Софтуерни инструкции Геология с Ръководство с инструкции за софтуера Tinkercad CodeBlocks

Тетраедри
Тетраедритът образува правилни кристали с тетраедрична форма. Описан е за първи път около 1845 г. в Германия и се използва като източник на мед. (del Court, 2014)

Кубчета
Пиритът или "златото на глупака" по-специално образува хубави кристали. През 16-ти и 17-ти век пиритът е бил използван като източник на запалване в ранните оръжия, създавайки искри, когато се удари с кръгъл -le. (del Court, 2014) Бисмутът също има тенденция да расте под формата на кубчета, които растат на стъпки към центъра му, в геометрията това явление е известно като концентричен модел.

Октаедър
Магнетитът всъщност е най-магнетичният от всеки естествено срещащ се минерал на Земята. Наблюдавайки привличането на магнетит към малки парчета желязо, хората в Китай през 4-ти век пр. н. е. и Гърция през 6-ти век пр. н. е. - за първи път наблюдават магнетизъм. (del Court, 2014)

Шестоъгълна призма
Кварцовите кристали образуват шестоъгълни призми. Дългите повърхности на призмата винаги образуват идеален ъгъл от 60° и разделят светлината на спектър. (дел Корт, 2014)
Геометрията на всеки кристал (всъщност на всеки геометричен модел) се основава на 3 основни принципа:

форма: Това е основната фигура.

повторение: Това е броят пъти, когато базова фигура е „копирана и поставена“.
Подравняване: Това е редът, даден на копията на оригиналната фигура в работната равнина.

Превеждайки го в Tinkercad Codeblocks

Тези геометрични форми са много лесни за разпознаване и (за наш късмет) повечето от тях вече са предварително зададени в менюто Shapes или Primitives на Tinkercad CodeBlocks. За да изберете нова форма, просто я плъзнете в работната зона и щракнете върху бутона Възпроизвеждане, за да стартирате симулацията и да покажете анимацията.

Примитивни форми

Някои геометрични форми, които на пръв поглед изглеждат сложни, в действителност са просто повторение и промяна на позицията на една и съща основна фигура. Нека да видим как да го направим в Tinkercad CodeBlocks:

Тетраедри

Плъзнете и пуснете пирамидален блок (меню на формуляр) в работната зона.
Кликнете върху иконата „отворете още опции“ (стрелка надясно).

Променете стойността на страните на 3 (по този начин ще получим 4-странна пирамида или тетаедър).

Кубчета

Най-лесната фигура е само въпрос на плъзгане и пускане на куба или кутията (меню на формуляр) в работната зона.

Октаедър

Плъзнете и пуснете пирамидален блок (меню на формуляр) в работната зона.
Добавете блок за преместване (меню за промяна) и променете стойността на Z на 20 (това ще премести фигурата с 20 единици нагоре)

Добавете нова пирамида под кода.
Добавете блок за завъртане (меню за промяна) и завъртете оста X на 180 градуса.

Добавете блок за създаване на група (меню за промяна), който ще спои двете пирамиди заедно, образувайки 8-странна фигура (октаедър).
Ако искате да бъдете по-прецизни, можете да добавите мащабен блок в края (меню за промяна) и да промените стойността Z на 0.7, така че фигурата да изглежда по-равномерна.

Шестоъгълна призма

Плъзнете и пуснете многоъгълен блок (меню на формуляр) в работната зона.

Кликнете върху иконата „отворете още опции“ (стрелка надясно).
Уверете се, че стойността на Sides е зададена на 6.

