Instruccions del programari Geologia amb el manual d'instruccions del programari Tinkercad CodeBlocks

Tetraedres
La tetraedrita forma cristalls regulars de forma tetraèdrica. Va ser descrit per primera vegada al voltant de 1845 a Alemanya i s'utilitza com a font de coure. (del Court, 2014)

Cubs
La pirita o "or del tonto" en particular forma cristalls agradables. Als segles XVI i XVII la pirita s'utilitzava com a font d'ignició en els primers -rearms, creant espurnes quan s'acariciava amb un -le circular. (del Court, 16) El bismut també tendeix a créixer en forma de cubs que creixen a passos cap al seu centre, en geometria aquest fenomen es coneix com a patró concèntric.

Octaedre
La magnetita és en realitat el mineral més magnètic de tots els minerals naturals de la Terra. En observar l'atracció de la magnetita per les petites peces de ferro, la gent de la Xina durant el segle IV aC i de Grècia al segle VI aC van observar per primera vegada el magnetisme. (del Court, 4)

Prisma hexagonal
Els cristalls de quars formen prismes hexagonals. Les cares llargues del prisma sempre formen un angle perfecte de 60° i divideixen la llum en un espectre. (del Court, 2014)
La geometria de qualsevol cristall (de fet de qualsevol patró geomètric) es basa en 3 principis bàsics:

Forma: És la xifra base.

Repetició: És el nombre de vegades que es “copia i enganxa” una figura base.
Alineació: És l'ordre donat a les còpies de la figura original en un pla de treball.

Traduir-lo a Tinkercad Codeblocks

Aquestes formes geomètriques són molt fàcils de reconèixer i (per sort per a nosaltres) la majoria d'elles ja estan predefinides al menú Formes o Primitives de Tinkercad CodeBlocks. Per seleccionar una forma nova, només cal arrossegar-la a l'àrea de treball i fer clic al botó Reproduir per executar la simulació i mostrar l'animació.

Formes primitives

Unes formes geomètriques que a primera vista semblen complicades, en realitat només es tracta de la repetició i canvi de posició d'una mateixa base -gure. Vegem com fer-ho a Tinkercad CodeBlocks:

Tetraedres

Arrossegueu i deixeu anar un bloc de piràmide (menú formulari) a l'àrea de treball.
Feu clic a la icona "Obre més opcions" (fletxa dreta).

Canvia el valor dels costats a 3 (d'aquesta manera obtindrem una piràmide o tetaedre de 4 cares).

Cubs

La figura més senzilla, només és qüestió d'arrossegar i deixar anar el cub o el bloc de caixa (menú formulari) a l'àrea de treball.

Octaedre

Arrossegueu i deixeu anar un bloc de piràmide (menú formulari) a l'àrea de treball.
Afegiu un bloc de moviment (modifica el menú) i canvieu el valor de Z a 20 (això mourà la -gura 20 unitats cap amunt)

Afegiu una nova piràmide a sota del codi.
Afegiu un bloc de rotació (menú de modificació) i gireu l'eix X 180 graus.

Afegiu un bloc de creació de grup (menú de modificació) que soldarà les dues piràmides juntes, formant una figura de 8 cares (octaedre).
Si voleu ser més precís, podeu afegir un bloc d'escala al final (menú de modificació) i canviar el valor Z a 0.7 perquè la -gura sembli més uniforme.

Prisma hexagonal

Arrossegueu i deixeu anar un bloc de polígons (menú formulari) a l'àrea de treball.

Feu clic a la icona "Obre més opcions" (fletxa dreta).
Assegureu-vos que el valor de Sides estigui definit en 6.

Podeu afegir un bloc d'escala (menú Modifica) i canviar el valor Z si voleu canviar la longitud del prisma hexagonal.

https://youtu.be/DAlibpGWiRo

Repetició

Per repetir una -gura diverses vegades a Tinkercad CodeBlocks hem d'utilitzar el bloc de repetició "1" vegades (menú de control). Tanmateix, abans de crear una repetició hem de crear un nou objecte (menú Modifica):

Primer arrossegueu i deixeu anar crea un nou bloc d'objectes des del menú de modificació de l'àrea de treball.
Ara, just a sota d'aquest bloc, arrossegueu i deixeu anar una repetició 1 bloc de vegades des del menú de control.
Trieu qualsevol forma que vulgueu (al menú de formes) i inseriu-la dins del bloc repetiu 1 vegades. Veureu que les peces -t juntes com un trencaclosques.

