Geologija s uputama za softver s Tinkercad CodeBlocks softverom

Razumijevanje geometrije stijena i kristala

Mnoga geometrijska tijela se zapravo javljaju u prirodi. Mineralni kristali izrastaju u pravilne, geometrijske oblike.

Tetraedroni
Tetraedrit formira pravilne kristale tetraedarskog oblika. Prvi put je opisan oko 1845. godine u Njemačkoj i koristi se kao izvor bakra. (del Court, 2014.)

Kocke
Pirit ili „zlato budale“ posebno formiraju lepe kristale. U 16. i 17. veku pirit se koristio kao izvor paljenja u ranim rukama, stvarajući varnice kada se gađa kružnom -le. (del Court, 2014) Bizmut također ima tendenciju rasta u obliku kocki koje rastu u koracima prema njegovom središtu, u geometriji je ovaj fenomen poznat kao koncentrični uzorak.

Oktaedar
Magnetit je zapravo najmagnetniji od svih minerala koji se nalaze u prirodi na Zemlji. Posmatrajući privlačenje magnetita malim komadima gvožđa, ljudi u Kini tokom 4. veka pre nove ere i Grčke u 6. veku pre nove ere - prvi su primetili magnetizam. (del Court, 2014.)

Hexagon Prism
Kristali kvarca formiraju heksagonalne prizme. Duga lica prizme uvijek čine savršen ugao od 60° i dijele svjetlost u spektar. (del Court, 2014.)
Geometrija bilo kojeg kristala (zapravo bilo kojeg geometrijskog uzorka) zasniva se na 3 osnovna principa:

• Oblik: To je osnovna cifra.
• Ponavljanje: To je broj puta kada je osnovna -figura “kopirana i zalijepljena”.
• Poravnanje: To je redoslijed koji se daje kopijama originalne figure u radnoj ravni.

Prevođenje u Tinkercad Codeblocks

Ove geometrijske oblike je vrlo lako prepoznati i (na našu sreću) većina ih je već unaprijed postavljena u izborniku Shapes ili Primitives Tinkercad CodeBlocks. Da biste odabrali novi oblik, samo ga prevucite u radnu oblast i kliknite na dugme Play da pokrenete simulaciju i prikažete animaciju.

Primitivni oblici

Neki geometrijski oblici koji se na prvi pogled čine komplikovanim, u stvarnosti su samo ponavljanje i promena položaja iste osnovne figure. Pogledajmo kako to učiniti u Tinkercad CodeBlocks:

Tetraedroni

1.  Prevucite i ispustite piramidalni blok (meni obrasca) u radnu oblast.
2.  Kliknite na ikonu "otvori više opcija" (strelica desno).
3.  Promijenite vrijednost stranica na 3 (na ovaj način ćemo dobiti 4-stranu piramidu ili tetaedar).

Kocke

1.  Najlakša stvar, to je samo prevlačenje i ispuštanje bloka kocke ili kutije (meni obrasca) u radnu oblast.

Oktaedar

1.  Prevucite i ispustite piramidalni blok (meni obrasca) u radnu oblast.
2.  Dodajte blok za pomicanje (izmjena menija) i promijenite vrijednost Z na 20 (ovo će pomjeriti -broj 20 jedinica naviše)
3.  Dodajte novu piramidu ispod koda.
4.  Dodajte blok za rotiranje (izmjena menija) i zarotirajte X os za 180 stepeni.
5.  Dodajte blok za kreiranje grupe (meni za izmjenu) koji će zavariti obje piramide zajedno, formirajući 8-strani lik (oktaedar).
6.  Ako želite da budete precizniji, možete dodati blok skale na kraju (izmjena menija) i promijeniti vrijednost Z na 0.7 tako da će -gure izgledati ujednačenije.

Hexagon Prism

1. Prevucite i ispustite blok poligona (meni obrasca) u radnu oblast.
2.  Kliknite na ikonu "otvori više opcija" (strelica desno).
3.  Uvjerite se da je vrijednost Sides postavljena na 6.
4.  Možete dodati razmjerni blok (izmjena menija) i promijeniti vrijednost Z ako želite promijeniti dužinu heksagonalne prizme.

https://youtu.be/DAlibpGWiRo

Ponavljanje

Da bismo ponovili -figuru više puta u Tinkercad CodeBlocks, moramo koristiti blok ponavljanja „1“ puta (kontrolni meni). Međutim, prije kreiranja ponavljanja moramo kreirati novi objekt (izmjena menija):

1.  Prvo povucite i ispustite kreirajte novi blok objekata iz menija za izmjenu u radnom području.
2.  Sada odmah ispod tog bloka prevucite i ispustite blok ponavljanja 1 puta iz kontrolnog menija.
3.  Odaberite bilo koji oblik koji želite (iz menija oblika) i umetnite ga UNUTRAŠNJI blok ponovite 1 puta. Vidjet ćete da su dijelovi -t zajedno kao slagalica.

