Software s instructables Geología con Tinkercad CodeBlocks Software
Entendiendo la Geometría de Rocas y Cristales
Muchos sólidos geométricos ocurren realmente en la naturaleza. Los cristales minerales crecen en formas geométricas regulares.
tetraedros
La tetraedrita forma cristales regulares de forma tetraédrica. Fue descrito por primera vez alrededor de 1845 en Alemania y se utiliza como fuente de cobre. (del Corte, 2014)
Cubos
La pirita u “oro de los tontos” en particular forma bonitos cristales. En los siglos XVI y XVII, la pirita se usaba como fuente de ignición en los primeros -rearms, creando chispas cuando se acariciaba con un -le circular. (del Court, 16) El bismuto también tiende a crecer en forma de cubos que crecen a pasos hacia su centro, en geometría este fenómeno se conoce como patrón concéntrico.
Octaedro
La magnetita es en realidad el más magnético de todos los minerales naturales de la Tierra. Al observar la atracción de la magnetita por las pequeñas piezas de hierro, la gente en China durante el siglo IV a. C. y en Grecia en el siglo VI a. C. observó por primera vez el magnetismo. (del Corte, 4)
Prisma hexagonal
Los cristales de cuarzo forman prismas hexagonales. Las caras largas del prisma siempre forman un ángulo perfecto de 60° y dividen la luz en un espectro. (del Corte, 2014)
La geometría de cualquier cristal (de hecho, de cualquier patrón geométrico) se basa en 3 principios básicos:
- Forma: Es la figura base.
- Repetición: Es el número de veces que se “copia y pega” una cifra base.
- Alineación: Es el orden que se da a las copias de la figura original en un plano de trabajo.
Traduciéndolo a bloques de código Tinkercad
Estas formas geométricas son muy fáciles de reconocer y (por suerte para nosotros) la mayoría de ellas ya están predeterminadas en el menú Formas o Primitivas de Tinkercad CodeBlocks. Para seleccionar una nueva forma, simplemente arrástrela al área de trabajo y haga clic en el botón Reproducir para ejecutar la simulación y mostrar la animación.
formas primitivas
Unas formas geométricas que a primera vista parecen complicadas, en realidad no es más que la repetición y el cambio de posición de una misma figura base. Veamos cómo hacerlo en Tinkercad CodeBlocks:
tetraedros
- Arrastre y suelte un bloque de pirámide (menú de formulario) en el área de trabajo.
- Haga clic en el icono "abrir más opciones" (flecha derecha).
- Cambia el valor de los lados a 3 (así obtendremos una pirámide o tetaedro de 4 lados).
Cubos
- La figura más fácil, es solo cuestión de arrastrar y soltar el bloque de cubo o caja (menú de formulario) al área de trabajo.
Octaedro
- Arrastre y suelte un bloque de pirámide (menú de formulario) en el área de trabajo.
- Agregue un bloque de movimiento (menú de modificación) y cambie el valor de Z a 20 (esto moverá la figura 20 unidades hacia arriba)
- Agregue una nueva pirámide debajo del código.
- Agregue un bloque de rotación (menú de modificación) y gire el eje X 180 grados.
- Agregue un bloque de creación de grupo (menú de modificación) que unirá ambas pirámides, formando una figura de 8 lados (octaedro).
- Si desea ser más preciso, puede agregar un bloque de escala al final (menú modificar) y cambiar el valor Z a 0.7 para que la figura se vea más uniforme.
Prisma hexagonal
- Arrastre y suelte un bloque poligonal (menú de formulario) en el área de trabajo.
- Haga clic en el icono "abrir más opciones" (flecha derecha).
- Asegúrese de que el valor de Lados esté establecido en 6.
- Puede agregar un bloque de escala (menú Modificar) y cambiar el valor Z si desea cambiar la longitud del prisma hexagonal.
Repetición
Para repetir una figura varias veces en Tinkercad CodeBlocks, necesitamos usar el bloque de repetición "1" veces (menú de control). Sin embargo, antes de crear una repetición debemos crear un nuevo objeto (menú Modificar):
- Primero arrastre y suelte para crear un nuevo bloque de objeto desde el menú de modificación en el área de trabajo.
