Programmatūras instrukcijas ģeoloģija ar Tinkercad CodeBlocks programmatūras lietošanas instrukciju

Tetraedri
Tetraedrīts veido regulārus tetraedriskas formas kristālus. Tas pirmo reizi tika aprakstīts ap 1845. gadu Vācijā un tiek izmantots kā vara avots. (Del Court, 2014)

Kubiņi
Pirīts jeb “muļķu zelts” īpaši veido jaukus kristālus. 16. un 17. gadsimtā pirīts tika izmantots kā aizdegšanās avots agrīnajos aizmugurējos ieročos, radot dzirksteles, kad to glāstīja ar apļveida -le. (del Court, 2014) Bismutam ir tendence augt arī kubu veidā, kas aug soļos pret savu centru, ģeometrijā šī parādība ir pazīstama kā koncentrisks raksts.

Oktaedrs
Magnetīts patiesībā ir magnētiskākais no visiem dabiski sastopamajiem minerāliem uz Zemes. Vērojot magnetīta pievilcību maziem dzelzs gabaliņiem, cilvēki Ķīnā 4. gadsimtā pirms mūsu ēras un Grieķijā 6. gadsimtā pirms mūsu ēras - vispirms novēroja magnētismu. (Del Court, 2014)

Sešstūra prizma
Kvarca kristāli veido sešstūrainas prizmas. Garās prizmas virsmas vienmēr veido perfektu 60° leņķi un sadala gaismu spektrā. (Del Court, 2014)
Jebkura kristāla (faktiski jebkura ģeometriskā raksta) ģeometrija balstās uz 3 pamatprincipiem:

Forma: Tas ir pamats.

Atkārtojums: Tas ir reižu skaits, kad bāzes gure tiek “kopēta un ielīmēta”.
Izlīdzināšana: Tas ir pasūtījums, kas tiek dots oriģinālā gure kopijām darba plaknē.

To tulkošana Tinkercad Codeblocks

Šīs ģeometriskās formas ir ļoti viegli atpazīstamas, un (mums par laimi) lielākā daļa no tām jau ir iepriekš iestatītas Tinkercad CodeBlocks izvēlnē Shapes vai Primitives. Lai atlasītu jaunu formu, vienkārši velciet to uz darba apgabalu un noklikšķiniet uz pogas Atskaņot, lai palaistu simulāciju un parādītu animāciju.

Primitīvās formas

Dažas ģeometriskas formas, kas pirmajā mirklī šķiet sarežģītas, patiesībā tā ir tikai vienas un tās pašas pamatnes atkārtošanās un pozīcijas maiņa. Apskatīsim, kā to izdarīt Tinkercad CodeBlocks:

Tetraedri

Velciet un nometiet piramīdas bloku (veidlapas izvēlni) darba zonā.
Noklikšķiniet uz ikonas “Atvērt citas opcijas” (labā bultiņa).

Mainiet malu vērtību uz 3 (tādā veidā mēs iegūsim 4-malu piramīdu vai tetraedru).

Kubiņi

Visvienkāršākais ir tikai kuba vai kastes bloka (veidlapas izvēlne) vilkšana un nomešana darba zonā.

Oktaedrs

Velciet un nometiet piramīdas bloku (veidlapas izvēlni) darba zonā.
Pievienojiet pārvietošanas bloku (modifikācijas izvēlni) un mainiet Z vērtību uz 20 (tas pārvietos -gure 20 vienības uz augšu)

Pievienojiet jaunu piramīdu zem koda.
Pievienojiet pagriešanas bloku (modificēt izvēlni) un pagrieziet X asi par 180 grādiem.

Pievienojiet grupas izveides bloku (modifikācijas izvēlni), kas sametinās abas piramīdas kopā, veidojot 8-pusēju veidni (oktaedru).
Ja vēlaties būt precīzāks, beigās varat pievienot mēroga bloku (modificēt izvēlni) un mainīt Z vērtību uz 0.7, lai -gure izskatītos viendabīgāk.