Ako promijenite vrijednost “1” u bilo koji drugi broj u bloku, ponavljanje 1 puta, -gure će se kopirati onoliko puta koliko odlučite.
Međutim, čak i ako pokrenete simulaciju, neće biti moguće vidjeti promjene u previewer, zašto? jer se objekti kopiraju i zalijepe na istoj poziciji! (jedna iznad druge)… da biste vidjeli promjene morate ih ponoviti i pomjeriti! kao što ćemo videti u sledećem koraku.
https://youtu.be/hxBtEIyZU5I

Poravnanje ili nizovi

Prvo moramo razumjeti vrste poravnanja koje postoje:

• Linearno ili mrežno poravnanje: u kojoj se objekti ponavljaju u jednom ili dva smjera do -ll prostora.
• Rotacijsko poravnanje: u kojoj se objekti okreću oko ose rotacije, formirajući obim.
• Slučajno poravnanje: u kojem objekti -ll prostor pozicionirajući se na različitim lokacijama naizgled nasumično

Sada da vidimo kako to učiniti koristeći Tinkercad CodeBlocks:

Linearno poravnanje:

1.  Prvo povucite i ispustite kreirajte novi blok objekata iz menija za izmjenu u radnom području.
2.  Sada treba da kreiramo varijablu. Možete prevući kreirani blok promenljive iz matematičkog menija i postaviti ga odmah ispod prethodnog bloka (zadržite vrednost 0).
3.  Promijenite ime varijable (za lakšu identifikaciju) u bilo koju riječ koju želite, kao što je "pokret" da biste to učinili, kliknite na padajući meni u bloku i odaberite opciju preimenuj varijablu...
4.  Sada odmah ispod tog bloka prevucite i ispustite blok ponavljanja 1 puta iz kontrolnog menija.
5.  Odaberite bilo koji oblik koji želite (iz menija oblika) i umetnite ga UNUTRAŠNJI blok ponovite 1 puta. Vidjet ćete da su dijelovi -t zajedno kao slagalica.
6.  Sada ispod prethodnog bloka (ali ostajete unutar bloka ponavljanja) postavite blok kretanja.
7.  Pristupite meniju Podaci i primijetit ćete da je sada kreiran novi blok sa istim imenom koje ste dali vašoj varijabli.
8.  Prevucite taj blok i stavite ga unutar bloka za pomicanje (može biti na X, Y ili Z ovisno o tome u kojem smjeru želite pomjeriti -gure).
9.  Skoro -nish ćemo dodati blok elementa promjene (pronađete ga unutar matematičkog menija) i u padajućem izborniku bloka odaberite ime vaše varijable.
10.  Vrijeme je za malo matematike! Prevucite blok jednadžbi (nađete ga unutar matematičkog menija sa simbolima 0 + 0) IZ SVOG KODA, možete koristiti bilo koji prazan prostor u radnom području.
11.  Promijenite posljednju 0 u bilo koji broj koji želite, ovo će predstavljati jedinice koje će vaš -gure pomjeriti.
12.  Za kraj prevucite svoj blok jednadžbe i stavite ga iza odeljka „do“ bloka promenljive promene preko 1 (da biste broj 1 zamenili jednačinom 0 + n).
13.  Konačno, pokrenite simulaciju i gledajte magiju. Znam da je prvi put zamoran, ali s vježbom postaje lakše.

Rotacijsko poravnanje: 