Si canvieu el valor "1" a qualsevol altre número del bloc repetiu 1 vegades, la -gura es copiarà tantes vegades com ho desitgeu.
Tanmateix, fins i tot si executeu la simulació, no serà possible veure els canvis en el previeweh, per què? perquè els objectes s'estan copiant i enganxant a la mateixa posició! (un sobre l'altre)... per veure els canvis cal repetir-los i moure'ls! com veurem en el següent pas.
https://youtu.be/hxBtEIyZU5I

Alineació o matrius

Primer hem d'entendre els tipus d'alineaments que existeixen:

Alineació lineal o de quadrícula: en què els objectes es repeteixen cap a una o dues direccions fins a -ll un espai.
Alineació rotacional: en què els objectes giren al voltant d'un eix de rotació, formant circumferències.
Alineació aleatòria: en què els objectes -ll un espai posicionant-se en diferents llocs aparentment aleatòriament

Ara anem a veure com fer-ho amb Tinkercad CodeBlocks:

Alineació lineal:

Primer arrossegueu i deixeu anar crea un bloc d'objectes nou des del menú de modificació de l'àrea de treball.
Ara hem de crear una variable. Podeu arrossegar el bloc de creació de variables des del menú de matemàtiques i col·locar-lo just a sota del bloc anterior (mantingueu el valor 0).
Canvieu el nom de la variable (per facilitar la identificació) per qualsevol paraula que vulgueu, com ara "moviment" per fer-ho, feu clic al menú desplegable del bloc i seleccioneu l'opció canviar el nom de la variable...
Ara, just a sota d'aquest bloc, arrossegueu i deixeu anar una repetició 1 bloc de vegades des del menú de control.
Trieu qualsevol forma que vulgueu (al menú de formes) i inseriu-la dins del bloc repetiu 1 vegades. Veureu que les peces -t juntes com un trencaclosques.
Ara per sota del bloc anterior (però quedant dins del bloc de repetició) col·locareu un bloc de moviment.

Accediu al menú Dades i notareu que ara es crea un bloc nou amb el mateix nom que vau donar a la vostra variable.
Arrossegueu aquest bloc i col·loqueu-lo dins del bloc de moviment (pot estar a X, Y o Z segons la direcció en què vulgueu moure la -gure).
Per quasi acabar afegirem un bloc d'elements de canvi (el trobareu dins del menú de matemàtiques) i al menú desplegable del bloc seleccioneu el nom de la vostra variable.

És hora de fer una mica de matemàtiques! Arrossegueu un bloc d'equacions (el trobeu dins del menú de matemàtiques amb els símbols 0 + 0) FORA DEL VOSTRE CODI, podeu utilitzar qualsevol espai buit de l'àrea de treball.
Canvieu l'últim 0 a qualsevol número que vulgueu, això representarà les unitats que mourà la vostra -gure.
Per acabar, arrossegueu el vostre bloc d'equacions i col·loqueu-lo després de la secció "a" del bloc de variables de canvi sobre l'1 (per substituir el número 1 per una equació 0 + n).

Finalment, executeu la simulació i observeu la màgia. Sé que la primera vegada és tediosa, però es fa més fàcil amb la pràctica.

Alineació rotacional:

Primer arrossegueu i deixeu anar crea un nou bloc d'objectes des del menú de modificació de l'àrea de treball.

Ara hem de crear una variable. Podeu arrossegar el bloc de creació de variables des del menú de matemàtiques i col·locar-lo just a sota del bloc anterior (mantingueu el valor 0).
Canvieu el nom de la variable (per facilitar la identificació) a qualsevol paraula que vulgueu, com ara "rotació", per fer-ho, feu clic al menú desplegable del bloc i seleccioneu l'opció canviar el nom de la variable...
Ara, just a sota d'aquest bloc, arrossegueu i deixeu anar una repetició 1 bloc de vegades des del menú de control.