- Ahora, justo debajo de ese bloque, arrastre y suelte un bloque de repetición 1 veces desde el menú de control.
- Elija cualquier forma que desee (del menú de formas) e insértela DENTRO del bloque, repita 1 vez. Verás que las piezas encajan como un rompecabezas.
Si cambias el valor “1” por cualquier otro número del bloque repite 1 veces, la cifra se copiará tantas veces como decidas.
Sin embargo, incluso si ejecuta la simulación, no será posible ver los cambios en el previeweh, ¿por qué? ¡porque los objetos se copian y pegan justo en la misma posición! (uno encima del otro)… para ver los cambios necesitas repetir y moverlos! como veremos en el siguiente paso.
https://youtu.be/hxBtEIyZU5I
Alineación o matrices
Primero debemos entender los tipos de alineaciones que existen:
- Alineación lineal o de cuadrícula: en el que los objetos se repiten hacia una o dos direcciones para llenar un espacio.
- Alineación rotacional: en el que los objetos giran alrededor de un eje de rotación, formando circunferencias.
- Alineación aleatoria: en el que los objetos llenan un espacio colocándose en diferentes lugares aparentemente al azar
Ahora veamos cómo hacerlo usando Tinkercad CodeBlocks:
Alineación lineal:
- Primero arrastre y suelte para crear un nuevo bloque de objeto desde el menú de modificación en el área de trabajo.
- Ahora necesitamos crear una variable. Puede arrastrar el bloque de variable de creación desde el menú matemático y colocarlo justo debajo del bloque anterior (mantenga el valor 0).
- Cambie el nombre de la variable (para una fácil identificación) a cualquier palabra que desee, como "movimiento", para hacer esto, haga clic en el menú desplegable en el bloque y seleccione la opción cambiar el nombre de la variable...
- Ahora, justo debajo de ese bloque, arrastre y suelte un bloque de repetición 1 veces desde el menú de control.
- Elija cualquier forma que desee (del menú de formas) e insértela DENTRO del bloque, repita 1 vez. Verás que las piezas encajan como un rompecabezas.
- Ahora debajo del bloque anterior (pero permaneciendo dentro del bloque de repetición) colocarás un bloque de movimiento.
- Acceda al menú Datos y notará que ahora se crea un nuevo bloque con el mismo nombre que le dio a su variable.
- Arrastra ese bloque y colócalo dentro del bloque de movimiento (puede estar en X, Y o Z dependiendo de la dirección en la que quieras mover la figura).
- Para casi terminar, agregaremos un bloque de elementos de cambio (lo encontrará dentro del menú matemático) y en el menú desplegable del bloque, seleccione el nombre de su variable.
- ¡Es hora de un poco de matemáticas! Arrastra un bloque de ecuación (lo encuentras dentro del menú matemático con los símbolos 0 + 0) FUERA DE TU CÓDIGO, puedes usar cualquier espacio vacío en el área de trabajo.
- Cambie el último 0 a cualquier número que desee, esto representará las unidades que se moverá su figura.
- Para finalizar, arrastre su bloque de ecuación y colóquelo después de la sección "a" del bloque de variable de cambio sobre el 1 (para reemplazar el número 1 con una ecuación 0 + n).
- Finalmente, ejecute la simulación y observe la magia. Sé que la primera vez es tediosa, pero se vuelve más fácil con la práctica.
Alineación rotacional:
- Primero arrastre y suelte para crear un nuevo bloque de objeto desde el menú de modificación en el área de trabajo.
- Ahora necesitamos crear una variable. Puede arrastrar el bloque de variable de creación desde el menú matemático y colocarlo justo debajo del bloque anterior (mantenga el valor 0).
- Cambie el nombre de la variable (para una fácil identificación) a cualquier palabra que desee, como "rotación". Para hacer esto, haga clic en el menú desplegable en el bloque y seleccione la opción cambiar el nombre de la variable...
- Ahora, justo debajo de ese bloque, arrastre y suelte un bloque de repetición 1 veces desde el menú de control.
