuline) funktsioon on “DXF-i väljapressimine”, milles OpenSCAD impordib AutoDADi populaarses joonistusvahetusformaadis (DXF) 2D-joonise ja „pressib” selle kolmandasse dimensiooni. OpenSCAD-il on lineaarse ekstrusiooni tugi, mille tulemuseks on sirged vertikaalsed küljed ja pöörlev ekstrusioon, mille tulemuseks on spiraalsete külgedega osa. Kuna suur hulk kiire prototüüpimise mudeleid on lihtsaid pressitud profiile, siis ma loodan, et see funktsioon näeb palju kasutust.

Selles juhendis näitan teile, kuidas kasutada OpenSCAD-i lihtsa 3D-mudeli loomiseks tavalisel joonistustarkvaral toodetud osaprofiili ekstrudeerimisel. Ma kasutan Adobe Illustrator CS3-d, sest mul on sellele juurdepääs ja tunnen selle liidest, kuid populaarne vabavara joonistusprogramm InkScape loeb ja kirjutab DXF-faile naturaalselt ning pole põhjust, miks see ei oleks sama hästi, kui eelistate seda . DXF-faile eksporditakse mitmeid muid tasuta ja odavaid programme. OpenSCADi arendaja mainib QCAD-i, mis on selle arendajalt RibbonSoftilt saadaval 24 € eest.

Minu osa on üks kaheteistkümnest tahketest pentomino-mängudest, mis põhinevad Hiina zodiaki loomadel - antud juhul küülikul või “Z” pentomino'l. Kujundused põhinevad Jaapani õpetaja Sabu Oguro andmetel, mis on avaldatud lk. Jerry Slocumi 40 ja Jack Botermans'i 1986. aasta raamat Puzzles Old & New: kuidas neid teha ja lahendada, mille pilt on selle artikli ülaosas. Minu algsed DXF-failid ja pressitud 3D STL-failid on Thingiverse'is vabalt allalaadimiseks saadaval. Täna hommikul kell 10 kell PST, st Becky Stern streaming live video tema MakerBot CupCake CNC masin trükkimine osad selle komplekti, ja ta ja mina oleme käsi vestelda trükkimine ja mudelid ise. Becky trükis ja pildistas kõiki käesolevas artiklis esitatud tegelikke mudeleid.


1. samm. Suurendage oma kunstiplaati vastavalt

Lehe või kunstiplaadi mõõtmine täpselt teie valmis osa suurusele muudab sulatatud ekstrusiooni lihtsamaks vaadata OpenSCADis. Tundub, et nullkoordinaat määratakse kindlaks kunsti laua ühe nurgaga, ja kui joonistate 1,5-tollise 1,5-osalise osa kirja suuruse lehe keskel, siis tegelik mudel kipub otsast väljapoole jääma. ekraani esitamisel. Salvestage ise ebameeldivus ja vähendage kunstiplaati alla, kui loote uue joonise.


Samm 2: Joonista oma võrk alumisele kihile

Kõigepealt tuleb joonistada võrk või muu joonistusjuhend, mida soovite lisada, eraldi kihina. Küüliku pentomino puhul peab loomaprofiil sobituma normaalse Z-pentomino kontuuriga, mis on viis ruutu, mis on lihtsalt ühendatud, nagu näidatud. Need puzzle tükid on kujundatud 0,5 ″ ruudustikul, nii et alustage ühe 0,5 ″ ruudu joonistamisega kasti tööriista abil. Seejärel tehke selle ruudu koopia, kleepige see ja kasutage nooleklahvi oma nurkade kinnitamiseks algse ruudu nurkadele. Seejärel korrake kopeerimise-kleepimise protsessi, et lisada ülejäänud kolm ruutu oma õigesse asendisse. Seejärel vali kõik ja muuta löögivärvi midagi muud kui must, et hõlbustada osade joonte eristamist võrguliinidest hiljem. Lõpuks lukustage kiht ja looge uus, et tõmmata tegelikud osade read. Muutke käigu värvi mustaks.


3. etapp: joonistage profiilprofiil ilma splaine või polülineid kasutamata

OpenXADis asuv DXF-importija põhineb AutoCADi DXF-i versiooni 12 (R12) faili spetsifikatsioonil, mis ei sisalda mõningaid täiustatud joonistuselemente, mis sisalduvad muudatustes 13 ja hilisemates versioonides. Eelkõige on need POLYLINE ja SPLINE elemendid. Kahtlemata pole õnnetus, et minu Illustratori versioon (CS3) ainult eksport DXF-id 13 ja hilisemad, kuid need näivad olevat R12-ga ühilduvad, kui te ei kasuta teatud joonistusvahendeid, eriti ühenditeid. Lihtsamalt öeldes peab iga joonise joon olema eraldiseisev joon, mille lõpp-punktid on ühendatud. Kasti ja ellipsi tööriistad tunduvad töötavat ka. Veenduge, et sisselülitamine on sisse lülitatud ja et iga reaosa algus haaraks täpselt eelmise rea lõpp-punkti. Vastasel juhul on teie profiiliprofiilil avad ja need ei muutu õigesti. Kui te kruvite ja lisate toetamata joonistuselemendi või loote suletud osa profiili, saate hoiatuse hiljem, kui OpenSCAD püüab mudelit muuta.


