UNIVERZA V LJUBLJANI
PEDAGOŠKA FAKULTETA
DIPLOMSKO DELO
NASTJA MIHOVEC
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
UNIVERZA V LJUBLJANI
PEDAGOŠKA FAKULTETA
Študijski program: MATEMATIKA IN TEHNIKA
PROGRAMSKA ORODJA ZA 3D MODELIRANJE V
OKVIRU TEHNIKE IN TEHNOLOGIJE V OSNOVNI
ŠOLI
Mentor: dr. Branko Kaučič Kandidatka: Nastja Mihovec
Somentor: dr. Stanislav Avsec
Ljubljana, maj 2013
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
ZAHVALA
V prvi vrsti se zahvaljujem mentorju doc. dr. Branku Kaučiču in somentorju dr. Stanislavu
Avscu, da sta me sprejela pod svoje okrilje in me vodila na poti nastajanja diplomskega dela.
Prav tako se jima zahvaljujem za ustrezno strokovno mnenje, pomoč pri nastajanju
diplomskega dela, spodbudo in potrpežljivost.
Zahvala gre prav tako mojemu možu Janezu in staršema Hemi in Branku za spodbujanje,
pomoč, nasvete in omogočanje študija.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
Povzetek
Na svetu obstajajo številni programi, ki nam omogočajo 3D modeliranje. Med njimi najdemo
plačljive in brezplačne programe. Mnogi oblikovalci ali načrtovalci uporabljajo plačljive
programe, kot so: AutoCad, Maya, ProEngineer, Cinema 3D, SolidWorks itn., saj so mnenja,
da brezplačni programi ne morejo nuditi vsega, kar ponujajo plačljivi programi. Pri tem imajo
v mislih kvaliteto modeliranja, orodja, funkcije, enostavno uporabo, podporo, vzdrževanje itn.
Razvijalci brezplačnih programov se še posebej trudijo, da bi takšne uporabnike prepričali v
nasprotno in da bi tako pričeli uporabljati njihove produkte. Podjetja se trudijo, da te
programe nadgrajujejo in izboljšujejo, da bi bili bolj prijazni uporabnikom. Programi, ki
nudijo možnost izvoza formata za 3D tiskanje, so dobrodošli, saj lahko narisani 3D model
pozneje natisnemo in vidimo končni izdelek s svojimi očmi in ga poprimemo. V diplomskem
delu smo izbrali nekaj obstoječih brezplačnih programov za 3D modeliranje in jih na kratko
opisali, predstavili program Blender za 3D modeliranje, ki smo ga izbrali na podlagi vnaprej
določenih kriterijev za primerjavo z drugimi programi, prikazali njegovo uporabo z
osnovnimi funkcijami in orodji na osnovnih objektih, uporabo programa na primerih,
preučevali video in spletno literaturo za uporabo ter z novimi idejnimi skicami zasnovali
možne konkretne izdelke, ki so uporabni predvsem za izdelavo izdelkov pri predmetu tehnika
in tehnologija ter jih po končani zasnovi in modeliranju natisnili. Prav tako smo omenjeni
program umestili v izobraževalni proces in na podlagi izbranih in zapisanih kriterijev izdelke
uvrstili v izobraževalni proces. Po končanem 3D tiskanju izdelkov prototipov je zapisano
kritično mnenje o samem postopku tiskanja in o ugotovitvah, ki bi doprinesle k izboljšavi
modeliranja v samem programu.
Ključne besede: 3D modeliranje, 3D tiskanje, 3D optično branje, Blender, učna izdelava, 3D
model ali 3D objekt, Tehnika in tehnologija.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
SOFTWARE TOOLS FOR 3D MODELING AS A PART OF DESIGN
AND TECHNOLOGY IN PRIMARY SCHOOL
Abstract
There are numerous programs that enable 3D modeling. We can choose from various free
programs or the ones that we must pay for. Many designers and engineers use payable
programs such as AutoCad, Maya, ProEngineer, Cinema 3D, SolidWorks, etc. In their
opinion these programs give their users more than the free ones mainly because of their better
modeling quality, tools, functions, easy usage, support, maintenance, etc. Free program
developers try very hard to convince these users to reconsider, change their mind and start to
use their products. Companies try to upgrade and improve programs so that they will be user-
friendlier. Programs that enable export of 3D print format are more than welcome, because
that allows the user to actually print his or hers 3D model, see it for real and even touch it. For
our diploma paper we chose some of the free programs for 3D modeling, described them
shortly and introduced a free program for 3D modeling Blender. This program was chosen
based on previously selected criteria and after a comparison with some other free programs
for 3D modeling. Later on we demonstrated the use of Blender (basic functions and tools on
basic objects), gave an extra explanation of the use of Blender supported by examples, studied
video and online literature for its use and made new sketches that can be used for making real
products at school for school subject Design and Technology. At the end of our project some
of them were printed. We integrated Blender into primary school educational process (from
6th to 8th grade) and based on chosen and written criteria integrated our products into the
educational process as well. After finishing 3D printing of prototype products we have
critically discussed the process of printing and our findings that could contribute to an easier
and simpler modeling in the program Blender.
Keywords: 3D model, 3D print, 3D scan, Blender, practical lesson, 3D model or 3D object,
Design and Technology.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
Kazalo vsebine 1 UVOD .................................................................................................................................................... 1
1. 1 OPREDELITEV PODROČJA IN OPIS PROBLEMA ............................................................................. 1
1.2 NAMEN IN CILJI DIPLOMSKEGA DELA ............................................................................................ 3
1.3 METODOLOGIJA DELA ................................................................................................................... 3
1.4 ZGRADBA DIPLOMSKEGA DELA ..................................................................................................... 4
2 3D MODELIRANJE IN OBSTOJEČA BREZPLAČNA PROGRAMSKA ORODJA ............................................ 5
2.1 3D KONCEPT .................................................................................................................................. 5
2.2 PREGLED BREZPLAČNIH PROGRAMOV ZA 3D MODELIRANJE ....................................................... 9
2.2.1 BLENDER ................................................................................................................................. 9
2.2.2 GOOGLE SKETCHUP .............................................................................................................. 12
2.2.3 ANIM8OR .............................................................................................................................. 13
2.2.4 ART OF ILLUSION .................................................................................................................. 14
2.2.5 OPEN FX ................................................................................................................................ 15
2.2.6 3DVIA SHAPE ........................................................................................................................ 15
2.2.7 SEAMLESS 3D ........................................................................................................................ 16
2.2.8 WINGS 3D ............................................................................................................................. 17
2.2.9 AUTODESK123D .................................................................................................................... 18
2.2.10 MILKSHAPE 3D .................................................................................................................... 19
2.2.11 FREECAD ............................................................................................................................. 20
2.3 PRIMERJAVA PROGRAMOV ......................................................................................................... 21
3 PREDSTAVITEV PROGRAMA BLENDER ............................................................................................... 25
3.1 BLENDER ...................................................................................................................................... 25
3.2 STROJNE IN PROGRAMSKE ZAHTEVE .......................................................................................... 26
3.3 NAMESTITEV PROGRAMA ........................................................................................................... 27
3.4 RAZLAGA OSNOVNIH TIPK ........................................................................................................... 30
3.5 OSNOVNE ZNAČILNOSTI PROGRAMA.......................................................................................... 32
3.5.1 DELOVNO OKOLJE ................................................................................................................. 32
3.5.2 MENIJSKA VRSTICA IN ORODNE VRSTICE ............................................................................. 33
3.6 OSNOVNE FUNKCIJE .................................................................................................................... 43
3.6.1 POSTAVLJANJE OBJEKTOV V PROSTOR................................................................................. 43
3.6.2 UREJANJE OBJEKTA Z OSNOVNIMI POJMI ............................................................................ 47