- Elija cualquier forma que desee (del menú de formas) e insértela DENTRO del bloque, repita 1 vez. Verás que las piezas encajan como un rompecabezas.
- Ahora debajo del bloque anterior (pero permaneciendo dentro del bloque de repetición) colocarás un bloque de movimiento.
- Cambie el valor del eje X o Y del bloque de movimiento (para alejar la figura del centro del plano de trabajo u origen).
- Agregue un bloque de rotación (puede encontrarlo en el menú de modificación) y cambie la opción del eje X al eje Z.
- Acceda al menú Datos y notará que ahora se crea un nuevo bloque con el mismo nombre que le dio a su variable.
- Arrastre ese bloque y colóquelo sobre el número justo después de la opción "a" en el bloque de rotación.
- Ahora desde el menú de matemáticas arrastre un bloque “X:0 Y:0 Z:0 Z:0” y colóquelo justo después de la opción de grados de rotación del bloque anterior (de esta manera nos aseguramos de que la figura gire alrededor del centro de del plano y no de su propio centro).
- Para casi terminar, agregaremos un bloque de elementos de cambio (lo encontrará dentro del menú matemático) y en el menú desplegable del bloque, seleccione el nombre de su variable.
- ¡Es hora de un poco de matemáticas! Arrastra un bloque de ecuación (lo encuentras dentro del menú matemático con los símbolos 0 + 0) FUERA DE TU CÓDIGO, puedes usar cualquier espacio vacío en el área de trabajo.
- Cambie el último 0 a cualquier número que desee, esto representará las unidades que se moverá su figura.
- Para finalizar, arrastre su bloque de ecuación y colóquelo después de la sección "a" del bloque de variable de cambio sobre el 1 (para reemplazar el número 1 con una ecuación 0 + n).
- Finalmente, ejecute la simulación y observe la magia. Sé que la primera vez es tediosa, pero se vuelve más fácil con la práctica.
Alineación aleatoria:
Afortunadamente, este tipo de alineación es mucho más fácil de lo que parece.
- Primero arrastre y suelte para crear un nuevo bloque de objeto desde el menú de modificación en el área de trabajo.
- Ahora, justo debajo de ese bloque, arrastre y suelte un bloque de repetición 1 vez desde el menú de control (al cambiar el número, usted controla el número de figuras que aparecerán).
- Elija cualquier forma que desee (del menú de formas) e insértela DENTRO del bloque, repita 1 vez. Verás que las piezas encajan como un rompecabezas.
- Ahora debajo del bloque anterior (pero permaneciendo dentro del bloque de repetición) colocarás un bloque de movimiento.
- Usaremos un nuevo bloque llamado "aleatorio entre 0 y 10" que puede encontrar en el menú Matemáticas.
- Arrastre el bloque y colóquelo justo después de la coordenada X del bloque de movimiento. Repita la acción para la coordenada Y.
- Finalmente es necesario de-nir un rango de números (o un rango de posiciones en las que aparecerán aleatoriamente nuestras cifras). por ejemploample si desea que las -figuras aparezcan en todo el plano de trabajo, puede escribir -100 a 100 dentro del bloque "aleatorio entre..."
Manos en acción
Ahora que ha aprendido los conceptos básicos, es hora de ponerlo a prueba. Identifique la geometría de los cristales más populares y use lo que aprendió en la lección de hoy para tratar de replicarlos.
Aquí hay algunos cursos de acción (consejos):
Magnetita
- Tendrás que unir dos pirámides de 4 lados para formar un tetraedro, que será el módulo principal a repetir.
- Use un bloque de repetición para multiplicar el número de formas y mézclelo con un bloque de movimiento + rango entre 0 y 10 para colocar las formas en diferentes lugares.
- Intente agregar un bloque de escala para cambiar los tamaños de las formas.
Tetraedrita
- Comience con una pirámide de 4 lados. Use otras 4 pirámides para cortar las esquinas de la figura.
- Repita esta figura compuesta varias veces en el plano de trabajo cambiando sus tamaños.
