Make: Projects - Model 3D sederhana dengan OpenSCAD - 💡 Fix My Ideas

Make: Projects - Model 3D sederhana dengan OpenSCAD

Make: Projects - Model 3D sederhana dengan OpenSCAD


Penulis: Ethan Holmes, 2019

Saya menulis beberapa minggu yang lalu tentang kegembiraan seputar program OpenSCAD freeware baru Clifford Wolf. OpenSCAD menggunakan pendekatan keep-it-super-simple yang keren untuk pemodelan 3D, menghilangkan lingkungan pengeditan yang haus akan sumber daya apa yang Anda lihat (WYSIWYG) yang disukai oleh sebagian besar paket pemodelan 3D, dan menggantinya dengan lingkungan skrip berbasis teks di mana model diprogram, bukan diukir. Pada dasarnya, Anda menulis skrip yang menggambarkan bentuk model Anda dan kemudian mengompilasinya untuk menghasilkan model yang sebenarnya, yang kemudian ditampilkan di layar dan dapat diekspor ke format STL untuk pencetakan 3D atau tujuan lain.

OpenSCAD memiliki dua fitur canggih untuk memfasilitasi proses pemrograman ini. Yang pertama adalah dukungan untuk apa yang disebut "konstruktif geometri padat" (CSG) pemodelan, di mana bentuk-bentuk kompleks dibangun sebagai persimpangan, serikat, dan perbedaan bentuk primer sederhana seperti kotak, silinder, kerucut, dan ellipsoid. Jika Anda pernah menggunakan program ray-tracing POV-Ray sebelumnya, ide ini akan Anda kenal.

Fitur kedua, yang kurang dipublikasikan dengan baik (tapi mungkin sama kuatnya) dari OpenSCAD adalah "ekstrusi DXF," di mana OpenSCAD akan mengimpor gambar 2D dalam format pertukaran gambar populer (DXF) AutoCAD dan "mengekstrusi" ke dalam dimensi ketiga. OpenSCAD memiliki dukungan untuk ekstrusi linier, di mana bagian yang dihasilkan memiliki sisi vertikal lurus, dan juga rotasi ekstrusi, yang menghasilkan bagian dengan sisi heliks. Karena sejumlah besar model untuk prototyping cepat adalah profil diekstrusi sederhana, saya berharap fitur ini melihat banyak penggunaan.

Dalam tutorial ini, saya akan menunjukkan kepada Anda bagaimana menggunakan OpenSCAD untuk menghasilkan model 3D sederhana dengan mengekstrusi profil bagian yang dihasilkan dalam perangkat lunak menggambar normal. Saya menggunakan Adobe Illustrator CS3 karena saya memiliki akses ke sana dan saya akrab dengan antarmuka, tetapi program menggambar freeware populer InkScape akan membaca dan menulis file DXF secara asli, dan tidak ada alasan mengapa itu tidak bisa berfungsi dengan baik jika Anda lebih suka . Ada sejumlah program gratis dan berbiaya rendah lainnya yang akan mengekspor file DXF. Pengembang OpenSCAD menyebutkan QCAD, yang tersedia dari pengembangnya RibbonSoft seharga € 24.

Bagian yang saya buat adalah salah satu dari 12 keping teka-teki pentomino solid yang didasarkan pada binatang zodiak Tiongkok – dalam hal ini, kelinci atau pentomino "Z". Desainnya didasarkan pada guru sekolah Jepang Sabu Oguro sebagaimana dipublikasikan pada hal. 40 dari buku 1986 Jerry Slocum dan Jack Botermans Teka-teki Lama & Baru: Cara Membuat dan Memecahkannya, gambar yang direproduksi di bagian atas artikel ini. File DXF asli saya dan file STL 3D yang diekstrusi tersedia secara bebas untuk diunduh di Thingiverse. Pagi ini jam 10 pagi PST, Becky Stern akan melakukan streaming langsung video dari mesin cetaknya MakerBot CupCake CNC dari set ini, dan dia dan saya akan siap untuk mengobrol tentang proses pencetakan dan model itu sendiri. Becky mencetak dan memotret semua model dunia nyata yang ditunjukkan dalam artikel ini.


