В индивидуальном творческом проекте по информатике на тему "Создание 3D модели гимнкойна" обучающийся 8 класса разработал чертежи с дизайном валюты, создал школьную валюту при помощи 3D принтера. В проекте автор осуществил выбор способа изготовления 3D печати, рассмотрел принтеры, используемые для печати моделей.

Подробнее о проекте:

В индивидуальном творческом проекте по информатике на тему "Создание 3D модели гимнкойна" ученик 8 класса школы рассказал, что такое "3D-моделирование", поделился с программой для разработки 3D-моделей, создал собственную школьную валюту при помощи специального принтера.

Оглавление

Введение

1. Понятие «3d моделирование» и история её развития
2. Программа для разработки моделей
3. 3D печать
4. Выбор способа изготовления 3D печати
5. Принтеры, используемые для печати моделей

Заключение
Список использованных источников.

Школьная валюта — это система поощрения, которая используется в некоторых школах для стимулирования желаемого поведения учеников. Она может быть использована для поощрения успехов в учебе, хорошего поведения, участия во внеклассных мероприятиях и других положительных действий.

Школьная валюта может быть обменяна на различные награды или привилегии, такие как игрушки, канцелярские товары, дополнительные перемены и т. д. Эта система помогает мотивировать учеников и создать позитивную атмосферу в учебном заведении.

Цель: создание дизайна для школьной валюты, её печать при помощи 3д принтера.

Актуальность данной темы:
Школьная валюта — это отличный стимул для школьников учиться в школе. Получение награды за проделанную работу создает для учеников стимул изучать предметы и способ веселее препроводить время в школе.

Школьная валюта должна быть более привлекательной и интересной для учащихся. 3D модель может добавить элемент визуального интереса и помочь сделать школьную валюту более запоминающейся. Кроме того, использование 3D технологий может способствовать развитию навыков дизайна учащихся и познакомить их с современными технологиями.

Такой индивидуальный проект о создании 3D модели гимнкойна также может способствовать развитию креативности учащихся, стимулировать интерес к финансовой грамотности и экономике. Кроме того, создание 3D модели для школьной валюты может быть использовано для обучения учащихся основам дизайна и моделирования.

Таким образом, творческий проект по информатике и созданию 3D модели для школьной валюты имеет потенциал быть актуальным и полезным для обучения учащихся различным навыкам и знаниям.

Задачи:

1. Изучить разные виды дизайнов и выбрать подходящий стиль
2. Сделать чертежи с дизайном монет и выбрать наилучший.
3. Создать школьную валюту при помощи 3д принтера.

Предмет исследования: Школьная валюта.

3D-моделирование - это процесс создания трехмерных моделей объектов с помощью специальных программных инструментов. Эти модели могут быть использованы в различных областях, таких как архитектура, инженерия, медиа, игровая индустрия, медицина и другие.

Процесс 3D-моделирования включает в себя создание формы объекта, его текстурирование (нанесение текстур на поверхность), освещение и анимацию. Существует несколько методов создания 3D-моделей, включая полигональное моделирование (использование многоугольников), NURBS-моделирование (использование математических кривых), объемное моделирование и сканирование реальных объектов.

Программы для 3D-моделирования, такие как Blender, Autodesk fusion360, 3ds Max, Cinema 4D, SketchUp и другие, предоставляют широкий спектр инструментов для создания сложных трехмерных объектов. 3D-модели могут быть использованы для визуализации проектов, создания анимации, прототипирования продуктов, создания спецэффектов в киноиндустрии и многих других целей.

Когда я начал разработку моделей передо мной встал выбор. Есть две хорошие программы Autodesk Fusion 360 и КОМПАС-3Д.

Autodesk Fusion 360 - это интегрированное CAD/CAM/CAE программное обеспечение, предназначенное для проектирования 3D-моделей и их последующего анализа и производства. Вот несколько ключевых особенностей программы:

1. Проектирование: Fusion 360 предоставляет широкие возможности для создания 3D-моделей различной сложности. Вы можете создавать детали, сборочные единицы, а также проводить анализ совместимости и функциональности.
2. Облачная платформа: Программа работает на облачной платформе, что позволяет вам легко делиться проектами с коллегами и получать доступ к ним из любого места.
3. CAM (компьютерная версия станка): Fusion 360 включает функции для создания инструментальных траекторий, что позволяет вам генерировать код для станков с ЧПУ и выполнять обработку деталей.
4. Совместимость: Программа хорошо интегрируется с другими программами Autodesk, такими как AutoCAD, Inventor и Revit, что облегчает передачу данных между различными приложениями.
5. Симуляция и анализ: Fusion 360 позволяет проводить различные виды анализа моделей, такие как статический, динамический, тепловой анализ и другие.
6. Образовательные ресурсы: Для новичков доступны обучающие материалы, видеоуроки и онлайн-курсы, которые помогут в освоении программы.