1.  Prvo povucite i ispustite kreirajte novi blok objekata iz menija za izmjenu u radnom području.
2.  Sada treba da kreiramo varijablu. Možete prevući kreirani blok promenljive iz matematičkog menija i postaviti ga odmah ispod prethodnog bloka (zadržite vrednost 0).
3.  Promijenite ime varijable (za lakšu identifikaciju) u bilo koju riječ koju želite, kao što je "rotacija" da biste to učinili, kliknite na padajući meni u bloku i odaberite opciju preimenuj varijablu...
4.  Sada odmah ispod tog bloka prevucite i ispustite blok ponavljanja 1 puta iz kontrolnog menija.
5.  Odaberite bilo koji oblik koji želite (iz menija oblika) i umetnite ga UNUTRAŠNJI blok ponovite 1 puta. Vidjet ćete da su dijelovi -t zajedno kao slagalica.
6.  Sada ispod prethodnog bloka (ali ostajete unutar bloka ponavljanja) postavite blok kretanja.
7.  Promijenite vrijednost X ili Y ose bloka za pomicanje (da biste pomaknuli -figuru od centra radne ravni ili početka).
8.  Dodajte rotiranje oko bloka (možete ga pronaći u izborniku za izmjenu) i promijenite opciju X osi u Z os.
9.  Pristupite meniju Podaci i primijetit ćete da je sada kreiran novi blok sa istim imenom koje ste dali vašoj varijabli.
10.  Prevucite taj blok i stavite ga preko broja odmah iza opcije "do" u bloku rotacije.
11.  Sada iz matematičkog menija prevucite blok “X:0 Y:0 Z:0 Z:0” i postavite ga odmah iza opcije rotacije stepeni prethodnog bloka (na ovaj način osiguravamo da se -gure rotira oko centra avionom, a ne iz sopstvenog centra).
12.  Skoro -nish ćemo dodati blok elementa promjene (pronađete ga unutar matematičkog menija) i u padajućem izborniku bloka odaberite ime vaše varijable.
13.  Vrijeme je za malo matematike! Prevucite blok jednadžbi (nađete ga unutar matematičkog menija sa simbolima 0 + 0) IZ SVOG KODA, možete koristiti bilo koji prazan prostor u radnom području.
14.  Promijenite posljednju 0 u bilo koji broj koji želite, ovo će predstavljati jedinice koje će vaš -gure pomjeriti.
15.  Za kraj prevucite svoj blok jednadžbe i stavite ga iza odeljka „do“ bloka promenljive promene preko 1 (da biste broj 1 zamenili jednačinom 0 + n).
16.  Konačno, pokrenite simulaciju i gledajte magiju. Znam da je prvi put zamoran, ali s vježbom postaje lakše.

Slučajno poravnanje:
Na sreću, ova vrsta poravnanja je mnogo lakša nego što izgleda.

1.  Prvo povucite i ispustite kreirajte novi blok objekata iz menija za izmjenu u radnom području.
2.  Sada odmah ispod tog bloka povucite i ispustite blok ponavljanja 1 puta iz kontrolnog menija (promjenom broja kontrolirate broj -figura koji će se pojaviti).
3.  Odaberite bilo koji oblik koji želite (iz menija oblika) i umetnite ga UNUTRAŠNJI blok ponovite 1 puta. Vidjet ćete da su dijelovi -t zajedno kao slagalica.
4.  Sada ispod prethodnog bloka (ali ostajete unutar bloka ponavljanja) postavite blok kretanja.
5.  Koristićemo novi blok koji se zove “slučajno između 0 i 10” koji možete pronaći u meniju Matematika.
6.  Prevucite blok i postavite ga odmah iza X koordinate bloka za pomicanje. Ponovite radnju za Y koordinate.
7.  Konačno, potrebno je de-ne niz brojeva (ili raspon pozicija u kojima će se naše brojke pojavljivati ​​nasumično). Za nprampako želite da se -brojevi pojavljuju u cijeloj radnoj ravni, možete upisati -100 do 100 unutar bloka "slučajno između..."

https://youtu.be/fHy3oJSMf0M

Ruke u akciji

Sada kada ste naučili osnove, vrijeme je da to stavite na test. Identifikujte geometriju najpopularnijih kristala i upotrijebite ono što ste naučili u današnjoj lekciji da ih pokušate ponoviti.
Evo nekoliko pravaca djelovanja (savjeta):

Magnetit

• Morat ćete spojiti dvije 4-strane piramide kako biste formirali tetraedar, koji će biti glavni modul koji se ponavlja.
• Koristite blok ponavljanja da pomnožite broj oblika i pomiješate ga s blokom za pomicanje + raspon između 0 – 10 da biste pozicionirali oblike na različitim mjestima.
• Pokušajte dodati blok mjerila da promijenite veličine oblika.

Tetrahedrit

• Počnite sa 4-stranom piramidom. Koristite 4 druge piramide da isečete uglove -figure.
• Ponovite ovu složenu sliku nekoliko puta na radnoj ravni mijenjajući njene veličine.
• Profesionalni savjet: dodajte blokove rotacije X, Y, Z i kombinirajte ih s blokom raspona (0 do 360) da biste nasumično rotirali -figure za realističniji izgled.