4. samm: ruudukihi kustutamine

Kui olete saanud oma rahulolu profiili, salvestage oma joonis oma algupärases vormingus (.AI Illustratori puhul). Seejärel valige alumine kiht, mis sisaldab võrku või muid joonistusjuhiseid, ja kustutage see, jättes joonise ühe ülejäänud kihina ainult oma osa profiili.


5. samm: eksportige DXF-i

Kui teil on võimalus eksportida DXF R12-s, kasutage seda. Kasutage Illustrator CS3-s vaikimisi DXF-i ekspordi võimalusi, nagu eespool näidatud.


6. samm: impordi oma DXF-fail OpenSCAD-i

Käivitage OpenSCAD, seejärel sisestage (või kopeerige) uus kood uude dokumenti ...

dxf_linear_extrude (fail = “küülik-Z.dxf”, kõrgus = 12,7, keskpunkt = tõene, kumerus = 1);

… Kus “fail” on DXF-faili nimi, mida soovite importida, “kõrgus” on kõrgus millimeetrites, mida soovite profiili välja pressida (12,7 mm = 0,5 ″), “keskus” on loogiline muutuja, mis ütleb OpenSCADile, kas sulatatud mudeli tsentreerimiseks või mitte (ma pole seda kunagi segi ajada) ja “kumerus” on skalaar, mis esindab kõverate pindade peenust. Arvestades, et minu profiiliprofiilid ei sisalda peaaegu ühtki kõverat pinda (välja arvatud juhuslikud ümmargused silmaavad), olin rahul minimaalse kumerusega 1. Kui teie osad on kaevamad kui minu ja kui soovid rakendusest sõltuvalt tõsta, seda. Salvestage OpenSCAD-i skript sobiva nimega .SCAD-failina.


7. samm: mudeli kompileerimine ja muutmine

Rippmenüüst valige „Design> Compile and render (CGAL)” või vajutage lihtsalt F6. Kui olete teinud kõik õigesti, peaks teie väljapressitud osa ilmuma töölaua paremas ülanurgas oleval renderdamisaknas, nagu näidatud. Saate seda ringi pöörata, klõpsates hiire parema nupuga ja lohistades kaamera, klõpsates hiire parema nupuga ja lohistades ning suurendades ja vähendades kerimisratast.

Kui DXF-fail sisaldab avatud teekondi või toetamata joonistuselemente, näete vasakus aknas vastavaid veateateid. Nende nägemiseks peate võib-olla üles kerima. Mis tahes põhjusel, kuigi olete tootnud ainult ühe osa, näitab OpenSCAD tõenäoliselt, et sul on oma renderdatud mudelis 2 köidet. See võib olla viga või mitte; igal juhul tundub, et see ei kahjusta midagi, mis selle pärast ei muretse.


8. samm: eksportige oma mudel STL-failina

Valige rippmenüüst „Design> Export as STL…”, valige sobiv failinimi ja klõpsake „Save”. „OpenSCAD” peaks logiaknas teatama „STL eksport lõpetatud“. Ja see ongi kõik! Teie 3D mudel peaks olema valmis printimiseks või importimiseks ühilduvasse 3D WYSIWYG modelleerisse nagu Blender.


Märkused ja ideed

Nii lahe kui OpenSCAD on ikka veel pooleliolev töö. Kuigi see kukkus mulle paar korda, kui ma üritasin DXF-faile toetamata joonistuselementidega muuta, ja mul oli helluva aeg, mis näitas, et Z-ekstrusiooni kõrgus oli millimeetrites, olin üldiselt väga rahul selle jõudluse ja lihtsusega kasutamise kohta. Siin on olemas põhiline (ja ausalt öeldes mittetäielik) kasutusjuhend ning kui teil on probleeme, mida ei õnnestu katse abil lahendada või mis on selgelt vead, saate need esitada ja / või saada abi OpenSCADi tellimisel meililoend siin. OpenSCAD on MakerBoti kogukonnas juba väga populaarne ning nende Google'i grupp võib olla ka kasulik teabeallikas. Ja nagu alati, olete teretulnud postitama küsimusi või kommentaare.

Kui olete huvitatud pentominoest üldiselt, siis võiksite vaadata minu varasemat juhendit, mis käsitleb akrüülmängu tahkete pentominoide komplekti ehitamist.

Osa

Jätnud Kommentaari