Fusion 360 является мощным инструментом для проектирования и производства, который широко используется в различных отраслях, таких как машиностроение, архитектура, промышленный дизайн и другие.тов, объединяющая в себе CAD, CAM и CAE-систему. Её широко используют в архитектуре, строительстве, дизайне и т.д.

Autodesk Fusion 360 занимает лидирующие позиции среди систем автоматизированного проектирования, но и у него есть свои преимущества и недостатки.

Плюсы:

• Есть все для полного цикла создания.
• Поддержка программы и возможность повлиять на ее функционал.
• Наличие бесплатной и учебной версии.
• Возможность попробовать новый функционал, просто включив его в настройках.
• Работа на большинстве платформ (Mac, Windows).
• Цена — по сравнению с другими пакетами программ, цена за Fusion самая низкая, а бывают еще и акции.
• Огромное количество поддерживаемых форматов и полноценная работа с мешем.

Минусы:

• Периодически нужно подключаться к сети, для обновления и синхронизации с облаком.
• Создание огромных сборок и открытие огромных файлов занимает много времени.
• Работы с реверсом почти нет, очень маленький функционал.
• Платная (полный пакет со всеми дополнениями покупается отдельно).

Компас-3D — это графический редактор для трехмерного моделирования от российской компании-разработчика «Аскон». В ней можно создавать как отдельные элементы, так и целые, сборные объекты. Программа также позволяет оформлять конструкторскую и проектную документацию.

Рассмотрим преимущества и недостатки программы.
Плюсы:

• сравнительно невысокие системные требования;
• возможность создания ассоциативных чертежей трехмерных моделей;
• отлично подойдет для создания простых деталей и сборок, а также большого объема работы, так как имеется множество стандартизированных узлов;
• обширная библиотека;
• интуитивный интерфейс.

Минусы:

• дорогая для среднестатистического жителя России лицензия;
• нет автоматического отображения взаимосвязи примитивов;
• нет связи размерных линий на чертеже с геометрией модели.

Проанализировав все плюсы и минусы программ, а также удобство интерфейса, я выбрал именно Autodesk Fusion 360.

3D-печать, или аддитивное производство, это процесс создания трехмерных объектов из цифровой модели. В отличие от традиционных методов производства, где материал удаляется или литается в форму, в 3D-печати объект создается путем нанесения материала слой за слоем.

Процесс 3D-печати включает следующие шаги:

1. Создание цифровой модели объекта с помощью специального программного обеспечения или сканированием реального объекта.
2. Подготовка модели к печати, включая ее разбиение на слои и определение параметров печати (например, материал, температура и скорость печати).
3. Загрузка модели в принтер 3D и начало процесса печати.
4. Принтер наносит материал слой за слоем в соответствии с цифровой моделью.
5. После завершения печати объект может потребоваться послепечатная обработка, такая как удаление поддержек или шлифовка.

3D-печать используется в различных отраслях, включая прототипирование, медицину, авиацию, архитектуру, образование и дизайн. Она позволяет быстро и относительно недорого создавать индивидуальные детали и объекты, а также экспериментировать с формами и конструкциями.ть

Почему же я выбрал именно 3д принтер? Ведь валюту можно сделать, например, из бумаги или с помощью резьбы по дереву. Однако принтер это самый быстрый и качественный способ создания 3д моделей, ведь детали из бумаги не долговечны и их легко испортить. Казалось бы, почему тогда не выбрать резьбу по дереву? Однако у этого способа изготовления так же есть минусы производство будет осуществляться с использованием ручного труда, а это в разы снизит производительность.

Но ведь ещё для такого способа изготовления нужны ресурсы, в качестве которых будет выступать дерево, следовательно, будут истощаться природные ресурсы. 3D-принтеры же позволяют существенно сократить время, затрачиваемое на каждый проект. трехмерная печать позволяет относительно недорого изготавливать нужные прототипы с высокой точностью, самостоятельно регулируя настройки принтера и выбирая оптимальные параметры.