3.6.3 MODELIRANJE OBJEKTA ....................................................................................................... 51
3.6.4 RENDIRANJE.......................................................................................................................... 63
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
3.6.5 OBJEKTI S POMOČJO KRIVULJ ............................................................................................... 64
3.6.6 DODAJANJE MATERIALOV IN TEKSTUR ................................................................................ 66
3.6.7 UPORABA POGLEDOV ........................................................................................................... 79
3.6.8 ANIMACIJA ............................................................................................................................ 84
4 PRIMERI 3D MODELIRANJA ................................................................................................................ 87
4.1 KRITERIJSKA ZASNOVA IZDELKOV ................................................................................................ 87
4.2 OPERATIVNI CILJI UČNE IZDELAVE ............................................................................................... 88
4.3 IZVEDBA MODELIRANJA .............................................................................................................. 90
4.3.1 PRIMER: OBROČ ................................................................................................................... 90
4.3.2 PRIMER: ŠKATLA S SNEMLJIVIM POKROVOM ...................................................................... 95
4.3.3 PRIMER: POSODA ZA ULIVANJE .......................................................................................... 101
4.3.4 PRIMER: ŠAHOVSKA FIGURA .............................................................................................. 105
4.3.5 PRIMER: JADRNICA ............................................................................................................. 111
4.4 FORMATI ZA 3D TISKANJE V PROGRAMU BLENDER .................................................................. 124
4.5 3D TISKANJE Z VREDNOTENJEM ................................................................................................ 124
4.5.1 VREDNOTENJE .................................................................................................................... 125
5 DISKUSIJA .......................................................................................................................................... 129
6 ZAKLJUČEK ........................................................................................................................................ 131
7 VIRI IN LITERATURA .......................................................................................................................... 133
7.1 SPLETNI NASLOVI ....................................................................................................................... 133
8 PRILOGE: DELAVNIŠKE RISBE IZDELKOV ........................................................................................... 137
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
KAZALO SLIK
SLIKA 1: INTERAKCIJA MED DVEMA KROGLAMA [1]. ............................................................................................... 6
SLIKA 2: PRIMER MODELIRANJA S PROCEDURALNIM OBJEKTOM [1]. ....................................................................... 6
SLIKA 3: PRIMER 3D OPTIČNEGA BRALNIKA [17]. .................................................................................................... 6
SLIKA 4: POSTOPEK 3D OPTIČNEGA BRANJA [17]. ................................................................................................... 7
SLIKA 5: PRIMER 3D TISKALNIKA [26]. .................................................................................................................... 8
SLIKA 6: PROGRAM BLENDER. ............................................................................................................................... 10
SLIKA 7: SPLETNA STRAN PROGRAMA BLENDER [4]. ............................................................................................. 11
SLIKA 8: SKUPNOST UPORABNIKOV BLENDER [5]. ................................................................................................. 11
SLIKA 9: PROGRAM GOOGLE SKETCHUP [7]. ......................................................................................................... 12
SLIKA 10: GOOGLE SKETCHUP PRO VERZIJA [7]. .................................................................................................. 12
SLIKA 11: PROGRAM ANIM8OR [1]. ....................................................................................................................... 13
SLIKA 12: PROGRAM ART OF ILLUSION [2]. ........................................................................................................... 14
SLIKA 13: PROGRAM OPEN FX [14]. ...................................................................................................................... 15
SLIKA 14: PROGRAM 3VIDIA SHAPE [28]. .............................................................................................................. 16
SLIKA 15: PROGRAM SEAMLESS 3D. ...................................................................................................................... 17
SLIKA 16: PROGRAM WINGS 3D [29]. .................................................................................................................... 17
SLIKA 17: SPLETNA STRAN WINGS 3D [29]. .......................................................................................................... 18
SLIKA 18: PROGRAM AUTODESK123D [21]. .......................................................................................................... 19
SLIKA 19: PROGRAM MILKSHAPE 3D [10]. ............................................................................................................ 19
SLIKA 20: SPLETNA STRAN MILKSHAPE 3D [10]. ................................................................................................... 20
SLIKA 21: PROGRAM FREECAD [6]. ....................................................................................................................... 21
SLIKA 22: IZBOR WINDOWS [4].............................................................................................................................. 27
SLIKA 23: INFORMACIJSKO OKNO [4]. .................................................................................................................... 27
SLIKA 24: OKNO ZA NAMESTITEV PROGRAMA. ...................................................................................................... 28
SLIKA 25: LICENČNE PRAVICE. .............................................................................................................................. 28
SLIKA 26: PONUJENE MOŽNOSTI OB NAMESTITVI PROGRAMA. ............................................................................... 28
SLIKA 27: MESTO NAMESTITVE PROGRAMA. .......................................................................................................... 29
SLIKA 28: KONEC NAMESTITVE. ............................................................................................................................ 29
SLIKA 29: PROGRAM BLENDER. ............................................................................................................................. 29
SLIKA 30: IZBOR WINDOWS [4].............................................................................................................................. 30
SLIKA 31: INFORMATIVNO OKNO [4]. ..................................................................................................................... 30
SLIKA 32: DELOVNA POVRŠINA PROGRAMA BLENDER. .......................................................................................... 32
SLIKA 33: OKNO USER PREFERNECES WINDOW. ................................................................................................... 33
SLIKA 34: RAZDELITEV OSNOVNEGA OKNA PROGRAMA. ....................................................................................... 33
SLIKA 35: MENIJSKA VRSTICA. .............................................................................................................................. 34
SLIKA 36: ORODJARNA NA LEVI STRANI. ................................................................................................................ 36
SLIKA 37: ORODJARNA PREOBRAZI. ...................................................................................................................... 37
SLIKA 38: MENIJSKA VRSTICA. .............................................................................................................................. 37
SLIKA 39: OKNO LASTNOSTI. ................................................................................................................................. 39
SLIKA 40: PODROBNOSTI OKNA LASTNOSTI. .......................................................................................................... 39
SLIKA 41: NIZ KOPIJ OBJEKTA. ............................................................................................................................... 40