Sešstūra prizma

Velciet un nometiet daudzstūru bloku (veidlapas izvēlni) uz darba apgabalu.

Noklikšķiniet uz ikonas “Atvērt citas opcijas” (labā bultiņa).
Pārliecinieties, vai sānu vērtība ir iestatīta uz 6.

Ja vēlaties mainīt sešstūra prizmas garumu, varat pievienot mēroga bloku (izvēlni Modificēt) un mainīt Z vērtību.

https://youtu.be/DAlibpGWiRo

Atkārtošana

Lai atkārtotu -gure vairākas reizes Tinkercad CodeBlocks, mums ir jāizmanto atkārtošanas bloks “1” reizes (vadības izvēlne). Tomēr pirms atkārtojuma izveides mums ir jāizveido jauns objekts (izvēlne Modificēt):

Vispirms velciet un nometiet, lai izveidotu jaunu objektu bloku no modifikācijas izvēlnes darba zonā.
Tagad tieši zem šī bloka vadības izvēlnē velciet un nometiet atkārtotu 1 reizes bloku.
Izvēlieties jebkuru formu, kuru vēlaties (no formu izvēlnes) un ievietojiet to bloka IEKŠĀ atkārtojiet 1 reizi. Jūs redzēsiet, ka gabali -t kopā kā puzle.

Ja maināt vērtību “1” uz jebkuru citu skaitli blokā, atkārtojot 1 reizi, -gure tiks kopēts tik reižu, cik nolemjat.
Tomēr pat tad, ja palaižat simulāciju, nebūs iespējams redzēt izmaiņas pirmsvieweh, kāpēc? jo objekti tiek kopēti un ielīmēti tieši tajā pašā pozīcijā! (viena virs otra)… lai redzētu izmaiņas, tās ir jāatkārto un jāpārvieto! kā mēs redzēsim nākamajā darbībā.
https://youtu.be/hxBtEIyZU5I

Izlīdzināšana vai masīvi

Vispirms mums ir jāsaprot pastāvošie izlīdzināšanas veidi:

Lineāra vai režģa izlīdzināšana: kurā objekti tiek atkārtoti vienā vai divos virzienos līdz -ll telpai.
Rotācijas izlīdzināšana: kurā objekti griežas ap rotācijas asi, veidojot apkārtmērus.
Izlases izlīdzināšana: kurā objekti -ll telpā, pozicionējot sevi dažādās vietās šķietami nejauši

Tagad redzēsim, kā to izdarīt, izmantojot Tinkercad CodeBlocks:

Lineāra izlīdzināšana:

Vispirms velciet un nometiet, lai izveidotu jaunu objektu bloku no modifikācijas izvēlnes darba zonā.
Tagad mums ir jāizveido mainīgais. Varat vilkt mainīgā izveides bloku no matemātikas izvēlnes un novietot to tieši zem iepriekšējā bloka (saglabājiet vērtību 0).
Mainiet mainīgā nosaukumu (lai to varētu viegli identificēt) uz jebkuru vārdu, kuru vēlaties, piemēram, "kustība", lai to izdarītu, noklikšķiniet uz bloka nolaižamās izvēlnes un atlasiet opciju pārdēvēt mainīgo…
Tagad tieši zem šī bloka vadības izvēlnē velciet un nometiet atkārtotu 1 reizes bloku.
Izvēlieties jebkuru formu, kuru vēlaties (no formu izvēlnes) un ievietojiet to bloka IEKŠĀ atkārtojiet 1 reizi. Jūs redzēsiet, ka gabali -t kopā kā puzle.
Tagad zem iepriekšējā bloka (bet paliekot atkārtojuma blokā) jūs novietosit kustības bloku.

