Instructables du logiciel Géologie avec le manuel d'instructions du logiciel Tinkercad CodeBlocks

Tétraèdres
La tétraédrite forme des cristaux réguliers de forme tétraédrique. Il a été décrit pour la première fois vers 1845 en Allemagne et est utilisé comme source de cuivre. (del Cour, 2014)

Cubes
La pyrite ou « l'or des fous » forme notamment de beaux cristaux. Aux XVIe et XVIIe siècles, la pyrite était utilisée comme source d'allumage dans les premiers réarmements, créant des étincelles lorsqu'elle était caressée par un -le circulaire. (del Court, 16) Le bismuth a également tendance à se développer sous la forme de cubes qui se développent par étapes vers son centre, en géométrie ce phénomène est connu sous le nom de motif concentrique.

Octaèdre
La magnétite est en fait le plus magnétique de tous les minéraux naturels sur Terre. En observant l'attraction de la magnétite sur de petits morceaux de fer, les gens en Chine au 4ème siècle avant JC et en Grèce au 6ème siècle avant JC ont d'abord observé le magnétisme. (del Cour, 2014)

Prisme hexagonal
Les cristaux de quartz forment des prismes hexagonaux. Les longues faces du prisme forment toujours un angle parfait de 60° et divisent la lumière en un spectre. (del Cour, 2014)
La géométrie de tout cristal (en fait de tout motif géométrique) repose sur 3 principes de base :

Forme: C'est la figure de base.
Répétition: C'est le nombre de fois qu'une figure de base est "copiée et collée".
Alignement: C'est l'ordre donné aux copies de la figure originale dans un plan de travail.

Le traduire en blocs de code Tinkercad

Ces formes géométriques sont très faciles à reconnaître et (heureusement pour nous) la plupart d'entre elles sont déjà prédéfinies dans le menu Formes ou Primitives de Tinkercad CodeBlocks. Pour sélectionner une nouvelle forme, faites-la simplement glisser vers la zone de travail et cliquez sur le bouton Lecture pour lancer la simulation et afficher l'animation.

Formes primitives

Certaines formes géométriques qui à première vue semblent compliquées, en réalité ce n'est que la répétition et le changement de position d'une même figure de base. Voyons comment le faire dans Tinkercad CodeBlocks :

Tétraèdres

Faites glisser et déposez un bloc pyramidal (menu du formulaire) dans la zone de travail.
Cliquez sur l'icône "ouvrir plus d'options" (flèche droite).
Modifiez la valeur des côtés à 3 (de cette façon, nous obtiendrons une pyramide ou un tétaèdre à 4 côtés).

Cubes

La figure la plus simple consiste simplement à faire glisser et à déposer le cube ou le bloc de boîte (menu du formulaire) dans la zone de travail.

Octaèdre

Faites glisser et déposez un bloc pyramidal (menu du formulaire) dans la zone de travail.
Ajouter un bloc de déplacement (menu modifier) et changer la valeur de Z à 20 (cela déplacera la -gure de 20 unités vers le haut)
Ajoutez une nouvelle pyramide sous le code.
Ajoutez un bloc de rotation (menu Modifier) et faites pivoter l'axe X de 180 degrés.
Ajoutez un bloc de création de groupe (menu Modifier) qui soudera les deux pyramides ensemble, formant une figure à 8 côtés (octaèdre).
Si vous voulez être plus précis, vous pouvez ajouter un bloc d'échelle à la fin (menu modifier) et changer la valeur Z à 0.7 pour que la -gure ait l'air plus uniforme.

Prisme hexagonal

Faites glisser et déposez un bloc de polygone (menu du formulaire) dans la zone de travail.
Cliquez sur l'icône "ouvrir plus d'options" (flèche droite).
Assurez-vous que la valeur de Sides est définie sur 6.
Vous pouvez ajouter un bloc d'échelle (menu Modifier) et modifier la valeur Z si vous souhaitez modifier la longueur du prisme hexagonal.

https://youtu.be/DAlibpGWiRo

Répétition

Pour répéter une figure plusieurs fois dans Tinkercad CodeBlocks, nous devons utiliser le bloc de répétition "1" fois (menu de contrôle). Cependant, avant de créer une répétition, il faut créer un nouvel objet (menu Modifier) :

Commencez par glisser-déposer créer un nouveau bloc d'objets à partir du menu de modification dans la zone de travail.
Maintenant, juste en dessous de ce bloc, faites glisser et déposez un bloc de répétition 1 fois depuis le menu de contrôle.
Choisissez la forme que vous voulez (dans le menu des formes) et insérez-la À L'INTÉRIEUR du bloc, répétez 1 fois. Vous verrez que les pièces s'assemblent comme un puzzle.

