Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Napravite: Projekti - Jednostavni 3D modeli s OpenSCAD-om

Prije nekoliko tjedana napisao sam o uzbuđenju koje je okruživalo novi besplatni OpenSCAD program tvrtke Clifford Wolf. OpenSCAD koristi super-jednostavan pristup 3D modeliranju, eliminirajući okruženje koje je gladno za ono što vi-vidiš-je-što-se-dobiti (WYSIWYG) koje preferira većina paketa 3D modeliranja, te ga zamjenjuje sa tekstualno okruženje za skriptiranje u kojem su modeli programirani, umjesto oblikovani. U osnovi, pišete skriptu koja opisuje oblik vašeg modela, a zatim je sastavite da biste proizveli stvarni model, koji se zatim prikazuje na zaslonu i može se izvesti u STL format za 3D ispis ili druge svrhe.

OpenSCAD ima dvije moćne značajke koje olakšavaju procese programiranja. Prva je podrška za modeliranje tzv. „Konstruktivne geometrije čvrstih tijela“ (CSG), u kojem se složeni oblici grade kao sjecišta, sindikati i razlike jednostavnih primarnih oblika kao što su kutije, cilindri, konusi i elipsoidi. Ako ste ikada prije koristili program POV-Ray za praćenje zraka, ova će vam ideja biti poznata.

Druga, manje dobro publicirana (ali možda i jednako moćna) značajka OpenSCAD-a je "DXF ekstruzija", u kojoj će OpenSCAD uvesti 2D crtež u AutoCAD-ov popularni format izmjene crteža (DXF) i "istisnuti" ga u treću dimenziju. OpenSCAD ima podršku za linearnu ekstruziju, u kojoj rezultirajući dio ima ravne okomite strane, kao i rotirajuću ekstruziju, što rezultira dijelom s spiralnim stranama. Budući da je velik broj modela za brze izrade prototipova jednostavni ekstrudirani profili, očekujem da će ova značajka imati mnogo koristi.

U ovom vodiču pokazat ću vam kako koristiti OpenSCAD za izradu jednostavnog 3D modela ekstrudiranjem profila dijela proizvedenog u normalnom softveru za crtanje. Koristim Adobe Illustrator CS3 jer imam pristup do njega i upoznat sam s njegovim sučeljem, ali popularni besplatni program za crtanje InkScape će čitati i pisati izvorno DXF datoteke, a nema razloga zašto ne bi mogao poslužiti jednako dobro ako vam se više sviđa , Postoji niz drugih besplatnih i jeftinih programa koji će izvesti DXF datoteke. Razvojni programer OpenSCAD spominje QCAD, koji je dostupan od svog razvojnog programera RibbonSoft za 24 eura.

Dio koji sam izradio jedan je od 12 pentomino slagalica na bazi životinja kineskog zodijaka - u ovom slučaju, zec ili "Z" pentomino. Dizajni se temelje na onima japanske učiteljice Sabu Oguro koja je objavljena na str. 40 knjige Jerryja Slocuma i Jack Botermansa iz 1986. godine Zagonetke Old & New: Kako ih napraviti i riješiti, čija se slika nalazi na vrhu ovog članka. Moje izvorne DXF datoteke i ekstrudirane 3D STL datoteke slobodno su dostupne za preuzimanje na Thingiverse. Jutros u 10 sati PST, Becky Stern će prenositi live video snimke svojih dijelova za CNC stroj MakerBot CupCake iz ovog seta, a ona i ja ćemo biti na raspolaganju za razgovor o procesu tiska i samim modelima. Becky je tiskala i fotografirala sve modele iz stvarnog svijeta prikazane u ovom članku.


Korak 1: Veličina vaše umjetničke ploče na odgovarajući način

Dimenzioniranje stranice ili umjetničke ploče na točno određenu veličinu gotovog dijela olakšat će vam prikaz izvedenog izvlačenja u OpenSCAD-u. Čini se da je nulta koordinata određena na temelju jednog ugla ploče za umjetnost, a ako nacrtate dio veličine 1,5 × x 1,5 u sredini stranice veličine slova, stvarni model ima tendenciju završiti na rubu kada ga prikažete. Sačuvajte neugodnost i smanjite umetničku ploču kada prvi put napravite novi crtež.


Korak 2: Nacrtajte mrežu u donjem sloju

Rešetku ili bilo koje druge vodiče za crtanje koje možda želite uključiti prvo treba nacrtati, u zasebnom sloju. U slučaju zečjeg pentomina, profil životinje mora se uklopiti u obris normalnog "Z" pentomina, koji je pet kvadrata jednostavno spojenih kako je prikazano. Ove slagalice su dizajnirane na mreži od 0,5 ″, tako da počnite crtanjem jednog kvadrata od 0,5 ″ pomoću alata s kutijom. Zatim napravite kopiju tog kvadrata, zalijepite ga i pomoću alata sa strelicom zakačite kutove prema kutovima izvornog kvadrata. Zatim ponovite postupak copy-paste-snap da biste dodali preostala tri kvadrata u odgovarajuće položaje. Zatim “select all” i promijenite boju potezanja na nešto drugo osim na crnu da biste kasnije olakšali razlikovanje linija dijelova od linija mreže. Konačno, zaključajte sloj i stvorite novi za crtanje pravih dijelova linije. Promijenite boju crte natrag u crnu.