Можете да добавите мащабен блок (меню Промяна) и да промените стойността Z, ако искате да промените дължината на шестоъгълната призма.

https://youtu.be/DAlibpGWiRo

Повторение

За да повторим -figure няколко пъти в Tinkercad CodeBlocks, трябва да използваме блока за повторение "1" пъти (контролно меню). Въпреки това, преди да създадем повторение, трябва да създадем нов обект (меню Промяна):

Първо плъзнете и пуснете, създайте нов обектен блок от менюто за промяна в работната област.
Сега точно под този блок плъзнете и пуснете повтарящ се блок 1 пъти от контролното меню.
Изберете всяка форма, която желаете (от менюто за фигури) и я вмъкнете ВЪТРЕ в блока, повторете 1 пъти. Ще видите, че парчетата се сглобяват като пъзел.

Ако промените стойността „1“ на което и да е друго число в блока, повторете 1 пъти, фигурата ще бъде копирана толкова пъти, колкото решите.
Въпреки това, дори ако стартирате симулацията, няма да е възможно да видите промените в previewзащо? защото обектите се копират и поставят на едно и също място! (един над друг)… за да видите промените, трябва да ги повторите и преместите! както ще видим в следващата стъпка.
https://youtu.be/hxBtEIyZU5I

Подравняване или масиви

Първо трябва да разберем видовете подравнявания, които съществуват:

Линейно или мрежово подравняване: в който обектите се повтарят в една или две посоки до -ll интервал.
Ротационно подравняване: в който обектите се въртят около ос на въртене, образувайки обиколки.
Случайно подравняване: в които обектите заемат пространство, като се позиционират на различни места, очевидно произволно

Сега нека видим как да го направим с помощта на Tinkercad CodeBlocks:

Линейно подравняване:

Първо плъзнете и пуснете, създайте нов обектен блок от менюто за промяна в работната област.
Сега трябва да създадем променлива. Можете да плъзнете блока за създаване на променлива от математическото меню и да го поставите точно под предишния блок (запазете стойността 0).
Променете името на променливата (за лесно идентифициране) на всяка дума, която искате, като например „движение“, за да направите това, щракнете върху падащото меню в блока и изберете опцията преименуване на променливата...
Сега точно под този блок плъзнете и пуснете повтарящ се блок 1 пъти от контролното меню.
Изберете всяка форма, която желаете (от менюто за фигури) и я вмъкнете ВЪТРЕ в блока, повторете 1 пъти. Ще видите, че парчетата се сглобяват като пъзел.
Сега под предишния блок (но оставайки вътре в повторения блок) ще поставите блок за движение.

Влезте в менюто Данни и ще забележите, че сега е създаден нов блок със същото име, което сте дали на вашата променлива.
Плъзнете този блок и го поставете вътре в блока за преместване (може да бъде на X, Y или Z в зависимост от посоката, в която искате да преместите фигурата).
За почти -ниш ще добавим блок за промяна на елемент (вие го намирате в математическото меню) и в падащото меню на блока изберете името на вашата променлива.

Време е за малко математика! Плъзнете блок с уравнение (вие го намирате в математическото меню със символите 0 + 0) ИЗВЪН ВАШИЯ КОД, можете да използвате всяко празно място в работната област.
Променете последната 0 на произволно число, което искате, това ще представлява единиците, които вашата фигура ще премести.
За да приключите, плъзнете вашия блок с уравнение и го поставете след секцията „до“ на блока с променливи над 1 (за да замените числото 1 с уравнение 0 + n).

Накрая стартирайте симулацията и гледайте магията. Знам, че първият път е досаден, но с практика става по-лесно.

Ротационно подравняване:

Първо плъзнете и пуснете, създайте нов обектен блок от менюто за промяна в работната област.

Сега трябва да създадем променлива. Можете да плъзнете блока за създаване на променлива от математическото меню и да го поставите точно под предишния блок (запазете стойността 0).
Променете името на променливата (за лесно идентифициране) на всяка дума, която искате, като например „завъртане“, за да направите това, щракнете върху падащото меню в блока и изберете опцията преименуване на променливата...
Сега точно под този блок плъзнете и пуснете повтарящ се блок 1 пъти от контролното меню.