Si vous changez la valeur "1" en n'importe quel autre nombre dans le bloc, répétez 1 fois, la figure sera copiée autant de fois que vous le déciderez.
Cependant, même si vous exécutez la simulation, il ne sera pas possible de voir les changements dans le prévieweuh, pourquoi ? parce que les objets sont copiés et collés à la même position ! (l'un au-dessus de l'autre)… pour voir les modifications que vous devez répéter et déplacer ! comme nous le verrons à l'étape suivante.
https://youtu.be/hxBtEIyZU5I

Alignement ou tableaux

Il faut d'abord comprendre les types d'alignements qui existent :

Alignement linéaire ou quadrillé : dans lequel les objets sont répétés vers une ou deux directions pour remplir un espace.
Alignement en rotation : dans lequel les objets tournent autour d'un axe de rotation, formant des circonférences.
Alignement aléatoire : dans lequel les objets remplissent un espace en se positionnant à différents endroits apparemment au hasard

Voyons maintenant comment le faire en utilisant Tinkercad CodeBlocks :

Alignement linéaire :

Commencez par glisser-déposer créer un nouveau bloc d'objet à partir du menu de modification dans la zone de travail.
Nous devons maintenant créer une variable. Vous pouvez faire glisser le bloc de création de variable depuis le menu mathématique et le placer juste en dessous du bloc précédent (conservez la valeur 0).
Changez le nom de la variable (pour une identification facile) par n'importe quel mot comme "mouvement" pour ce faire, cliquez sur le menu déroulant dans le bloc et sélectionnez l'option renommer la variable…
Maintenant, juste en dessous de ce bloc, faites glisser et déposez un bloc de répétition 1 fois depuis le menu de contrôle.
Choisissez la forme que vous voulez (dans le menu des formes) et insérez-la À L'INTÉRIEUR du bloc, répétez 1 fois. Vous verrez que les pièces s'assemblent comme un puzzle.
Maintenant, sous le bloc précédent (mais en restant à l'intérieur du bloc de répétition), vous placerez un bloc de mouvement.
Accédez au menu Données et vous remarquerez qu'un nouveau bloc est maintenant créé avec le même nom que vous avez donné à votre variable.
Faites glisser ce bloc et placez-le à l'intérieur du bloc de déplacement (il peut être sur X, Y ou Z selon la direction dans laquelle vous souhaitez déplacer la figure).
Pour presque terminer, nous ajouterons un bloc de changement d'élément (vous le trouverez dans le menu mathématique) et dans le menu déroulant du bloc, sélectionnez le nom de votre variable.
C'est l'heure des maths ! Faites glisser un bloc d'équation (vous le trouverez dans le menu mathématique avec les symboles 0 + 0) HORS DE VOTRE CODE, vous pouvez utiliser n'importe quel espace vide dans la zone de travail.
Remplacez le dernier 0 par le nombre que vous voulez, cela représentera les unités que votre -gure déplacera.
Pour terminer, faites glisser votre bloc d'équation et placez-le après la section "à" du bloc de variable de changement sur le 1 (pour remplacer le nombre 1 par une équation 0 + n).
Enfin, exécutez la simulation et observez la magie. Je sais que la première fois est fastidieuse, mais cela devient plus facile avec la pratique.

Alignement en rotation :