SLIKA 42: POSNETI ROBOVI NA OBJEKTU. .............................................................................................................. 40
SLIKA 43: OBLIKOVANJE OČESA PRI OBJEKTU [23]. ............................................................................................... 40
SLIKA 44: ZRCALJENJE OBJEKTA GLEDE NA OS A) IN B). ........................................................................................ 41
SLIKA 45: MOŽNOST USTVARJANJA VIJAČNICE A) GLEDE NA ŠTEVILO PLOSKEV IN B) GLEDE NA ZASUK. .............. 41
SLIKA 46: RAZDELITEV POVRŠJA A) KROGLA IN B) IZ VALJA DOBIMO KROGLO. ..................................................... 41
SLIKA 47: DEFORMACIJA A) GLEDE NA ZASUK IN B) GLEDE NA VELIKOST IN OBLIKO. ............................................ 41
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
SLIKA 48: SPLOŠČITEV A) V POGLEDU PROGRAMA IN B) POGLED UPODABLJANJA. ................................................ 42
SLIKA 49: DODATKI OBJEKTOM. ............................................................................................................................ 42
SLIKA 50: OKNO LASTNOSTI IN SPREMEMBA LE TEGA. ........................................................................................... 42
SLIKA 51: TIMELINE ALI ČASOVNICA. .................................................................................................................... 43
SLIKA 52: KOCKA. ................................................................................................................................................. 43
SLIKA 53: VALJ. ..................................................................................................................................................... 44
SLIKA 54: DODAJANJE VALJA GLEDE NA ŽELENE NASTAVITVE. ............................................................................. 44
SLIKA 55: MOŽNOSTI VALJA GLEDE NA ZAPRTOST ALI ODPRTOST ROBOV. ............................................................ 44
SLIKA 56: STOŽEC. ................................................................................................................................................. 45
SLIKA 57: PRIMER ZAPRTEGA ALI ODPRTEGA STOŽCA. .......................................................................................... 45
SLIKA 58: KROGLA. ............................................................................................................................................... 45
SLIKA 59: SPREMEMBA LASTNOSTI KROGLE GLEDE NA PONUJENE PARAMETRE. .................................................... 45
SLIKA 60: TRIKOTNA SFERA. .................................................................................................................................. 46
SLIKA 61: SPREMEMBA PARAMETROV. .................................................................................................................. 46
SLIKA 62: KROG. ................................................................................................................................................... 46
SLIKA 63: PLOSKEV. .............................................................................................................................................. 46
SLIKA 64: PRIMER MREŽE. ..................................................................................................................................... 47
SLIKA 65: DELOVNO OKOLJE PROGRAMA BLENDER............................................................................................... 47
SLIKA 66: EDIT MODE POGLED OBJEKTA. .............................................................................................................. 48
SLIKA 67: MOŽNOSTI SPREMEMB NA OBJEKTU. ..................................................................................................... 48
SLIKA 68: IZBRANA TOČKA NA OBJEKTU. ............................................................................................................... 48
SLIKA 69: OZNAČITEV VEČ TOČK HKRATI. ............................................................................................................. 49
SLIKA 70: OZNAČITEV ROBA. ................................................................................................................................. 49
SLIKA 71: OZNAČITEV VEČ ROBOV HKRATI. .......................................................................................................... 49
SLIKA 72: OZNAČITEV PLOSKVE ............................................................................................................................ 50
SLIKA 73: OZNAČITEV VEČ PLOSKEV. .................................................................................................................... 50
SLIKA 74: VIDNOST KOCKE. ................................................................................................................................... 51
SLIKA 75: POLNI IN ŽIČNI MODEL ISTE KOCKE. ...................................................................................................... 51
SLIKA 76: OZNAČITEV PLOSKVE PREKO TOČK........................................................................................................ 51
SLIKA 77: OBSEG GLEDE NA OZNAČITVE PLOSKVE. ............................................................................................... 52
SLIKA 78: OBSEG GLEDE NA OZNAČITEV TOČK. ..................................................................................................... 52
SLIKA 79: OBSEG GLEDE NA SMER. ........................................................................................................................ 52
SLIKA 80: OZNAČITEV CELEGA OBJEKTA, TIPKA A. ............................................................................................... 53
SLIKA 81: POVEČANA KOCKA. ............................................................................................................................... 53
SLIKA 82: POMANJŠANA KOCKA. ........................................................................................................................... 53
SLIKA 83: PREMIK GLEDE NA OSI. .......................................................................................................................... 54
SLIKA 84: PREMIK OBJEKTA GLEDE NA Z OS (MODRA PUŠČICA). ............................................................................ 54
SLIKA 85: PREMIK TOČKE V POLJUBNI SMERI. ........................................................................................................ 54
SLIKA 86: PREMIK PLOSKVE PO OSI Z. .................................................................................................................... 55
SLIKA 87: ZAČETNO STANJE KOCKE. ...................................................................................................................... 55
SLIKA 88: KONČNO STANJE KOCKE. ....................................................................................................................... 55
SLIKA 89: ROTACIJA PLOSKVE. .............................................................................................................................. 56
SLIKA 90: KVADRAT. ............................................................................................................................................. 56
SLIKA 91: KONČNO STANJE. ................................................................................................................................... 56
SLIKA 92: PRITISK TIPKE Z, ZA SMER OSI Z. ........................................................................................................... 57
SLIKA 93: IZTISK ZGORNJE PLOSKVE. ..................................................................................................................... 57
SLIKA 94: Z ORODJEM IZVLEČI SMO KOCKI DODALI PLOSKVE. ............................................................................... 57
SLIKA 95: ORODJE IZBRIŠI. .................................................................................................................................... 58
SLIKA 96: PRIMER VSTAVLJANJA PLOSKVE GLEDE NA TRI IZBRANE TOČKE. ........................................................... 58
SLIKA 97: RAZDELITEV PLOSKVE NA 2 DELA. ......................................................................................................... 59
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
SLIKA 98: RAZDELITEV DELA NA 5 DELOV. ............................................................................................................ 59
SLIKA 99: PRIMER SPREMEMBE OBLIKE POVRŠINE. ................................................................................................ 59
SLIKA 100: ORODJE KOPIRANJE. ............................................................................................................................ 60
SLIKA 101: STOPNJA RAZDELITVE KROGLE GLEDE NA KROGE. .............................................................................. 60
SLIKA 102: PRIKAZ FUNKCIJE PRESEK A) KOCKA IN VALJ SKUPAJ IN B) VALJ BREZ KOCKE..................................... 61
SLIKA 103: PRIMERI UPORABE ORODJA VRTENJE. .................................................................................................. 61