Langkah 1: Ukur papan seni Anda dengan tepat

Mengubah ukuran halaman atau papan seni sesuai dengan ukuran bagian selesai Anda akan membuatnya lebih mudah untuk melihat ekstrusi yang diberikan di OpenSCAD. Koordinat nol tampaknya ditentukan berdasarkan pada satu sudut papan seni, dan jika Anda menggambar bagian 1,5 ″ x 1,5 ″ di tengah halaman berukuran letter, model yang sebenarnya cenderung berakhir keluar dari tepi halaman. layar saat Anda merendernya. Simpan diri Anda dari gangguan dan susutkan papan seni saat Anda pertama kali membuat gambar baru.


Langkah 2: Gambarkan grid Anda di lapisan bawah

Sebuah kisi atau panduan gambar lainnya yang mungkin ingin Anda sertakan harus digambar terlebih dahulu, dalam lapisan terpisah. Dalam kasus kelinci pentomino, profil hewan harus sesuai dengan garis besar pentomino “Z” normal, yang terdiri dari lima kotak sederhana seperti yang ditunjukkan. Potongan-potongan puzzle ini dirancang pada kotak 0,5 ", jadi mulailah dengan menggambar kotak 0,5" tunggal menggunakan alat kotak. Kemudian buat salinan kotak itu, tempel, dan gunakan alat panah untuk menjentikkan sudutnya ke sudut kotak asli. Kemudian ulangi proses copy-paste-jepret untuk menambahkan tiga kotak yang tersisa di posisi yang tepat. Lalu "pilih semua" dan ubah warna goresan menjadi sesuatu selain hitam untuk membuatnya mudah untuk membedakan garis bagian dari garis kisi nanti. Terakhir, kunci layer dan buat yang baru untuk menggambar garis bagian yang sebenarnya. Ubah warna stroke kembali menjadi hitam.


Langkah 3: Gambar profil bagian tanpa menggunakan splines atau polyline

Pengimpor DXF di OpenSCAD didasarkan pada spesifikasi file DXF revisi 12 (R12) AutoCAD, yang tidak termasuk beberapa elemen gambar yang lebih maju termasuk dalam revisi 13 dan yang lebih baru. Terutama, ini adalah elemen POLYLINE dan SPLINE. Tidak diragukan lagi bukan kebetulan bahwa versi Illustrator saya (CS3) hanya mengekspor revisi DXF 13 dan yang lebih baru, tetapi ini tampaknya kompatibel dengan R12 selama Anda menghindari menggunakan alat gambar tertentu, terutama jalur majemuk. Sederhananya, setiap baris dalam gambar harus merupakan segmen garis yang terpisah dengan titik akhir tidak bergabung. Alat kotak dan elips tampaknya berfungsi juga. Pastikan gertakan diaktifkan, dan bahwa awal setiap segmen garis tersentak tepat ke titik akhir dari segmen garis sebelumnya. Kalau tidak, profil bagian Anda akan memiliki bukaan dan tidak akan merender dengan benar. Jika Anda mengacaukan dan memasukkan elemen gambar yang tidak didukung atau membuat profil bagian yang tidak tertutup, Anda akan mendapatkan peringatan nanti ketika OpenSCAD mencoba merender model.


Langkah 4: Hapus layer grid

Saat profil Anda tertarik dengan kepuasan Anda, simpan gambar Anda dalam format aslinya (.AI dalam kasus Illustrator). Kemudian pilih lapisan bawah yang berisi kisi-kisi atau panduan gambar lainnya dan hapus itu, hanya menyisakan profil bagian Anda di lapisan yang tersisa tunggal gambar.


Langkah 5: Ekspor sebagai DXF

Jika Anda memiliki opsi untuk mengekspor dalam DXF R12, gunakan itu. Di Illustrator CS3, gunakan opsi ekspor DXF default seperti yang ditunjukkan di atas.