Piekļūstiet izvēlnei Dati un pamanīsit, ka tagad ir izveidots jauns bloks ar tādu pašu nosaukumu, ko piešķīrāt savam mainīgajam.
Velciet šo bloku un ievietojiet to pārvietošanas blokā (tas var būt uz X, Y vai Z atkarībā no tā, kurā virzienā vēlaties pārvietot -gure).
Gandrīz -nish mēs pievienosim izmaiņu elementu bloku (jūs -nd to matemātikas izvēlnē) un bloka nolaižamajā izvēlnē atlasiet sava mainīgā nosaukumu.

Ir pienācis laiks matemātikai! Izvelciet vienādojumu bloku (jūs to atradāt matemātikas izvēlnē ar simboliem 0 + 0) ĀRPUS NO KODA, varat izmantot jebkuru tukšu vietu darba zonā.
Mainiet pēdējo 0 uz jebkuru vēlamo skaitli, tas atspoguļos vienības, kuras jūsu -gure pārvietos.
Lai -nish, velciet vienādojumu bloku un novietojiet to aiz maināmo mainīgo bloka sadaļas “uz” virs 1 (lai aizstātu skaitli 1 ar vienādojumu 0 + n).

Visbeidzot, palaidiet simulāciju un skatieties burvību. Es zinu, ka pirmā reize ir nogurdinoša, bet ar praksi kļūst vieglāk.

Rotācijas izlīdzināšana:

Vispirms velciet un nometiet, lai izveidotu jaunu objektu bloku no modifikācijas izvēlnes darba zonā.

Tagad mums ir jāizveido mainīgais. Varat vilkt mainīgā izveides bloku no matemātikas izvēlnes un novietot to tieši zem iepriekšējā bloka (saglabājiet vērtību 0).
Mainiet mainīgā nosaukumu (lai to varētu viegli identificēt) uz jebkuru vārdu, piemēram, "rotācija", lai to izdarītu, noklikšķiniet uz bloka nolaižamās izvēlnes un atlasiet opciju pārdēvēt mainīgo…
Tagad tieši zem šī bloka vadības izvēlnē velciet un nometiet atkārtotu 1 reizes bloku.

Izvēlieties jebkuru formu, kuru vēlaties (no formu izvēlnes) un ievietojiet to bloka IEKŠĀ atkārtojiet 1 reizi. Jūs redzēsiet, ka gabali -t kopā kā puzle.
Tagad zem iepriekšējā bloka (bet paliekot atkārtojuma blokā) jūs novietosit kustības bloku.
Mainiet pārvietošanas bloka X vai Y ass vērtību (lai pārvietotu -gure prom no apstrādes plaknes centra vai sākuma).

Pievienojiet rotāciju ap bloku (to var atrast izvēlnē Modificēt) un mainiet opciju X ass uz Z ass.
Piekļūstiet izvēlnei Dati un pamanīsit, ka tagad ir izveidots jauns bloks ar tādu pašu nosaukumu, ko piešķīrāt savam mainīgajam.
Velciet šo bloku un novietojiet to virs numura tieši aiz opcijas “uz” rotācijas blokā.

Tagad no matemātikas izvēlnes velciet bloku “X:0 Y:0 Z:0 Z:0” un novietojiet to tieši aiz iepriekšējā bloka rotācijas grādu opcijas (tādā veidā mēs pārliecināmies, ka -gure griežas ap lidmašīna, nevis no tās centra).
Gandrīz -nish mēs pievienosim izmaiņu elementu bloku (jūs -nd to matemātikas izvēlnē) un bloka nolaižamajā izvēlnē atlasiet sava mainīgā nosaukumu.
Ir pienācis laiks matemātikai! Izvelciet vienādojumu bloku (jūs to atradāt matemātikas izvēlnē ar simboliem 0 + 0) ĀRPUS NO KODA, varat izmantot jebkuru tukšu vietu darba zonā.

Mainiet pēdējo 0 uz jebkuru vēlamo skaitli, tas atspoguļos vienības, kuras jūsu -gure pārvietos.
Lai -nish, velciet vienādojumu bloku un novietojiet to aiz maināmo mainīgo bloka sadaļas “uz” virs 1 (lai aizstātu skaitli 1 ar vienādojumu 0 + n).
Visbeidzot, palaidiet simulāciju un skatieties burvību. Es zinu, ka pirmā reize ir nogurdinoša, bet ar praksi kļūst vieglāk.