Изберете всяка форма, която желаете (от менюто за фигури) и я вмъкнете ВЪТРЕ в блока, повторете 1 пъти. Ще видите, че парчетата се сглобяват като пъзел.
Сега под предишния блок (но оставайки вътре в повторения блок) ще поставите блок за движение.
Променете стойността на оста X или Y на блока за преместване (за да преместите фигурата далеч от центъра на работната равнина или началото).

Добавете блок за завъртане (можете да го намерите в менюто за промяна) и променете опцията за оста X на Z ос.
Влезте в менюто Данни и ще забележите, че сега е създаден нов блок със същото име, което сте дали на вашата променлива.
Плъзнете този блок и го поставете върху числото точно след опцията „до“ в блока за въртене.

Сега от математическото меню плъзнете блок „X:0 Y:0 Z:0 Z:0“ и го поставете точно след опцията за градуси на въртене на предишния блок (по този начин се уверяваме, че фигурата се върти около центъра на самолета, а не от собствения си център).
За почти -ниш ще добавим блок за промяна на елемент (вие го намирате в математическото меню) и в падащото меню на блока изберете името на вашата променлива.
Време е за малко математика! Плъзнете блок с уравнение (вие го намирате в математическото меню със символите 0 + 0) ИЗВЪН ВАШИЯ КОД, можете да използвате всяко празно място в работната област.

Променете последната 0 на произволно число, което искате, това ще представлява единиците, които вашата фигура ще премести.
За да приключите, плъзнете вашия блок с уравнение и го поставете след секцията „до“ на блока с променливи над 1 (за да замените числото 1 с уравнение 0 + n).
Накрая стартирайте симулацията и гледайте магията. Знам, че първият път е досаден, но с практика става по-лесно.

Случайно подравняване:
За щастие, този тип подравняване е много по-лесно, отколкото изглежда.

Първо плъзнете и пуснете, създайте нов обектен блок от менюто за промяна в работната област.
Сега точно под този блок плъзнете и пуснете повтарящ се блок 1 пъти от менюто за управление (като промените номера, вие контролирате броя на фигурите, които ще се появят).

Изберете всяка форма, която желаете (от менюто за фигури) и я вмъкнете ВЪТРЕ в блока, повторете 1 пъти. Ще видите, че парчетата се сглобяват като пъзел.
Сега под предишния блок (но оставайки вътре в повторения блок) ще поставите блок за движение.
Ще използваме нов блок, наречен „случаен между 0 и 10“, можете да го намерите в менюто Math.

Плъзнете блока и го поставете точно след X координатата на блока за движение. Повторете действието за Y координатата.
Накрая е необходимо да дефинирате диапазон от числа (или диапазон от позиции, в които нашите цифри ще се появяват на случаен принцип). Напримерampако искате -фигурите да се показват в цялата работна равнина, можете да въведете -100 до 100 вътре в блока "произволно между..."

https://youtu.be/fHy3oJSMf0M

Ръцете в действие

Сега, след като научихте основите, е време да го подложите на тест. Определете геометрията на най-популярните кристали и използвайте наученото в днешния урок, за да се опитате да ги копирате.
Ето няколко начина на действие (съвети):

магнетит

Ще трябва да съедините две 4-странни пирамиди, за да образувате тетраедър, който ще бъде основният модул, който ще се повтаря.

Използвайте блок за повторение, за да умножите броя на формите и го смесете с блок за движение + диапазон между 0 – 10, за да позиционирате формите на различни места.
Опитайте да добавите мащабен блок, за да промените размерите на формите.

Тетраедрит

Започнете с 4-странна пирамида. Използвайте 4 други пирамиди, за да изрежете ъглите на фигурата.
Повторете тази съставна фигура няколко пъти върху работната равнина, променяйки нейните размери.
Професионален съвет: добавете блокове за въртене X, Y, Z и ги комбинирайте с блок за диапазон (0 до 360), за да завъртите произволно фигурите за по-реалистичен вид.