SLIKA 104: PREMIK KROGA. .................................................................................................................................. 62
SLIKA 105: DODAJANJE NAVPIČNICE ALI PRAVOKOTNICE. ..................................................................................... 62
SLIKA 106: PRIMER VIJAČNICE............................................................................................................................... 63
SLIKA 107: ORODJE UPODABLJANJA. ..................................................................................................................... 63
SLIKA 108: PRIKAZ SLIKE. ..................................................................................................................................... 64
SLIKA 109: SHRANITEV SLIKE. ............................................................................................................................... 64 SLIKA 110: OBJEKTI S POMOČJO KRIVULJ A) KRIVULJA V ORISNEM NAČINU, B) KRIVULJA V UREJEVALNEM NAČINU,
C) PREMIKANJE POSAMEZNIH TOČK, D) POVRŠINE KRIVULJ, E) KRIVULJA SPRIJETA SKUPAJ IN F) KRIVULJA
SPRIJETA V OBJECT MODE. ............................................................................................................................ 65
SLIKA 111: NASTAVITVE LASTNOSTI KRIVULJ. ...................................................................................................... 66
SLIKA 112: DODAJANJE MATERIALA. ..................................................................................................................... 67
SLIKA 113: SPREMINJANJE NASTAVITEV ZA FUNKCIJO MATERIALA. ...................................................................... 67
SLIKA 114: UPODOBLJENA SLIKA Z RAZLIČNIMI MATERIALI. ................................................................................. 67
SLIKA 115: MOŽNE NASTAVITVE PRI FUNKCIJI MATERIAL. .................................................................................... 68
SLIKA 116: NASTAVITEV PREDOGLEDA OBJEKTA. ................................................................................................. 68
SLIKA 117: MATERIAL NA PLOŠČATI PLOSKVI. ...................................................................................................... 68
SLIKA 118: PREDOGLED Z UČINKOM KROGLE. ....................................................................................................... 69
SLIKA 119: PREDOGLED KVADRASTIH TELES. ........................................................................................................ 69
SLIKA 120: PREDOGLED ZA ŽIVA BITJA. ................................................................................................................. 69
SLIKA 121: PREDOGLED MOŽNOSTI ZA PERJE ITN. .................................................................................................. 69
SLIKA 122: PREDOGLED Z UČINKOM NEBA V OZADJU. ........................................................................................... 69
SLIKA 123: RAZLIČNE MOŽNOSTI ODSEVNOSTI [23]. ............................................................................................. 70
SLIKA 124: RAZLIČNE MOŽNOSTI GROBOSTI POVRŠINE [23]. ................................................................................. 70
SLIKA 125: RAZLIČNE MOŽNOSTI MEHKOBE [23]. .................................................................................................. 70
SLIKA 126: RAZLIČNE MOŽNOSTI POTEMNENJA [23]. ............................................................................................. 71
SLIKA 127: RAZLIČNE MOŽNOSTI RAZPRŠENOSTI [23]. .......................................................................................... 71
SLIKA 128: NASTAVITVE SIJAJA. ............................................................................................................................ 71
SLIKA 129: RAZPRŠENOST GLEDE NA SIJAJ. ........................................................................................................... 71
SLIKA 130: SENČENJE A) NASTAVITVE SENČENJA IN B) PRIMER SENČENJA. ........................................................... 72 SLIKA 131: PROSOJNOST A) NASTAVITVE PROSOJNOSTI, B) PRIMER PROSOJNOSTI Z NASTAVITVAMI IN C) MASKA IN
ALPHA 0.500. ................................................................................................................................................ 72
SLIKA 132: ODSEVNOST Z NASTAVITVIJO FESNEL 2.000. ...................................................................................... 72
SLIKA 133: PORAZDELJENOST SVETLOBE [23]. ...................................................................................................... 73
SLIKA 134: PRIMER DVEH OBJEKTOV GLEDE NA NASTAVITEV MATERIALA IN SENČENJA. ...................................... 73
SLIKA 135: DODAJANJE UČINKOV. ......................................................................................................................... 73
SLIKA 136: IKONA ZA TEKSTURO. .......................................................................................................................... 74
SLIKA 137: OKNO Z NASTAVITVAMI TEKSTURE. .................................................................................................... 74
SLIKA 138: RAZLIČNE MOŽNOSTI ZA IZBIRO TEKSTURE. ........................................................................................ 75
SLIKA 139: PRIMER IZBRANE TEKSTURE. ............................................................................................................... 75
SLIKA 140: PRIMER DODAJANJA TEKSTURE. .......................................................................................................... 76
SLIKA 141: NASTAVITVE ZA SLIKO 141 SPODAJ. .................................................................................................... 76
SLIKA 142: PRIKAZ TEKSTURE A), B) IN C) GLEDE NA NASTAVITVE. ....................................................................... 77
SLIKA 143: DODAJANJE TEKSTURE S POMOČJO DODANE SLIKE. ............................................................................. 77
SLIKA 144: TEKSTURA A) DODANA TEKSTURA Z UČINKOM NEBA IN B) DODAJANJE IZBRANE SLIKE [13]. .............. 78
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
SLIKA 145: TEKSTURA DODANA KOT SLIKA [13].................................................................................................... 78
SLIKA 146: SPREMENJENE NASTAVITVE GLEDE NA SLIKO 140 [13]. ....................................................................... 78
SLIKA 147: POGLED NA 3D OBJEKT GLEDE NA KAMERO. ....................................................................................... 79
SLIKA 148: DODAJANJE KAMER. ............................................................................................................................ 79
SLIKA 149: SPREMINJANJE NASTAVITEV KAMER. ................................................................................................... 80
SLIKA 150: SVETLOBNI VIR: LUČ. .......................................................................................................................... 81
SLIKA 151: SVETLOBNI VIR: SONCE A) PRIMER 1 IN B) PRIMER 2. .......................................................................... 81
SLIKA 152: SVETLOBNI VIR V OBLIKI STOŽCA. ....................................................................................................... 81
SLIKA 153: SVETLOBNI VIR: POVRŠINSKO. ............................................................................................................. 82
SLIKA 154: SVETLOBNI VIR: PROSTORSKO. ............................................................................................................ 82
SLIKA 155: PRIMER DODAJANJA SVETLOBNIH VIROV IN NASTAVITVE. ................................................................... 82
SLIKA 156: NASTAVITVE SVETLOBNEGA VIRA. ...................................................................................................... 83
SLIKA 157: NASTAVITVE SENČENJA. ...................................................................................................................... 83
SLIKA 158: NASTAVITVE ZA ANIMACIJO. ............................................................................................................... 84
SLIKA 159: GRAPH EDITOR ZA LAŽJE OPRAVLJANJE ANIMACIJ. ............................................................................. 85
SLIKA 160: PRIMER ANIMACIJE NA ČASOVNICI. ..................................................................................................... 85
SLIKA 161: OBJEKT IN POT ZA ANIMACIJO. ............................................................................................................ 86
SLIKA 162: ZAPISANA ANIMACIJA. ......................................................................................................................... 86
SLIKA 163: DODAJANJE VALJA IN POMANJŠANJE PO Z OSI. ..................................................................................... 90
SLIKA 164: POGLED IZ FRONTALNE LEGE. .............................................................................................................. 91
SLIKA 165: OZNAČITEV ZGORNJE PLOSKVE. .......................................................................................................... 91