Izlases izlīdzināšana:
Par laimi, šāda veida izlīdzināšana ir daudz vienkāršāka, nekā šķiet.

Vispirms velciet un nometiet, lai izveidotu jaunu objektu bloku no modifikācijas izvēlnes darba zonā.
Tagad tieši zem šī bloka vadības izvēlnē velciet un nometiet atkārtotu 1 reizes bloku (mainot numuru, jūs kontrolējat redzamo -guru skaitu).

Izvēlieties jebkuru formu, kuru vēlaties (no formu izvēlnes) un ievietojiet to bloka IEKŠĀ atkārtojiet 1 reizi. Jūs redzēsiet, ka gabali -t kopā kā puzle.
Tagad zem iepriekšējā bloka (bet paliekot atkārtojuma blokā) jūs novietosit kustības bloku.
Mēs izmantosim jaunu bloku ar nosaukumu “nejaušs no 0 līdz 10”, ko varat atrast matemātikas izvēlnē.

Velciet bloku un novietojiet to tieši aiz pārvietošanās bloka X koordinātas. Atkārtojiet darbību ar Y koordinātu.
Visbeidzot, ir nepieciešams definēt skaitļu diapazonu (vai pozīciju diapazonu, kurā mūsu skaitļi parādīsies nejauši). Piemēram,ampja vēlaties, lai -gures parādītos visā darba plaknē, varat ierakstīt no -100 līdz 100 blokā “nejauši starp…”

https://youtu.be/fHy3oJSMf0M

Rokas darbībā

Tagad, kad esat apguvis pamatus, ir pienācis laiks to pārbaudīt. Nosakiet populārāko kristālu ģeometriju un izmantojiet šodienas nodarbībā apgūto, lai mēģinātu tos atkārtot.
Šeit ir daži darbības virzieni (padomi):

Magnēts

Jums būs jāsavieno divas 4-pusējas piramīdas, lai izveidotu tetraedru, kas būs galvenais modulis, kas jāatkārto.

Izmantojiet atkārtotu bloku, lai reizinātu formu skaitu, un sajauciet to ar pārvietošanas bloku + diapazonu no 0 līdz 10, lai novietotu formas dažādās vietās.
Mēģiniet pievienot mēroga bloku, lai mainītu formu izmērus.

Tetraedrīts

Sāciet ar četrpusēju piramīdu.Izmantojiet 4 citas piramīdas, lai izgrieztu -gures stūrus.
Atkārtojiet šo salikto attēlu vairākas reizes darba plaknē, mainot tās izmērus.
Profesionāla padoms: pievienojiet X, Y, Z rotācijas blokus un apvienojiet tos ar diapazona bloku (no 0 līdz 360), lai nejauši pagrieztu skaitļus, lai iegūtu reālistiskāku izskatu.

Pirīts

Vienkāršākais no visiem, tas tikai izmanto kastes un atkārtotus blokus, lai izveidotu mazākas kastes ap lielu kubu.

Vulkāniskā klints

Tas izskatās sarežģīti, bet tā nav! Sāciet ar lielu cietu korpusu (iesaku sfēru).
Ap galveno korpusu nejauši novietojiet daudzas mazas un vidējas sfēras. Noteikti iestatiet to uz “dobo” režīmu.
Sagrupējiet visu kopā un vērojiet, kā mazās sfēras noņem galvenā korpusa gabalus

Kvarcs

Izveidojiet sešstūra prizmu un izlīdziniet to ar Z asi.
Novietojiet tai virsū 6 šķautņu piramīdu

Veiciet griezumu tieši piramīdas galā
Sagrupējiet visu kopā un izmantojiet to kā moduli.
Atkārtojiet moduli, izmantojot rotācijas atkārtojumu, lai grieztos virzienā uz plaknes centru.