Пирит

Най-простата фигура от всички, тя просто използва кутии и повтарящи се блокове, за да образува по-малки кутии около голям куб.

Вулканична скала

Изглежда трудно, но не е! Започнете с голямо твърдо тяло (препоръчвам сфера).
Поставете произволно много малки и средни сфери около основното тяло. Уверете се, че сте го настроили на „кух“ режим.
Групирайте всичко заедно и наблюдавайте как малките сфери премахват парчета от основното тяло

Кварц

Създайте шестоъгълна призма и я подравнете спрямо оста Z.
Поставете 6-странна пирамида върху него

Направете разрез точно на върха на пирамидата
Групирайте всичко заедно и го използвайте като модул.
Повторете модула, като използвате повторение на въртене, за да се завъртите към центъра на равнината.

Бисмут

Сложна фигура, всичко започва с куб.
Сега ще ви трябват 6 пирамиди, които ще изрежат страните на куба, за да ни остави само „рамката“.

Повторете кадъра няколко пъти към центъра му, намалявайки общия мащаб.
В крайна сметка поради ограничението за примитивите (Tinkercad CodeBlocks позволява само 200 примитиви в работната равнина) ще можем да повторим -figure само няколко пъти, повече от достатъчно, за да постигнем страхотен резултат.

Геод

Кубовете са неговата основа -фигура
Повторете кубчетата около центъра, за да оформите пръстени, като използвате модели на въртене.
Променете цвета на пръстените, за да наподобява по-точно действителните цветове на скъпоценния камък

В края използвайте голяма кутия, за да разрежете дизайна наполовина (като геода, която се реже в реалния живот).

Ако имате проблеми с разбирането на темата, оставям ви и връзки към моите тестове, за да можете да ги повторите и експериментирате с тях!

магнетит

Тетраедрит
Пирит
Вулканична скала

Кварц
Бисмут
Геод

Експортиране за 3D печат

Когато анализирате дизайна си, не забравяйте да добавите блок „създаване на група“ в края на кода, по този начин гарантираме, че всички части са заедно като едно цяло. Отидете в менюто за експортиране и изберете .stl (най-често срещаният формат за 3D печат).

Фиксиране за 3D печат (Tinkercad 3D Designs)

Запомнете! много е важно преди 3D отпечатване на нещо да се уверите, че моделът е осъществим, с други думи, че отговаря на следните правила за 3D принтиране:

Не можете да отпечатвате модели, намиращи се в пространството без основа или опора.
Ъгли, които надвишават 45 градуса, ще изискват структурна опора в CAD софтуера.
Опитайте се да направите основата на вашата фигура колкото е възможно по-гладка, за да осигурите добра адхезия към печатното легло.

В този случай е много трудно да се грижим за тези правила, когато правим произволни модели. Препоръчвам да импортирате .stl модела в Tinkercad 3D Designs, за да го -x преди печат, в този случай:

Добавих полиедър в центъра, където той пресича всички форми.
След това добавих кух куб отдолу, за да се уверя, че Бедният е Пат.

Накрая групира всичко заедно и експортира обратно във формат .stl

3D печат

За този проект използвахме безплатния CAM софтуер Ultimaker Cura 3D със следните параметри:

материал: PLA+ коприна
Размер на дюзата: 0.4 мм
Качество на слоя: 0.28 мм

In-ll: 20% решетка
Температура на екструдиране: 210 C
Температура на горещо легло: 60 C

Скорост на печат: 45 mm/s
Поддържа: Да (автоматично при 45 градуса)
Адхезия: Брим

Референции

Дел Корт, М. (2014, 3 глави). Геология и геометрия. Мишелделкур. Recuperado 11 септември 2022 г
https://michelledelcourt.wordpress.com/2013/12/20/geology-and-geometry/

Това е страхотно!
Споделихте ли дизайна на Codeblocks публично в галерията на Tinkercad?