3D принтер Picaso Designer X PRO — разработка российской компании Picaso 3D.

Корпус изготовлен из алюминия, вес принтера 16 кг. При включении в сеть принтер подсвечивается красивой синей подсветкой и оповещает оператора звуковым сигналом. Сверху на лицевой панели расположились дисплей и джойстик интерфейса управления, USB слот для флешки, прозрачные дверцы рабочей камеры и верхняя крышка. На боковых сторонах принтера расположен отсек для катушки материала и контейнер для сбора пластика после очистки сопла. На верхней плоскости корпуса предусмотрены специальные демпферы для верхней крышки, чтобы не повредить ее при открытии.

Экран управления
Первая иконка – режим печати. Содержит внутри себя варианты запуска задания на печать. Второе меню – меню загрузки материала. Здесь расположились стандартные функции загрузки/выгрузки филамента, а также раздел редактирования профилей материала и сервисная функция прочистки печатающего блока. Следующий раздел– меню сервисных функций. Здесь расположились функции сервиса и замены сопла, автокалибровка стола.

Внутреннее устройство:
Печатный стол состоит из нескольких слоев – основа, нагревательный элемент, алюминиевая пластина и толстое восьмимиллиметровое стекло. Печатающий блок использует магнитные датчики, это значительно увеличивает чувствительность узла. Система конвекции воздуха внутри рабочей камеры 3D принтера реализована с помощью мощных нагнетателей, перемешивающих воздух на разных режимах работы.

С помощью них, реализованы функции поддержания равномерного распределения температуры в камере и охлаждения рабочей камеры при печати низкотемпературными материалами, например, Wax.
Максимальная область печати, которую можно использовать в этом принтере 200 х 200 х 210 мм, а минимальная высота слоя по оси Z —10 микрон. Максимальная скорость печати штатным соплом составляет до 100 см3 в час.

3D принтер Zenit 3D — разработка российской компании 3Dtool.

Первое, что мы видим, это металлический корпус, который обеспечивает виброустойчивость. Вес принтера составляет порядка 20 кг. На фронтальной стороне принтера, присутствует прозрачная дверца из акрила для удобного наблюдения за 3D печатью и доступа к рабочей камере. Сверху корпус 3D принтера не закрыт. Так как пластик для работы принтера заправляется именно в верхнюю часть экструдера, это удобно. Подставка под катушку пластика — это отдельная конструкция. Она поставляется вместе с принтером в комплекте.

Свою работу в рамках индивидуального творческого проекта на тему "Создание 3D модели гимнкойна" я начал с анализа предоставленных мне скетчей и ранних зарисовок будущей валюты. Я выбрал такой дизайн, который, на мой взгляд, мог запомниться учащимся своей простатой, но в тоже время дизайн монеты должен выделяться и соответствовать офицеальному стилю. Далее я приступил к разработке моделей. Сначала я начертил примерные схемы обоих сторон на листках и рассчитал сколько миллиметров должна составлять каждая деталь монеты.

Самой первой моделью, я начал создавать уже в самой программе «fusion 360», . Как оказалось, это была очень сложный концепт для моделирования, ведь мне было необходимо работать с деталями очень маленького размера и мне приходилось много раз переделывать модель
создание модели я начал с лицевой стороны монеты - аверса.

Сначала с помощью функций «create, create cylinder» я создал круг 30мм.
Далее с помощью функций «create sketch, extrude» я создал кант бедующей монете.
Следующим шагом с помощью функции «insert» я добавил на рельеф монеты изображение герба нашей школы.

В завершении, с помощью функции «create text», добавил название школы на герб и название монеты
Далее я приступила к задней стороне. С помощью функции «copy» я скопировал основание монеты и добавил на реверс текст:

Работая над проектом, я достиг поставленных задач:
Изучил программу fusion360

• Рассмотрел и изучил составляющие части монеты
• Сделал несколько чертежей модели и выбрал наилучший
• Создал 3д модель монеты в программе fusion360
• Распечатал монету на 3д принтере

1. Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого «КРАТКОЕ МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ПО AUTODESK FUSION 360»
2. Герасимов А. А. «Самоучитель КОМПАС-3D V19»
3. Наталья Феоктистова «Монеты мира»