Trieu qualsevol forma que vulgueu (al menú de formes) i inseriu-la dins del bloc repetiu 1 vegades. Veureu que les peces -t juntes com un trencaclosques.
Ara per sota del bloc anterior (però quedant dins del bloc de repetició) col·locareu un bloc de moviment.
Canvieu el valor de l'eix X o Y del bloc de moviment (per allunyar la figura del centre del pla de treball o de l'origen).

Afegiu un bloc de rotació al voltant (podeu trobar-lo al menú de modificació) i canvieu l'opció de l'eix X a l'eix Z.
Accediu al menú Dades i notareu que ara es crea un bloc nou amb el mateix nom que vau donar a la vostra variable.
Arrossegueu aquest bloc i col·loqueu-lo sobre el número just després de l'opció "a" al bloc de rotació.

Ara, des del menú de matemàtiques, arrossegueu un bloc "X:0 Y:0 Z:0 Z:0" i col·loqueu-lo just després de l'opció de graus de rotació del bloc anterior (d'aquesta manera ens assegurem que la -gura gira al voltant del centre de l'avió i no des del seu propi centre).
Per quasi acabar afegirem un bloc d'elements de canvi (el trobareu dins del menú de matemàtiques) i al menú desplegable del bloc seleccioneu el nom de la vostra variable.
És hora de fer una mica de matemàtiques! Arrossegueu un bloc d'equacions (el trobeu dins del menú de matemàtiques amb els símbols 0 + 0) FORA DEL VOSTRE CODI, podeu utilitzar qualsevol espai buit de l'àrea de treball.

Canvieu l'últim 0 a qualsevol número que vulgueu, això representarà les unitats que mourà la vostra -gure.
Per acabar, arrossegueu el vostre bloc d'equacions i col·loqueu-lo després de la secció "a" del bloc de variables de canvi sobre l'1 (per substituir el número 1 per una equació 0 + n).
Finalment, executeu la simulació i observeu la màgia. Sé que la primera vegada és tediosa, però es fa més fàcil amb la pràctica.

Alineació aleatòria:
Afortunadament, aquest tipus d'alineació és molt més fàcil del que sembla.

Primer arrossegueu i deixeu anar crea un nou bloc d'objectes des del menú de modificació de l'àrea de treball.
Ara, just a sota d'aquest bloc, arrossegueu i deixeu anar una repetició 1 bloc de vegades des del menú de control (canviant el número controleu el nombre de -gures que apareixeran).

Trieu qualsevol forma que vulgueu (al menú de formes) i inseriu-la dins del bloc repetiu 1 vegades. Veureu que les peces -t juntes com un trencaclosques.
Ara per sota del bloc anterior (però quedant dins del bloc de repetició) col·locareu un bloc de moviment.
Utilitzarem un bloc nou anomenat "aleatori entre 0 i 10" que podeu trobar al menú Matemàtiques.

Arrossegueu el bloc i col·loqueu-lo just després de la coordenada X del bloc de moviment. Repetiu l'acció per a la coordenada Y.
Finalment, cal de-ne un rang de nombres (o un rang de posicions en què les nostres -gures apareixeran aleatòriament). Per exampsi voleu que les -gures apareguin a tot el pla de treball, podeu escriure de -100 a 100 dins del bloc "aleatori entre..."

https://youtu.be/fHy3oJSMf0M

Mans en Acció

Ara que has après els conceptes bàsics, és hora de posar-ho a prova. Identifica la geometria dels cristalls més populars i fes servir el que has après a la lliçó d'avui per intentar replicar-los.
Aquí hi ha alguns cursos d'acció (consells):

Magnetita

Haureu d'unir dues piràmides de 4 cares per formar un tetraedre, que serà el mòdul principal a repetir.

Utilitzeu un bloc de repetició per multiplicar el nombre de formes i barrejar-lo amb un bloc de moviment + rang entre 0 i 10 per col·locar les formes en diferents llocs.
Proveu d'afegir un bloc d'escala per canviar les mides de les formes.

Tetraedrita

Comenceu amb una piràmide de 4 cares. Utilitzeu 4 piràmides més per tallar les cantonades de la -gure.
Repetiu aquesta figura composta diverses vegades al pla de treball canviant les seves mides.
Consell professional: afegiu blocs de rotació X, Y, Z i combineu-los amb un bloc d'interval (de 0 a 360) per girar les xifres aleatòriament per obtenir un aspecte més realista.