Langkah 6: Impor file DXF Anda ke OpenSCAD

Luncurkan OpenSCAD, lalu masukkan (atau salin-tempel) kode berikut ke dalam dokumen baru ...

dxf_linear_extrude (file = "rabbit-Z.dxf", tinggi = 12,7, center = true, convexity = 1);

... di mana "file" adalah nama dari file DXF yang ingin Anda impor, "tinggi" adalah ketinggian dalam milimeter yang ingin Anda ekstrak profil (12,7 mm = 0,5 ″), "center" adalah variabel Boolean yang memberitahu OpenSCAD apakah untuk memusatkan model yang diberikan atau tidak (saya tidak pernah benar-benar mengacaukannya), dan “cembung” adalah skalar yang mewakili kehalusan untuk membuat permukaan melengkung. Mengingat bahwa profil bagian saya hampir tidak mengandung permukaan melengkung (kecuali lubang-mata melingkar sesekali), saya senang dengan cembung minimum 1. Jika bagian Anda lebih melengkung daripada milik saya, dan tergantung pada aplikasinya, Anda mungkin ingin menaikkan saya t. Simpan skrip OpenSCAD sebagai file .SCAD dengan nama yang sesuai.


Langkah 7: Kompilasi dan render model

Dari menu tarik-turun, pilih "Desain> Kompilasi dan render (CGAL)" atau cukup tekan F6. Jika Anda telah melakukan semuanya dengan benar, bagian yang diekstrusi Anda akan muncul di jendela render di sudut kanan atas ruang kerja, seperti yang ditunjukkan. Anda dapat memutarnya dengan mengklik kiri dan menarik mouse, menggeser kamera dengan mengklik kanan dan menarik, dan memperbesar dan memperkecil dengan roda gulir.

Jika file DXF berisi jalur terbuka atau elemen gambar yang tidak didukung, Anda akan melihat pesan kesalahan yang sesuai di jendela log di kanan bawah. Anda mungkin harus menggulir ke atas untuk melihatnya. Untuk alasan apa pun, meskipun Anda hanya menghasilkan satu bagian, OpenSCAD mungkin akan melaporkan bahwa Anda memiliki 2 volume dalam model yang Anda buat. Ini mungkin atau mungkin bukan bug; dalam hal apa pun, tampaknya tidak ada ruginya sehingga tidak perlu khawatir.


Langkah 8: Ekspor model Anda sebagai file STL

Dari menu drop-down, pilih "Desain> Ekspor sebagai STL ...", pilih nama file yang sesuai, dan klik "Simpan." OpenSCAD harus melaporkan "STL ekspor selesai" di jendela log. Dan itu dia! Model 3D Anda harus siap untuk dicetak atau diimpor ke pemodel WYSIWYG 3D yang kompatibel seperti Blender.


Catatan dan ide

Sekeren apa pun, OpenSCAD masih merupakan pekerjaan yang sedang dikerjakan. Meskipun itu menabrak saya beberapa kali ketika saya mencoba untuk membuat file DXF dengan elemen gambar yang tidak didukung, dan saya memiliki waktu yang hebat mencari tahu bahwa unit ketinggian ekstrusi Z adalah milimeter, umumnya saya sangat senang dengan kinerja dan kemudahannya penggunaan. Ada manual pengguna dasar (dan, terus terang, tidak lengkap) yang tersedia di sini, dan jika Anda memiliki masalah yang tidak dapat Anda selesaikan dengan eksperimen, atau yang jelas-jelas bug, Anda dapat melaporkan mereka dan / atau mendapatkan bantuan dengan berlangganan ke OpenSCAD milis di sini. OpenSCAD sudah sangat populer di komunitas MakerBot, dan grup Google mereka juga dapat menjadi sumber informasi yang bermanfaat. Dan, seperti biasa, Anda dipersilakan untuk mengirim pertanyaan atau komentar di bawah ini.

Jika Anda tertarik pada pentomino secara umum, Anda mungkin ingin melihat tutorial saya sebelumnya tentang membangun satu set pentomino padat dari dadu akrilik.



Anda Mungkin Tertarik

Proyek: Mobius Cowl Kaitan

Proyek: Mobius Cowl Kaitan


Ulasan Alat: Rockler Silicone Glue Brush

Ulasan Alat: Rockler Silicone Glue Brush


Proyek Elektronik Fun Beginner - The Solder: Time LED Watch

Proyek Elektronik Fun Beginner - The Solder: Time LED Watch


Tanyakan MAKE: Memodifikasi Tabung Vakum dengan LED

Tanyakan MAKE: Memodifikasi Tabung Vakum dengan LED