Commencez par glisser-déposer créer un nouveau bloc d'objets à partir du menu de modification dans la zone de travail.
Nous devons maintenant créer une variable. Vous pouvez faire glisser le bloc de création de variable depuis le menu mathématique et le placer juste en dessous du bloc précédent (conservez la valeur 0).
Changez le nom de la variable (pour une identification facile) par n'importe quel mot que vous voulez comme "rotation" pour ce faire, cliquez sur le menu déroulant dans le bloc et sélectionnez l'option renommer la variable…
Maintenant, juste en dessous de ce bloc, faites glisser et déposez un bloc de répétition 1 fois depuis le menu de contrôle.
Choisissez la forme que vous voulez (dans le menu des formes) et insérez-la À L'INTÉRIEUR du bloc, répétez 1 fois. Vous verrez que les pièces s'assemblent comme un puzzle.
Maintenant, sous le bloc précédent (mais en restant à l'intérieur du bloc de répétition), vous placerez un bloc de mouvement.
Modifiez la valeur de l'axe X ou Y du bloc de déplacement (pour éloigner la figure du centre du plan de travail ou de l'origine).
Ajoutez un bloc de rotation autour (vous pouvez le trouver dans le menu de modification) et changez l'option Axe X en Axe Z.
Accédez au menu Données et vous remarquerez qu'un nouveau bloc est maintenant créé avec le même nom que vous avez donné à votre variable.
Faites glisser ce bloc et placez-le sur le nombre juste après l'option "à" dans le bloc de rotation.
Maintenant, depuis le menu mathématique, faites glisser un bloc "X: 0 Y: 0 Z: 0 Z: 0" et placez-le juste après l'option degrés de rotation du bloc précédent (de cette façon, nous nous assurons que le -gure tourne autour du centre de l'avion et non de son propre centre).
Pour presque terminer, nous ajouterons un bloc de changement d'élément (vous le trouverez dans le menu mathématique) et dans le menu déroulant du bloc, sélectionnez le nom de votre variable.
C'est l'heure des maths ! Faites glisser un bloc d'équation (vous le trouverez dans le menu mathématique avec les symboles 0 + 0) HORS DE VOTRE CODE, vous pouvez utiliser n'importe quel espace vide dans la zone de travail.
Remplacez le dernier 0 par le nombre que vous voulez, cela représentera les unités que votre -gure déplacera.
Pour terminer, faites glisser votre bloc d'équation et placez-le après la section "à" du bloc de variable de changement sur le 1 (pour remplacer le nombre 1 par une équation 0 + n).
Enfin, exécutez la simulation et observez la magie. Je sais que la première fois est fastidieuse, mais cela devient plus facile avec la pratique.

Alignement aléatoire :
Heureusement, ce type d'alignement est beaucoup plus simple qu'il n'y paraît.

Commencez par glisser-déposer créer un nouveau bloc d'objets à partir du menu de modification dans la zone de travail.
Maintenant, juste en dessous de ce bloc, faites glisser et déposez un bloc de répétition 1 fois depuis le menu de contrôle (en changeant le nombre, vous contrôlez le nombre de chiffres qui apparaîtront).
Choisissez la forme que vous voulez (dans le menu des formes) et insérez-la À L'INTÉRIEUR du bloc, répétez 1 fois. Vous verrez que les pièces s'assemblent comme un puzzle.
Maintenant, sous le bloc précédent (mais en restant à l'intérieur du bloc de répétition), vous placerez un bloc de mouvement.
Nous allons utiliser un nouveau bloc appelé "aléatoire entre 0 et 10" que vous pouvez trouver dans le menu Math.
Faites glisser le bloc et placez-le juste après la coordonnée X du bloc de déplacement. Répétez l'action pour la coordonnée Y.
Enfin il faut dé-nir une plage de nombres (ou une plage de positions dans laquelle nos -figures apparaîtront aléatoirement). Par exempleampSi vous souhaitez que les chiffres apparaissent sur tout le plan de travail, vous pouvez taper -100 à 100 à l'intérieur du bloc "aléatoire entre…"

https://youtu.be/fHy3oJSMf0M

Mains en action

Maintenant que vous avez appris les bases, il est temps de le tester. Identifiez la géométrie des cristaux les plus populaires et utilisez ce que vous avez appris dans la leçon d'aujourd'hui pour essayer de les reproduire.
Voici quelques pistes d'action (conseils):

Magnétite

Vous devrez joindre deux pyramides à 4 côtés pour former un tétraèdre, qui sera le module principal à répéter.
Utilisez un bloc de répétition pour multiplier le nombre de formes et mélangez-le avec un bloc de déplacement + une plage comprise entre 0 et 10 pour positionner les formes à différents endroits.
Essayez d'ajouter un bloc d'échelle pour modifier la taille des formes.

Tétraédrite

Commencez avec une pyramide à 4 côtés. Utilisez 4 autres pyramides pour couper les coins de la figure.
Répétez cette figure composite plusieurs fois sur le plan de travail en modifiant ses dimensions.
Conseil de pro : ajoutez des blocs de rotation X, Y, Z et combinez-les avec un bloc de plage (0 à 360) pour faire pivoter les chiffres de manière aléatoire pour un aspect plus réaliste.