Pirit

• Najjednostavniji od svih, samo koristi kutije i blokove koji se ponavljaju za formiranje manjih kutija oko velike kocke.

Vulkanska stijena

• Deluje teško, ali nije! Počnite s velikim čvrstim tijelom (preporučujem kuglu).
• Nasumično postavite mnogo malih i srednjih sfera oko glavnog tijela. Pobrinite se da ga postavite na "šuplji" način rada.
• Grupirajte sve zajedno i gledajte kako male sfere uklanjaju komade glavnog tijela

Kvarc

• Napravite heksagonalnu prizmu i poravnajte je sa Z-osi.
• Postavite 6-stranu piramidu na vrh
• Napravite rez tačno na vrhu piramide
• Grupirajte sve zajedno i koristite kao modul.
• Ponovite modul koristeći ponavljanje rotacije za okretanje prema centru ravnine.

Bizmut

• Komplikovano, sve počinje sa kockom.
• Sada će vam trebati 6 piramida koje će rezati stranice kocke da nam ostane samo "okvir".
• Ponovite okvir nekoliko puta prema njegovom središtu smanjujući ukupnu skalu.
• Na kraju, zbog primitivnog ograničenja (Tinkercad CodeBlocks dozvoljava samo 200 primitiva u radnoj ravni) moći ćemo ponoviti -guru samo nekoliko puta, više nego dovoljno da postignemo odličan rezultat.

Geode

• Kocke su njegova osnova
• Ponovite kocke oko centra kako biste formirali prstenove koristeći obrasce okretanja.
• Promijenite boju prstenja tako da više podsjeća na stvarne boje dragog kamena
• Na kraju koristite veliku kutiju da prepolovite dizajn (poput geode koja se reže u stvarnom životu).

Ako imate problema s razumijevanjem teme, ostavljam vam i linkove do mojih testova kako biste ih mogli ponoviti i eksperimentirati!

• Magnetit
• Tetrahedrit
• Pirit
• Vulkanska stijena
• Kvarc
• Bizmut
• Geode

Izvoz za 3D štampanje

Kada -nalizirate svoj dizajn, ne zaboravite da dodate blok "kreiraj grupu" na kraj koda, na ovaj način osiguravamo da svi dijelovi budu zajedno kao jedno tijelo. Idite na meni za izvoz i odaberite .stl (najčešći format za 3D štampanje).

Fiksiranje za 3D štampanje (Tinkercad 3D dizajni)

Zapamtite! vrlo je važno da prije 3D štampanja bilo čega morate biti sigurni da je model izvodljiv, drugim riječima, da li je u skladu sa sljedećim pravilima 3D printanja:

• Ne možete štampati modele Poating u svemiru bez baze ili oslonca.
• Uglovi koji prelaze 45 stepeni zahtevaće strukturnu podršku u CAD softveru.
• Pokušajte da temelj vašeg -figure bude što Pat kako biste osigurali dobro prianjanje na podlogu za štampanje.

U ovom slučaju veoma je teško voditi računa o ovim pravilima kada pravimo nasumične obrasce. Preporučujem da uvezete .stl model u Tinkercad 3D Designs kako biste ga -x prije štampanja, u ovom slučaju:

1.  Dodao sam poliedar u centru gdje on siječe sve oblike.
2.  Zatim je ispod dodao šuplju kocku da se uvjeri da je Jadni Pat.
3.  Na kraju je sve grupisano i izvezeno nazad u .stl format

3D Print It

Za ovaj projekat koristili smo besplatni CAM softver Ultimaker Cura 3D sa sljedećim parametrima:

• Materijal: PLA+ svila
• Veličina mlaznice: 0.4 mm
• Kvalitet sloja: 0.28 mm
• u-ll: 20% rešetkasti uzorak
• Temperatura ekstruzije: 210 C
• Temperatura toplog kreveta: 60 C
• Brzina štampanja: 45 mm/s
• Podržava: Da (automatski na 45 stepeni)
• Adhezija: Brim

Reference

Del Court, M. (2014, 3 ener.). Geologija i geometrija. michelledelcourt. Recuperado 11 de septiembre de 2022, de
https://michelledelcourt.wordpress.com/2013/12/20/geology-and-geometry/

Ovo je super!
Jeste li javno podijelili dizajn Codeblocks u galeriji Tinkercad?

Dokumenti / Resursi

Geologija s uputama za softver s Tinkercad CodeBlocks softverom [pdfUputstvo za upotrebu instructables Geologija sa softverom Tinkercad CodeBlocks

Reference

• Uputstvo za upotrebu