Bismuts

Sarežģīti -gure, viss sākas ar kubu.
Tagad jums būs nepieciešamas 6 piramīdas, kas nogriezīs kuba malas, lai mums paliktu tikai “rāmis”.

Atkārtojiet kadru vairākas reizes virzienā uz centru, samazinot kopējo mērogu.
Galu galā primitīvā ierobežojuma dēļ (Tinkercad CodeBlocks darba plaknē pieļauj tikai 200 primitīvus) mēs varēsim atkārtot -gure tikai pāris reizes, vairāk nekā pietiekami, lai sasniegtu lielisku rezultātu.

Ģeode

Kubi ir tā pamatne
Atkārtojiet kubus ap centru, lai izveidotu gredzenus, izmantojot apgriezienu modeļus.
Mainiet gredzenu krāsu, lai tie vairāk līdzinātos faktiskajām dārgakmens krāsām

Beigās izmantojiet lielu kastīti, lai pārgrieztu dizainu uz pusēm (tāpat kā ģeode tiek pārgriezta reālajā dzīvē).

Ja jums ir grūtības saprast tēmu, es jums atstāju arī saites uz saviem testiem, lai jūs varētu tos atkārtot un eksperimentēt!

Magnēts

Tetraedrīts
Pirīts
Vulkāniskā klints

Kvarcs
Bismuts
Ģeode

Eksportēt 3D drukāšanai

Analizējot savu dizainu, neaizmirstiet koda beigās pievienot bloku “Izveidot grupu”, tādējādi mēs pārliecināmies, ka visas daļas ir kopā kā viena vienība. Atveriet eksportēšanas izvēlni un izvēlieties .stl (visizplatītākais 3D drukāšanas formāts).

Labošana 3D drukāšanai (Tinkercad 3D modeļi)

Atcerieties! ir ļoti svarīgi, lai pirms jebkādas 3D drukāšanas jums būtu jāpārliecinās, vai modelis ir iespējams, citiem vārdiem sakot, vai tas atbilst šādiem 3D drukāšanas noteikumiem:

Jūs nevarat drukāt modeļus, kas atrodas kosmosā bez pamatnes vai atbalsta.
Leņķiem, kas pārsniedz 45 grādus, būs nepieciešams strukturāls atbalsts CAD programmatūrā.
Mēģiniet padarīt jūsu -gure pamatni pēc iespējas labāku, lai nodrošinātu labu saķeri ar apdrukas pamatni.

Šajā gadījumā ir ļoti grūti ievērot šos noteikumus, kad mēs veidojam nejaušus modeļus. Es iesaku importēt .stl modeli programmā Tinkercad 3D Designs, lai pirms drukāšanas to xx, šajā gadījumā:

Es pievienoju daudzskaldni centrā, kur tas krusto visas formas.
Pēc tam zem tā tika pievienots dobs kubs, lai pārliecinātos, ka Poor ir Pat.

Beidzot viss tika sagrupēts un eksportēts atpakaļ .stl formātā

3D drukāšana

Šim projektam mēs izmantojām bezmaksas CAM programmatūru Ultimaker Cura 3D ar šādiem parametriem:

Materiāls: PLA+ zīds
Sprauslas izmērs: 0.4 mm
Slāņa kvalitāte: 0.28 mm

In-ll: 20% režģa raksts
Ekstrūzijas temperatūra: 210 C
Siltās gultas temperatūra: 60 C

Drukāšanas ātrums: 45 mm/s
Atbalsta: Jā (automātiski 45 grādos)
Adhēzija: Brim

Atsauces

Del Court, M. (2014, 3 enero). Ģeoloģija un ģeometrija. Micheldelcourt. Recuperado, 11. gada 2022. septembris, de
https://michelledelcourt.wordpress.com/2013/12/20/geology-and-geometry/

Tas ir lieliski!
Vai jūs publiski kopīgojāt Codeblocks dizainu Tinkercad galerijā?