Pyrite

La figure la plus simple de toutes, elle utilise simplement des boîtes et des blocs répétitifs pour former des boîtes plus petites autour d'un grand cube.

Roche volcanique

Ça a l'air difficile mais ça ne l'est pas ! Commencez avec un grand corps solide (je recommande une sphère).
Placez au hasard de nombreuses petites et moyennes sphères autour du corps principal. Assurez-vous de le régler sur le mode "creux".
Regroupez tout et regardez les petites sphères retirer des morceaux du corps principal

Quartz

Créez un prisme hexagonal et alignez-le sur l'axe Z.
Placez une pyramide à 6 côtés dessus
Faire une coupe juste à la pointe de la pyramide
Regroupez le tout et utilisez-le comme un module.
Répétez le module en utilisant la répétition de la rotation pour tourner vers le centre de l'avion.

Bismuth

Figure compliquée, tout commence par un cube.
Il vous faudra maintenant 6 pyramides qui vont découper les côtés du cube pour ne nous laisser que le « cadre ».
Répétez le cadre plusieurs fois vers son centre en diminuant l'échelle globale.
En fin de compte, en raison de la restriction primitive (Tinkercad CodeBlocks n'autorise que 200 primitives dans le plan de travail), nous ne pourrons répéter la figure que quelques fois, plus que suffisant pour obtenir un excellent résultat.

Géode

Les cubes sont sa base -gure
Répétez les cubes autour du centre pour former des anneaux en utilisant des motifs de révolution.
Changez la couleur des anneaux pour qu'ils ressemblent davantage aux couleurs réelles de la pierre précieuse
À la fin, utilisez une grande boîte pour couper le dessin en deux (comme une géode coupée dans la vraie vie).

Si vous avez du mal à comprendre le sujet, je vous laisse aussi les liens vers mes tests pour que vous puissiez les répliquer et les expérimenter !

Magnétite
Tétraédrite
Pyrite
Roche volcanique
Quartz
Bismuth
Géode

Exporter pour l'impression 3D

Lors de la finalisation de votre conception, n'oubliez pas d'ajouter un bloc "créer un groupe" à la fin du code, de cette façon nous nous assurons que toutes les pièces sont ensemble en un seul solide. Allez dans le menu d'exportation et choisissez .stl (format le plus courant pour l'impression 3D).

Fixation pour l'impression 3D (Tinkercad 3D Designs)

Souviens-toi! il est très important qu'avant d'imprimer quoi que ce soit en 3D, vous devez vous assurer que le modèle est réalisable, c'est-à-dire qu'il respecte les règles d'impression 3D suivantes :

Vous ne pouvez pas imprimer des modèles de navigation dans l'espace sans base ni support.
Les angles supérieurs à 45 degrés nécessiteront un support structurel dans le logiciel de CAO.
Essayez de rendre la base de votre -gure aussi Pat que possible pour assurer une bonne adhérence au lit d'impression.

Dans ce cas, il est très diMcile de respecter ces règles lorsque l'on crée des motifs aléatoires. Je recommande d'importer le modèle .stl dans Tinkercad 3D Designs pour le -xer avant l'impression, dans ce cas :

J'ai ajouté un polyèdre au centre où il croise toutes les formes.
Ensuite, ajoutez un cube creux en dessous pour vous assurer que le pauvre est Pat.
Enfin tout regroupé et réexporté au format .stl

Imprimez-le en 3D

Pour ce projet, nous avons utilisé le logiciel de FAO gratuit Ultimaker Cura 3D avec les paramètres suivants :

Matériel: PLA+ soie
Taille de la buse : 0.4 mm
Qualité de la couche : 0.28 mm
En-ll : Grille à 20 %
Température d'extrusion : 210 C
Température du lit chaud : 60 C
Vitesse d'impression : 45 mm/s
Prend en charge : Oui (automatique à 45 degrés)
Adhésion: Bord

Références

Del Court, M. (2014, 3 janvier). Géologie et Géométrie. michelledelcourt. Récupéré le 11 septembre 2022, de
https://michelledelcourt.wordpress.com/2013/12/20/geology-and-geometry/

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