Исследовательский проект “3D-моделирование и проектирование шахматных фигур в стиле Вороного для 3D-печати”
Автор (ы)
Аффилиация
МАУДО “Центр детского творчества”, пгт. Белый Яр, Ханты-Мансийский Автономный округ – Югра, 7 класс
Научный руководитель
Аннотация
Актуальность выбранной темы обусловлена практически повсеместным использованием трехмерной графики в различных отраслях и сферах деятельности. Широкое использование 3D-технологий в сфере маркетинга, архитектурного дизайна, медицины и кинематографии, и промышленности. знание которой становится все более необходимым для полноценного развития личности. 3D-моделирование позволяет создать прототип будущего сооружения, коммерческого продукта в объемном формате. Важную роль 3D-моделирование играет при проведении презентации и демонстрации какого-либо продукта или услуги.
Когда мне было 7 лет, меня дедушка научил играть в шахматы. Шахматы требуют колоссальной человеческой мысли, глубокий и большой расчет вариантов. Для победы в шахматы необходимо логически мыслить, просчитать комбинации на несколько ходов вперёд и быть предельно внимательным. Мне нравится проводить свободное время за игрой в шахматы, это и натолкнуло меня на идею сделать шахматы своими руками. Было бы хорошо на перемене в школе, выезжая на природу или на улице с друзьями поиграть в шахматы. Обучаясь в объединении «3D-прототипирование» Технопарка Центра Детского творчества, мы решили создать 3D-модель шахматных фигур в Tinkercad.
Цель – выполнить анализ разнообразия и развитие приемов 3D-моделирования и 3D-печати и на основе изученного создать свою модель шахматных фигур в стиле Вороного.
Для реализации данных целей были поставлены следующие задачи:
- собрать информацию о внешнем облике и развитии шахматных фигур;
- познакомиться с принципом работы 3D-ручки и 3D-принтера, изучить область их применения;
- создать и реализовать дизайн-проект и трёхмерный макет шахматных фигур.
В этом наборе шахмат мы используем структуру Вороного для каждой фигуры. Структура Вороного — это математическое построение раздела плоскости, в результате которого получаются крутые, похожие на перепонки трехмерные структуры. Преимущество структуры Вороного для 3D-печати состоит в том, что для печати обычно требуется меньше нити, это замечательно, когда вы печатаете 32 шахматные фигуры – восхитительно красивые модели в стиле Вороного (математическое разбиение пространства с несколькими точками на области), алгоритм которых хотелось повторить. Недавно это стало возможным при использовании программы Meshlab. Для начала берем нашу модель шахмат, которая в дальнейшем будет выполнена в стиле вороного и импортим ее в Meshlab. Задаем необходимые параметры, и после обработки объекта программой получаем нашу модель. Далее распечатываем на 3D-принтере DobotMOOZ.
На основании проведенного исследования наша гипотеза нашла подтверждение что ранее волшебные и не постижимые 3D-технологии, доступны обычному школьнику, мы пришли к выводу, что данные технологии могут быть полезны людям разных возрастов и разных профессий: детям, педагогам, дизайнерам, архитекторам, инженерам и конструкторам. Приложив совсем немного усилий, был создан объемный комплект моделей шахматных фигур по собственному дизайн-проекту. Методом наблюдения и изменения входных настроек печати, были найдены оптимальные параметры для воплощения моих фигур в реальные объекты.
В ближайшее время я планирую спроектировать и напечатать полный набор из 32 шахматных фигур, а поле для игры будет разработано в макете для лазерной гравировки и резки. Однако у меня возникло ещё много вопросов, например, о 3D-сканировании, об опасностях 3D-печати запрещенных предметов (оружия), о возможностях 3D-печати в медицине. Поэтому, я планирую совершенствовать свои навыки владения средой трехмерного моделирования и продолжать исследовать эту тему. 3D-принтеры помогают воплотить мечты в реальность. 3D технологии стали общедоступны на занятиях в лабораториях технопарка открывшегося на базе МАУДО «Центра детского творчества» и, возможно, когда-нибудь я стану моделлером, 3D-аниматором, 3D-повором, а может и 3D-хирургом!
Содержание работы
Автор предпочел не показывать работу на сайте
Конкурс, в котором автор работы принял участие:
V Международный конкурс исследовательских проектов школьников “Древо жизни”, 2022/2023
Отрасль наук
Форма представления работы
Дата публикации работы: 24.03.2023
Добавить комментарий