SLIKA 166: ORODJE EXTRUDE. .............................................................................................................................. 91
SLIKA 167: SPREMEMBA POGLEDA. ....................................................................................................................... 91
SLIKA 168: Z IZVLEKOM STRANSKIH PLOSKEV DOBIMO TORUS. ............................................................................. 92
SLIKA 169: DODAJANJE ROBOV Z UPORABO ORODJA DODAJANJE NOVIH ROBOV. .................................................. 92
SLIKA 170: PONOVITEV FUNKCIJE NA NOTRANJIH ROBOVIH. ................................................................................. 92
SLIKA 171: IZBOČENOST ROBOV NA ZUNAJ. ........................................................................................................... 93
SLIKA 172: UPORABA FUNKCIJE SUBDIVISION SURFACE. ...................................................................................... 93
SLIKA 173: PRIMER OBJEKTA. ................................................................................................................................ 93
SLIKA 174: SPLOŠČIMO OBJEKT. ............................................................................................................................ 93
SLIKA 175: OBROČ. ............................................................................................................................................... 94
SLIKA 176: DODAJANJE MATERIALA IN SENČENJA. ................................................................................................ 94
SLIKA 177: OSNOVA JE KOCKA. ............................................................................................................................ 95
SLIKA 178: DODAJANJE PLOSKVE ZA POKROV. ...................................................................................................... 95
SLIKA 179: ORODJE IZVLEČI. ................................................................................................................................. 96
SLIKA 180: ŠKATLA S SNEMLJIVIM POKROVOM A) POKROV IN ŠKATLA B) ZDRUŽITEV POKROVA S KOCKO. ........... 96
SLIKA 181: PRIMER KONČNEGA IZDELKA. .............................................................................................................. 96
SLIKA 182: ZDRUŽITEV DVEH OBJEKTOV. .............................................................................................................. 97
SLIKA 183: RAZDRUŽENA OBJEKTA. ...................................................................................................................... 97
SLIKA 184: UPODOBLJENA OBLIKA. ....................................................................................................................... 97
SLIKA 185: IZDELEK A) OSTRI ROBOVI IN B) POSNETI ROBOVI. ............................................................................... 98
SLIKA 186: SPREMEMBA MATERIALA. ................................................................................................................... 98
SLIKA 187: SPREMEMBA OZADJA. .......................................................................................................................... 99
SLIKA 188: IZDELEK A) POLNA NOTRANJOST ŠKATLE IN B) VOTLA NOTRANJOST ŠKATLE. ..................................... 99
SLIKA 189: ZATIČI NA POKROVU IN UTORI NA ŠKATLI. .......................................................................................... 99
SLIKA 190: ŠKATLA S POKROVOM........................................................................................................................ 100
SLIKA 191: KONČNI IZDELEK. .............................................................................................................................. 100
SLIKA 192: DODAJANJA POLIEDRA. ..................................................................................................................... 101
SLIKA 193: POGLED V EDIT MODE. ...................................................................................................................... 101
SLIKA 194: IZBOR ZGORNJIH PLOSKEV. ................................................................................................................ 101
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
SLIKA 195: IZBRIS IZBRANIH PLOSKEV. ................................................................................................................ 102
SLIKA 196: POSODA A) PORAVNAVA DNA IN B) POGLED IZ DRUGE PERSPEKTIVE. ................................................ 102
SLIKA 197: IZTISNEMO SPODNJE PLOSKVE IN DODAMO PLOSKEV NA DNU POSODE. .............................................. 102
SLIKA 198: DODAJANJE DODATNIH PLOSKEV. ...................................................................................................... 102
SLIKA 199: POSODA A) DODAJANJE VZORCA IN B) POGLED V SLIKI. ..................................................................... 103
SLIKA 200: DODAJANJE MATERIALA A) IN B). ...................................................................................................... 103
SLIKA 201: DODAJANJE PODLAGE. ....................................................................................................................... 103
SLIKA 202: SPREMEMBA VELIKOSTI PODLAGE. .................................................................................................... 104
SLIKA 203: SPREMEMBA BARVE PODLAGE. .......................................................................................................... 104
SLIKA 204: POSODA ZA ULIVANJE. ....................................................................................................................... 104
SLIKA 205: IZBRANA SLIKA IN FIGURA [32]. ........................................................................................................ 105
SLIKA 206: POSTAVITEV OSNOVNEGA OBJEKTA [32]. .......................................................................................... 106
SLIKA 207: SPREMEMBA POGLEDA NA FIGURO [32]. ............................................................................................ 106
SLIKA 208: DODAJANJE NOVEGA OBJEKTA VALJ. ................................................................................................. 106
SLIKA 209: POMANJŠANJE VALJA. ....................................................................................................................... 107
SLIKA 210: OBLIKOVANJE A) DVA MOŽNA POGLEDA NA OBJEKT IN B) POGLED V EDIT MODE. ........................... 107
SLIKA 211: IZBOR ZGORNJIH PLOSKEV. ................................................................................................................ 107
SLIKA 212: UPORABA ORODJA IZVLEČI................................................................................................................ 108
SLIKA 213: ZAMIK IZBRANIH PLOSKEV NA ZNOTRAJ. ........................................................................................... 108
SLIKA 214: PONAVLJANJE FUNKCIJ IZVLEČI IN OBSEG......................................................................................... 108
SLIKA 215: IZRISANA ŠAHOVSKA FIGURA. ........................................................................................................... 109
SLIKA 216: OBRIS GLAVE KONJA. ........................................................................................................................ 109
SLIKA 217: OBRIS GLAVE KONJA. ........................................................................................................................ 110
SLIKA 218: GLAVA KONJA. .................................................................................................................................. 110
SLIKA 219: OBLIKOVANJE GLAVE. ....................................................................................................................... 110
SLIKA 220: GLAVA TRDNJAVE. ............................................................................................................................ 111
SLIKA 221: KOCKA. ............................................................................................................................................. 112
SLIKA 222: KOCKA A) POGLED V EDIT MODE IN B) DODAJANJE ROBA Z ORODJEM LOOP. .................................... 112
SLIKA 223: PLOSKVE A) OZNAČITEV LEVIH PLOSKEV OD SREDINSKE ČRTE IN B) IZBRIS OZNAČENIH PLOSKEV. ... 112
SLIKA 224: IZTISNEMO NEKAJ KVADROV. ............................................................................................................ 113
SLIKA 225: IZBOR SPODNJEGA OGLIŠČA. .............................................................................................................. 113
SLIKA 226: POTEG OGLIŠČA V LEVO, V SMERI ZELENE PUŠČICE (Z OS). ................................................................ 113
SLIKA 227: IZVLEČEMO ZGORNJE TOČKE. ............................................................................................................ 114
SLIKA 228: IZBRANO OGLIŠČE POVLEČEMO NAVZGOR, V SMERI MODRE PUŠČICE. ............................................... 114
SLIKA 229: POTEG ZADNJIH DVEH OGLIŠČ NAVZGOR. .......................................................................................... 114