Korak 3: Nacrtajte profil dijela bez šiljaka ili polilinija

DXF uvoznik u OpenSCAD-u temelji se na specifikaciji datoteke AutoCAD-ove DXF revizije 12 (R12), koja ne uključuje neke od naprednijih elemenata za crtanje uključenih u revizije 13 i kasnije. Najvažnije, to su POLYLINE i SPLINE elementi. Nema sumnje da moja verzija Illustratora (CS3) nije slučajna samo izvozi DXF reviziju 13 i kasniju, ali čini se da su kompatibilni s R12 sve dok izbjegavate korištenje određenih alata za crtanje, osobito složenih putova. Jednostavno rečeno, svaki red na crtežu mora biti zasebni segment s krajnjim točkama koje nisu spojene. Alati za kutije i elipse također djeluju. Uvjerite se da je uključivanje uključeno i da je početak svakog segmenta linije točno snimljen na krajnju točku prethodnog segmenta retka. Inače će vaš profil dijela imati otvore i neće se ispravno prikazati. Ako pogriješite i uključite nepodržani element za crtanje ili stvorite profil koji nije zatvoren, dobit ćete upozorenje kasnije kada OpenSCAD pokuša prikazati model.


Korak 4: Izbrišite sloj rešetke

Kada profil dobijete na zadovoljstvo, spremite crtež u njegovom izvornom formatu (.AI u slučaju Illustrator). Zatim odaberite donji sloj koji sadrži rešetku ili druge vodiče za crtanje i izbrišite ga, ostavljajući samo profil dijela u pojedinačnom preostalom sloju crteža.


Korak 5: Izvezi kao DXF

Ako imate mogućnost izvoza u DXF R12, koristite ga. U Illustratoru CS3 koristite zadane DXF mogućnosti izvoza kao što je prikazano gore.


Korak 6: Uvezite DXF datoteku u OpenSCAD

Pokrenite OpenSCAD, a zatim unesite (ili kopirajte) sljedeći kod u novi dokument ...

dxf_linear_extrude (file = “rabbit-Z.dxf”, visina = 12.7, centar = true, konveksnost = 1);

… Gdje je “datoteka” naziv DXF datoteke koju želite uvesti, “visina” je visina u milimetrima koju želite ekstrudirati profil (12,7 mm = 0,5 ″), “center” je Boolean varijabla koja govori OpenSCAD-u usredotočiti izvedeni model ili ne (nikad ga nisam doista zabrljao), a "konveksnost" je skalar koji predstavlja finoću kojom se prikazuju zakrivljene površine. S obzirom da u mojim profilima nema gotovo nikakvih zakrivljenih površina (osim povremene kružne očne rupe), bio sam sretan s minimalnom konveksnošću od 1. Ako su vaši dijelovi curvier od mojih, i ovisno o aplikaciji, možda ćete htjeti povećati. to. Spremite OpenSCAD skriptu kao .SCAD datoteku s odgovarajućim nazivom.


Korak 7: Sastavite i renderirajte model

Iz padajućih izbornika odaberite "Design> Compile and render (CGAL)" ili jednostavno pritisnite F6. Ako ste sve učinili ispravno, vaš ekstrudirani dio trebao bi se pojaviti u prozoru za prikazivanje u gornjem desnom kutu radnog prostora, kao što je prikazano. Možete ga okretati lijevim klikom miša i povlačenjem miša, pomicanjem kamere desnim klikom i povlačenjem te povećavanjem i smanjivanjem pomoću kotačića.

Ako DXF datoteka sadrži otvorene staze ili nepodržane elemente za crtanje, vidjet ćete odgovarajuće poruke o pogreškama u prozoru dnevnika u donjem desnom kutu. Možda ćete ih morati pomicati prema gore da biste ih vidjeli. Iz bilo kojeg razloga, iako ste proizveli samo jedan dio, OpenSCAD će vjerojatno prijaviti da imate 2 jedinice u prikazanom modelu. To može ili ne mora biti greška; u svakom slučaju, čini se da ništa ne povrijedi, stoga ne brinite o tome.


8. Izvozite svoj model kao STL datoteku

Na padajućim izbornicima odaberite "Dizajn> Izvezi kao STL ...", odaberite odgovarajuće ime i kliknite "Spremi". OpenSCAD bi trebao prijaviti "STL export završen" u prozoru dnevnika. I to je to! Vaš 3D model trebao bi biti spreman za ispis ili uvoz u kompatibilni 3D WYSIWYG model kao što je Blender.


Napomene i ideje

Koliko god bilo cool, OpenSCAD je još uvijek u izradi. Iako je nekoliko puta pala na mene kada sam pokušala prikazati DXF datoteke s nepodržanim elementima za crtanje, a ja sam imala vremena dok sam shvatila da su jedinice visine Z-ekstruzije milimetri, općenito sam bio vrlo zadovoljan njegovim performansama i lakoćom. uporabe. Ovdje je dostupan osnovni (i, iskreno, nepotpun) korisnički priručnik, a ako imate problema koje ne možete riješiti eksperimentiranjem, ili koji su očito greške, možete ih prijaviti i / ili dobiti pomoć pretplate na OpenSCAD ovdje. OpenSCAD je već vrlo popularan u zajednici MakerBot, a njihova Google grupa također može biti koristan izvor informacija. Kao i uvijek, slobodno postavite pitanja ili komentare u nastavku.

Ako vas zanimaju pentominoes općenito, možda ćete htjeti provjeriti moj raniji vodič o izradi skupa čvrstih pentomina iz akrilnih kocki.

Udio

Ostavite Komentar