Pirita

La figura més senzilla de totes, només utilitza caixes i blocs repetitius per formar caixes més petites al voltant d'un cub gran.

Roca volcànica

Sembla difícil però no ho és! Comenceu amb un cos sòlid gran (recomano una esfera).
Col·loqueu aleatòriament moltes esferes petites i mitjanes al voltant del cos principal. Assegureu-vos de configurar-lo en mode "buit".
Agrupeu-ho tot i observeu com les petites esferes treuen trossos del cos principal

Quars

Creeu un prisma hexagonal i alineeu-lo amb l'eix Z.
Col·loca una piràmide de 6 cares al damunt

Feu un tall just a la punta de la piràmide
Agrupeu-ho tot i utilitzeu-lo com a mòdul.
Repetiu el mòdul fent servir la repetició de la rotació per girar cap al centre del pla.

Bismut

Complicat -gure, tot comença amb un cub.
Ara necessitareu 6 piràmides que tallaran els costats del cub per deixar-nos només amb el "marc".

Repetiu el marc diverses vegades cap al seu centre disminuint l'escala general.
Al final a causa de la restricció primitiva (Tinkercad CodeBlocks només permet 200 primitives al pla de treball) només podrem repetir la -gura un parell de vegades, més que suficient per aconseguir un gran resultat.

Geoda

Els cubs són la seva base -gura
Repetiu els cubs al voltant del centre per formar anells amb patrons de revolució.
Canvia el color dels anells per semblar-se més als colors reals de la pedra preciosa

Al final, utilitzeu una caixa gran per tallar el disseny per la meitat (com una geoda que es talla a la vida real).

Si teniu problemes per entendre el tema, també us deixo els enllaços a les meves proves perquè les reproduïu i experimenteu!

Magnetita

Tetraedrita
Pirita
Roca volcànica

Quars
Bismut
Geoda

Exportació per a impressió 3D

Quan finalitzeu el vostre disseny, no us oblideu d'afegir un bloc de "crear grup" al final del codi, d'aquesta manera ens assegurem que totes les peces estiguin juntes com un sòlid. Aneu al menú d'exportació i seleccioneu .stl (el format més comú per a la impressió 3D).

Correcció per a la impressió 3D (Dissenys 3D de Tinkercad)

Recordeu! és molt important que abans d'imprimir qualsevol cosa en 3D t'has d'assegurar que el model és factible, és a dir, que compleix les següents regles d'impressió 3D:

No podeu imprimir models Poating a l'espai sense una base o suport.
Els angles que superin els 45 graus requeriran suport estructural al programari CAD.
Intenteu que la base de la vostra -gura sigui el màxim possible per garantir una bona adherència al llit d'impressió.

En aquest cas, és molt difícil tenir cura d'aquestes regles quan estem fent patrons aleatoris. Recomano importar el model .stl a Tinkercad 3D Designs per -x abans d'imprimir, en aquest cas:

He afegit un poliedre al centre on talla totes les formes.
A continuació, afegiu un cub buit a sota per assegurar-vos que el Pobre sigui Pat.

Finalment, es va agrupar tot i es va exportar de nou al format .stl

Imprimeix-ho en 3D

Per a aquest projecte hem utilitzat el programari CAM gratuït Ultimaker Cura 3D amb els següents paràmetres:

Material: Seda PLA+
Mida del broquet: 0.4 mm
Qualitat de la capa: 0.28 mm

In-ll: Patró de quadrícula del 20%.
Temperatura d'extrusió: 210 C
Temperatura del llit calent: 60 C

Velocitat d'impressió: 45 mm/s
Suports: Sí (automàtic a 45 graus)
Adhesió: Brim

Referències

Del Court, M. (2014, 3 enero). Geologia i Geometria. michelledelcourt. Recuperat l'11 de setembre de 2022, de
https://michelledelcourt.wordpress.com/2013/12/20/geology-and-geometry/

Això és genial!
Vau compartir el disseny de Codeblocks públicament a la galeria Tinkercad?