SLIKA 230: PORAVNAVA OGLIŠČ. ........................................................................................................................ 115
SLIKA 231: PORAVNAVA SPODNJIH ZUNANJIH OGLIŠČ Z NOTRANJIMI, DA DOBIMO OZKO OBLIKO TRUPA............. 115
SLIKA 232: DODAJANJE ROBOV NA SREDINI. ........................................................................................................ 115
SLIKA 233: SPREMEMBA POGLEDA. ..................................................................................................................... 116
SLIKA 234: OZNAKA NOTRANJIH PLOSKEV. ......................................................................................................... 116
SLIKA 235: IZBRIS OZNAČENIH PLOSKEV. ............................................................................................................ 116
SLIKA 236: POLOVICA TRUPA. ............................................................................................................................. 116
SLIKA 237: UPORABA ORODJA ZRCALJENJE. ........................................................................................................ 117
SLIKA 238: TRUP. ................................................................................................................................................ 117
SLIKA 239: DODAJANJE ROBOV NA DROG JAMBORA. ........................................................................................... 117
SLIKA 240: DROG. ............................................................................................................................................... 118
SLIKA 241: IZVLEČEK ZA JAMBOR........................................................................................................................ 118
SLIKA 242: PRIČETEK IZRIS JADER. ...................................................................................................................... 118
SLIKA 243: DODAJANJE PLOSKVE MED TREMI TOČKAMI. ..................................................................................... 119
SLIKA 244: JADRA A) FRONTALNI POGLED IN B) POGLED STRANSKI RIS. .............................................................. 119
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
SLIKA 245: DODAJANJE PRIKLJUČKOV. ................................................................................................................ 119
SLIKA 246: UPODOBITEV V SLIKI. ........................................................................................................................ 120
SLIKA 247: POGLED NA TRUP, JAMBOR IN JADRA. ................................................................................................ 120
SLIKA 248: ODSTRANITEV ZGORNJIH PLOSKEV TRUPA. ........................................................................................ 120
SLIKA 249: DODAJANJE NOTRANJIH PLOSKEV. ..................................................................................................... 121
SLIKA 250: JAMBOR. ............................................................................................................................................ 121
SLIKA 251: UTORI V JADRA. ................................................................................................................................. 121
SLIKA 252: USTREZNOST ZATIČEV IN UTOROV. .................................................................................................... 122
SLIKA 253: POMAKNITEV TRUPA SKUPAJ Z JADRI. ............................................................................................... 122
SLIKA 254: ZDRUŽITEV OBJEKTOV....................................................................................................................... 122
SLIKA 255: JADRNICA A) BREZ MATERIALA IN B) Z DODANIM MATERIALOM IN SVETLOBNIM VIROM. .................. 123
SLIKA 256: ŠKATLA S SNEMLJIVIM POKROVOM, NATISNJENA S 3D TISKALNIKOM. .............................................. 126
SLIKA 257: DELAVNIŠKA RISBA OBROČ............................................................................................................... 137
SLIKA 258: DELAVNIŠKA RISBA ŠKATLA S SNEMLJIVIM POKROVOM: A) ŠKATLA IN B) POKROV. ......................... 139
SLIKA 259: DELAVNIŠKA RISBA POSODA ZA ULIVANJE. ....................................................................................... 140
SLIKA 260: DELAVNIŠKA RISBA KMET. ............................................................................................................... 141
SLIKA 261: DELAVNIŠKA RISBA JADRNICA: A) LEVO JADRO, B) DESNO JADRO, C) JAMBOR IN D) TRUP. ............... 145
1
1 UVOD
V današnjem času si življenja brez računalnika ne moremo predstavljati. Tehnologija v
računalništvu se ves čas spreminja in nadgrajuje. Prav tako se tehnologija spreminja tudi v
šolstvu, saj se učenci vedno pogosteje učijo s pomočjo računalnika. Na področju računalništva
se že nekaj časa uveljavljajo pojmi 3D modeliranje, 3D tiskanje in 3D optično branje.
1. 1 OPREDELITEV PODROČJA IN OPIS PROBLEMA 3D modeliranje ali oblikovanje je proces, ki poteka s pomočjo matematične predstavitve
površine 3D objekta preko določenega programa. Po koncu modeliranja dobimo 3D model.
Sam model se lahko prikaže kot 2D slika ali 3D animacija. 3D model je ustvarjen s
skupinskimi točkami v trirazsežnem prostoru, ki so medsebojno povezane s črtami, ravninami
itn.
Področje 3D modeliranja v današnjih časih doživlja hiter razvoj, saj omogoča računalniško
podprto izdelavo modelov oz. prototipov in s tem bistveno skrajša ter poceni razvoj novih
izdelkov. Dosedanja izdelava prototipov je zelo draga (časovno potratna, strošek materiala) in
si jih pri učnem delu v šoli ne moremo privoščiti. S programi za modeliranje pa je možno
načrtovane izdelke preverjati in tudi učinkovito popravljati že med samim procesom
modeliranja, tako da sama izdelava vmesnih faz oz. različic izdelka med samim načrtovanjem
ni potrebna.
Pri osnovnošolskem pouku Tehnike in tehnologije (v nadaljevanju TiT) se v zadnjih treh
razredih izobraževanja srečujejo s pojmom tehnične dokumentacije, kjer med drugim
pridobijo osnovna znanja o pravokotni in izometrični projekciji. Raziskave so pokazale, da so
klasični načini tehničnega načrtovanja izdelka manj učinkoviti od sodobnega pristopa, ki
temelji na 3D modeliranju. Z diplomskim delom prikažemo možnost uporabe orodij za 3D
modeliranje pri pouku TiT kot model doseganja višjih kognitivnih ciljev tehnične
dokumentacije. Pri uporabi večine programov za 3D modeliranje se učenci srečajo z
zahtevnimi navodili v tujem jeziku. Nepoznavanje modeliranja v kombinaciji s skromnim
znanjem tujega jezika pa učencem predstavlja veliko oviro pri spoznavanju tematike. Kot
velik izziv smo si zastavili, da je izbrani program za 3D modeliranje predstavljen na način, ki
bo učencem razumljiv in dostopen.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
2
Na področju 3D modeliranja se pojavljajo številni programi, s katerimi lahko modeliramo 3D
modele v virtualnem svetu. Obstajajo različni programi, ki so plačljivi in tisti, ki so prosto
dostopni. Osredotočamo se predvsem na prosto dostopna programska orodja za 3D
modeliranje.
Z izborom brezplačnih programov za modeliranje lahko dobimo najbolj primernega, ki bi ga
morda v prihodnosti uporabljali v osnovnih šolah in tako pomagali učencem k boljši predstavi
v trirazsežnem prostoru. S primerjavo najdenih programov določimo najboljši program med
ponujenimi, in sicer na podlagi predhodno sestavljenih kriterijev, ki bi jih upoštevali za ožji
izbor.
Pri izbiri programa je glavno vodilo predvsem enostavnost uporabe in intuitiven uporabniški
vmesnik.
Ob izbiri določenega programa prikažemo njegovo uporabo z osnovnimi funkcijami in orodji
na osnovnih objektih, uporabo programa na primerih, preučimo video in spletno literaturo za
uporabo ter z novimi idejnimi skicami zasnujemo možne konkretne izdelke, ki so uporabni
predvsem pri predmetu TiT, ter jih po končani zasnovi in modeliranju tudi natisnemo. S
predstavitvijo določenega programa lahko nudimo možnost različnih pogledov na oblikovanje
izdelkov. Omenjeni program umestimo v pouk in na podlagi izbranih in zapisanih kriterijev
izdelke uvrstimo v učni program TiT za 7., 8. in 9. razrede. 3D tiskanje izdelkov (hitro
prototipiranje) nam služi za evalvacijo in strogo presojo učinkovitosti 3D modeliranja.
Pri predmetu TiT se trenutno uporablja program CiciCad za računalniško načrtovanje skic in
idej, ki se v zadnjih letih ni nadgrajeval v prid uporabnikom in poleg tega nima možnosti 3D
modeliranja. S podrobno predstavitvijo možnih programov za 3D modeliranje nudimo
možnost kvalitetne izbire med programi, pregled načina dela ter aktualne novosti na tem
področju.
Praktični del je zasnovan kot priročnik za ciljno modeliranje konkretnih izdelkov. Primeri
modeliranja so zasnovani po težavnosti, kar naj bi spodbujalo učenje, tehniško ustvarjalnost
in zanimanje za nadaljnje raziskovanje.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
3
1.2 NAMEN IN CILJI DIPLOMSKEGA DELA
Glavni namen diplomskega dela je raziskati področje brezplačnih programov za 3D
modeliranje, določiti in predstaviti brezplačni program 3D modeliranja preko konkretnih
izdelkov, iz katerega lahko pozneje izvozimo datoteko z določenim formatom in 3D objekt ter
prototip natisnemo na 3D tiskalniku.