- Consejo profesional: agregue bloques de rotación X, Y, Z y combínelos con un bloque de rango (0 a 360) para rotar las figuras al azar para una apariencia más realista.
Pirita
- La figura más simple de todas, solo usa cajas y bloques repetidos para formar cajas más pequeñas alrededor de un cubo grande.
Roca volcánica
- ¡Parece difícil pero no lo es! Comience con un cuerpo sólido grande (recomiendo una esfera).
- Coloque aleatoriamente muchas esferas pequeñas y medianas alrededor del cuerpo principal. Asegúrese de configurarlo en el modo "hueco".
- Agrupe todo y observe cómo las pequeñas esferas eliminan trozos del cuerpo principal.
Cuarzo
- Cree un prisma hexagonal y alinéelo con el eje Z.
- Coloca encima una pirámide de 6 lados.
- Haz un corte justo en la punta de la pirámide.
- Agrupa todo y utilízalo como un módulo.
- Repita el módulo usando la repetición de rotación para girar hacia el centro del avión.
Bismuto
- Complicado -gura, todo comienza con un cubo.
- Ahora necesitarás 6 pirámides que cortarán los lados del cubo para dejarnos solo el “marco”.
- Repita el marco varias veces hacia su centro disminuyendo la escala general.
- Al final debido a la restricción de primitivas (Tinkercad CodeBlocks solo permite 200 primitivas en el plano de trabajo) solo podremos repetir la figura un par de veces, más que suficiente para lograr un gran resultado.
Geoda
- Los cubos son su base -gura
- Repita los cubos alrededor del centro para formar anillos usando patrones de revolución.
- Cambie el color de los anillos para que se parezcan más a los colores reales de la piedra preciosa.
- Al final, use una caja grande para cortar el diseño por la mitad (como una geoda que se corta en la vida real).
Si te cuesta entender el tema, también te dejo los enlaces a mis pruebas para que puedas replicarlas y experimentar con ellas!
- Magnetita
- Tetraedrita
- Pirita
- Roca volcánica
- Cuarzo
- Bismuto
- Geoda
Exportación para impresión 3D
Al finalizar su diseño, no olvide agregar un bloque "crear grupo" al final del código, de esta manera nos aseguramos de que todas las piezas estén juntas como una sola. Vaya al menú de exportación y elija .stl (el formato más común para la impresión 3D).
Fijación para Impresión 3D (Tinkercad 3D Designs)
¡Recordar! es muy importante que antes de imprimir cualquier cosa en 3D te asegures de que el modelo es factible, es decir, que cumple con las siguientes reglas de impresión 3D:
- No se pueden imprimir modelos Poating en el espacio sin base o soporte.
- Los ángulos que excedan los 45 grados requerirán soporte estructural en el software CAD.
- Intente que la base de su figura sea lo más plana posible para garantizar una buena adhesión a la cama de impresión.
En este caso es muy difícil cuidar estas reglas cuando estamos haciendo patrones aleatorios. Recomiendo importar el modelo .stl a Tinkercad 3D Designs para corregirlo antes de imprimir, en este caso:
- Agregué un poliedro en el centro donde se cruza con todas las formas.
- Luego agregue un cubo hueco debajo para asegurarse de que el Pobre sea Pat.
- Finalmente agrupó todo y lo exportó nuevamente a formato .stl
Imprímelo en 3D
Para este proyecto utilizamos el software CAM gratuito Ultimaker Cura 3D con los siguientes parámetros:
- Material: PLA+ seda
- Tamaño de la boquilla: 0.4 milímetros
- Calidad de la capa: 0.28 milímetros
- En-ll: 20% patrón de cuadrícula
- Temperatura de extrusión: 210 C
- Temperatura de la cama caliente: 60 C
- Velocidad de impresión: 45 mm/s
- Soporta: Sí (automático a 45 grados)
- Adhesión: Borde
Referencias
Del Court, M. (2014, 3 de enero). Geología y Geometría. michelledelcourt. Recuperado 11 de septiembre de 2022, de
https://michelledelcourt.wordpress.com/2013/12/20/geology-and-geometry/
¡Esto es genial!
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