Cilji (C1 – C6) diplomskega dela so:
C1: Pojasniti 3D modeliranje, 3D tiskanje in 3D optično branje.
C2: Predstaviti možne brezplačne programe za 3D modeliranje.
C3: Ugotoviti možne formate za izvoz datotek za 3D tiskanje.
C4: Izvesti postopek 3D modeliranja kriterijsko zasnovanih izdelkov za doseganje ciljev in
standardov pouka TiT.
C5: Izdelati potrebno tehnično dokumentacijo izdelkov za potrebe reproduktivnega
modeliranja in vrednotenja.
C6: Utemeljiti smiselnost uporabe 3D orodij pri pouku TiT.
1.3 METODOLOGIJA DELA
Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v osnovni šoli smo raziskali neposredno
na spletu in na podlagi kriterijev, ki smo jih vnaprej določili. Pri predstavitvi programa in
njegove uporabe skozi izdelke smo ugotavljali doprinos k pouku TiT in k samem 3D tiskanju.
Glavne metode dela so bile:
- pridobivanje ustrezne literature,
- deskriptivna metoda pregleda ustreznih programov in možnih formatov za izvoz
datotek za 3D tiskanje,
- izbor dveh programov glede na izbrane kriterije,
- predstavitev izbranega programa z osnovnimi orodji in funkcijami,
- izbor kriterijev za zasnovo in izdelavo izdelkov,
- izbor učnih ciljev,
- izvedba 3D modeliranja z izbranimi izdelki,
- analiziranje izdelkov glede na kriterije,
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
4
- primerjalna metoda ugotovitve možne rabe formatov za 3D tiskanje in možnosti 3D
tiska,
- 3D tiskanje in kritično vrednotenje izdelka prototipa,
- diskusija o dosegu ciljev.
1.4 ZGRADBA DIPLOMSKEGA DELA
V uvodnem delu sta opis in cilj diplomskega dela. V drugem poglavju predstavimo 3D
modeliranje in nabor brezplačnih programov ter na osnovi predhodno zastavljenih kriterijev
določimo optimalni program za 3D modeliranje. V tretjem poglavju podrobno predstavimo
izbrani program za 3D modeliranje. V naslednjem, četrtem, poglavju kriterijsko zasnujemo
izdelke, ki jih najprej določimo in nato predstavimo izdelavo 3D modeliranja konkretnih
izdelkov v izbranem programu. Na koncu predstavitve vsakega izdelka sledi analiza glede na
podane kriterije. V nadaljevanju pojasnimo različne možnosti formatov za izvoz 3D tiska in
kako natisnemo 3D model. Sledi vrednotenje izdelka po končanem tiskanju. V petem
poglavju preko diskusije pojasnimo, ali smo dosegli zastavljene cilje. V zaključku zaključimo
z možnimi novostmi na področju modeliranja in kako bi lahko to vplivalo na pouk TiT.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
5
2 3D MODELIRANJE IN OBSTOJEČA BREZPLAČNA
PROGRAMSKA ORODJA
V današnji dobi se vse vrti okoli tehnologije, zato se tudi sam 3D koncept objektov spreminja
skozi čas. Razpoložljiva tehnika in tehnologija nam narekujeta trenutne in aktualne smernice
razvoja.
2.1 3D KONCEPT
Sodobne smernice 3D koncepta se nanašajo na 3D modeliranje, 3D optično branje in 3D
tiskanje.
3D modeliranje: 3D modeliranje ali oblikovanje je proces, ki poteka s pomočjo matematične
predstavitve površine 3D objekta preko določenega programa. Kar na koncu dobimo, se
imenuje 3D model. Sam model se lahko prikaže kot 2D slika ali 3D animacija [24].
Posamezni 3D modeli predstavljajo 3D objekt, ki je sestavljen iz posameznih točk preko
geometričnih oblik, najpogosteje kot mnogokotnik, točke in robovi. Ravno te geometrične
oblike dajejo možnost modeliranja, saj jih lahko s premikanjem poljubno oblikujemo v 3D
model. Modeli se lahko ustvarijo ročno, z optičnim bralnikom ali algoritmično [3].
3D modeli se uporabljajo v medicini, filmski industriji, igralni industriji, kemijski industriji,
arhitekturi in strojni industriji [1].
Glede na princip modeliranja poznamo naslednje vrste 3D modelov [1]:
Nurbs ali krivulje: so matematično definirane krivulje, sestavljene iz kontrolnih točk
in krivulj. Kontrolne točke so izven krivulj, kar definira linje in ploskve. Kvaliteta
izrisa je boljša kot pri poligonih, saj ob približevanju modela dobimo boljšo kvaliteto.
Ob približevanju ne vidimo mnogokotnikov kot pri poligonih.
Poligon ali mnogokotnik: 3D model modeliramo s pomočjo geometrijskih teles, ki so
sestavljeni iz majhnih mnogokotnikov, kot so: kocka, kvader, stožec, krogla itn. Paziti
je treba na število dodanih mnogokotnikov, saj lahko veliko število preobremeni
računalnik.
DEM ali slikovna reliefnost: 3D model je zasnovan s ploskovnim slikovnim
reliefom, kar pomeni, da se ga uporablja za modeliranje pokrajin, slika 1.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
6
a) b)
Slika 1: Interakcija med dvema kroglama [1].
Opisne krogle: pomembno je, da med dvema kroglama določimo interakcijo, in sicer
če sta pozitivni (se povežeta) in če je ena negativna ter druga pozitivna (se negativna
zlije v pozitivno). Uporablja se za prikaz tekočin in organizmov.
Proceduralni objekti: imajo v osnovi krogelno obliko, kar pomeni, da je deformacija
narejena kot tekstura na podlagi volumna ali reliefa, slika 2.
Slika 2: Primer modeliranja s proceduralnim objektom [1].
3D optično branje: 3D optično branje je postopek digitalnega zajemanja oblike modela, na
osnovi katerega se izrišejo površine modela0.
3D optični bralnik je naprava, ki v resničnosti analizira objekt, zbira podatke o njem in izdela
njegov videz. Zbrane podatke nato lahko uporabljamo za obdelavo digitalnih 3D modelov
preko računalniških programov, slika 3 [26].
Slika 3: Primer 3D optičnega bralnika 0.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
7
3D optični bralnik deluje tako, da ustvari skupek točk na površini objektov v obliki oblaka.
Vsak 3D optični bralnik opisuje pot za vsako točko na površini objekta, zato lahko optični
bralnik vsako točko identificira in jo poveže v celoto [26], slika 4.
Slika 4: Postopek 3D optičnega branja 0.
Prednosti 3D optičnega branja:
povečanje učinkovitosti pri delu s kompleksnimi oblikami in objekti,
pomoč pri načrtovanju proizvodov,
če so zastareli CAD modeli, lahko preko 3D optičnega branja zagotovimo
posodobljeno različico modela,
zamenjava manjkajočih ali večih delov modela (Wikipedija, 2013).
S pomočjo skenerja je možno narediti kopijo modela ali predmeta, ki ga lahko pozneje
ponovno natisnemo ali shranimo na računalnik. Ta način bi prišel prav za namene ohranjanja
dediščine, npr. optično branje kipov, saj lahko spravimo original in na mestu razstave
uporabimo kopijo [5].
3D tiskanje: 3D tiskanje je proces tiskanja 3D objektov preko digitalnih modelov, narejenih
preko računalniškega programa [25].
Pri 3D tiskanju moramo upoštevati tri pomembne stvari, ki si jih je vredno zapomniti, in sicer
[5] :
iz katerega materiala želimo ustvariti model,
kako bomo nanašali želeni material, način tiskanja,
način obdelave.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
8
Vrste tehnologij 3D tiskanja [5]:
SLS – selektivno lasersko sintranje: gre za laser, ki stopi majhne koščke plastike ali
kovine. V posameznih plasteh se nanaša material, ki ga pozneje vidimo kot končni
izdelek ali prototip. S SLS tehnologijo lahko tiskamo zapletene geometrijske oblike.
LOM – nalaganje plasti: po plasteh se nalaga posebna folija, ki se toplotno spoji in jo
na koncu izrežemo iz kocke.
FDM – neprekinjeno nalaganje: plastična žica se segreva in se nanaša po plasteh do
končnega izdelka. Slabost so hrapavi robovi, a so primerni za domačo uporabo, npr.
3D tiskalnik na Naravoslovno-tehniški fakulteti v Mariboru.
Delovanje 3D tiskalnika: CAD datoteko pošljemo tiskalniku in ta jo s pomočjo programske
opreme obdela in razdeli na posamezne dele. Kliknemo tisk in tiskalnik nato v ponavljajočem
se zaporedju (prah, vezivo in barva) tiska vse do končne podobe izdelka, slika 5 [25].
Slika 5: Primer 3D tiskalnika [25].
3D tiskalnik natiska 3D objekt tako, da iz določene šobe nanaša posamezne plasti materiala
(po navadi so to polimeri) glede na omejeno območje. 3D tiskanje je uporabno predvsem za
izdelavo prototipov v različnih industrijah, kjer ne želijo zavreči materiala, ki ga drugače
uporabljajo 0.
Materiali, ki so primerni za 3D tisk, so: kovina, PVC, plastične mase, les itn.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
9
3D tiskalniki so izjemno natančni, saj so debeline plasti nanašanja v enem sloju od približno
0,089 mm do 0,203 mm. Največja velikost modela, ki ga tiskalnik lahko natiska, je dimenzije
254 mm x 203 mm x 356 mm. Tiskalniki naj bi tiskali z ločljivostjo 600 dpi x 540 dpi [5].
Zgodnji primeri 3D tiskanja sežejo že v leto 1980, a takrat so bili tiskalniki zelo veliki, dragi
in omejeni [25].
Standardni vmesnik med CAD programsko opremo in tiskalniki je STL format. PLY format
je za skenerje in WRL je format, ki je potreben za barvno tiskanje [25].
3D tiskanje se uporablja v namen: zlatarstva, medicine, industrijskega oblikovanja,
arhitekture, gradbeništva, avtomobilske industrije, geografskih storitev itn. [25].
2.2 PREGLED BREZPLAČNIH PROGRAMOV ZA 3D MODELIRANJE
Na spletu obstaja veliko programske opreme (v nadaljevanju PO) za 3D modeliranje, a jo
vseeno delimo na odprto kodno PO in zaprto kodno PO. Razlika med njima je, da ima odprto
kodna PO prosto dostopno licenco, kar pomeni, da lahko uporabnik predlaga izboljšave in jo
prosto uporablja, medtem ko pri zaprto kodni PO licence ne moremo spreminjati, kaj šele
prispevati k izboljšavam. Že na začetku smo zapisali, da se bomo ukvarjali z odkrivanjem
odprto kodnih programov za 3D modeliranje, kar pomeni, da se izbor programov zelo zoži.
Na spletu najdemo nekaj odprto kodnih programov za 3D modeliranje, ki so primerni za ta
namen: Blender, Google Sketchup, Art of Illusion, Seamless 3D, Wings 3D, Anim8or, Open
FX, 3diva Shape, Autodesk123D in MilkShape 3D.
2.2.1 BLENDER
Blender je odprto kodno programsko orodje za grafično 3D modeliranje, animacije,
izdelovanje 3D računalniških iger, slika 6.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
10
Slika 6: Program Blender.
Program Blender je bil kot 3D program za domačo uporabo zasnovan leta 1998. Od leta 1998
do leta 2002 je bil program distribuiran kot Shareware (kar pomeni, da ima pred nakupom
poskusno dobo). Od leta 2002 naprej je program prosto dostopen, saj ima licenco GNU, kar
pomeni, da ga lahko uporablja vsak v kompletni verziji [21].
Poleg tega Blender nudi: različne vrste modeliranja (poligonske mreže, krivulje, bezierjevih
krivulj itn.), uvoz novih datotek iz drugih programskih orodij, animacijo, izdelavo prototipov,
video montažo, izdelovanje iger itn. Poleg tega je v programu prilagojen uporabniški
vmesnik, saj najdemo urejevalne poglede, bližnjice, številne vhode in številne delovne
prostore. Program lahko namestimo za različne tipe operacijskih sistemov [21].
Iz programa lahko izvozimo različne tipe formatov, kot so: .wrl, .jpg, .pdf, .raw, .svg, .x3d itn.
[21].
Poleg vseh značilnosti, ki jih ima program, ima tudi odlično programsko okolje s spletno
stranjo http://www.blender.org/, slika 7 [4].
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
11
Slika 7: Spletna stran programa Blender [4].
Na spletni strani najdemo vse podatke o programu, kako ga namestimo, fotografije in video
primere modeliranih 3D modelov, video vodiče za začetnike, forum (skupnost za uporabnike)
in razvoj. Poleg tega lahko na drugih spletnih straneh dodatno najdemo skupnosti, ki jim
pripadajo uporabniki Blender-ja, npr. http://blenderartists.org/forum/forum.php [5], slika 8.
Slika 8: Skupnost uporabnikov Blender [5].
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
12
2.2.2 GOOGLE SKETCHUP
Google SketchUp je Googlovo programsko orodje za 3D modeliranje in načrtovanje. Google
SketchUp ima osnovno in Pro verzijo. Osnovna verzija je prosto dostopna verzija in si jo
lahko uporabnik namesti s spleta, ne da bi za to kaj plačal. Potrebno ga je le namestiti in
uporaba programa se lahko prične, medtem ko je Pro verzijo potrebno doplačati, če jo želimo
uporabljati. Pro verzija je namenjena podjetjem in šolstvu, saj poleg osnovnega paketa ponuja
še komunikacijo s podjetji in dodatne layout-e (prikaze), ki omogočajo boljšo predstavljivost
3D, slika 9 in slika 10 [7].
Slika 9: Program Google SketchUp [7].
Slika 10: Google SketchUP Pro verzija [7].
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
13
SketchUp deluje predvsem na površinskem modeliranju, kar pomeni, da se vse načrtuje preko
ploskev (notranjost je votla). Z izdelavo 3D modela lahko pričnemo na 4 različne načine, in
sicer kot: prazen list, Google Earth, slika ali datoteka [2].
3D modeli, ki jih ustvarimo niso realistični, ampak so podobni skicam (lahko rečemo, kot da
bi gledali vektorsko grafiko). S programom ne moremo ustvarjati animacij in iger [2].
Program ima eno posebno značilnost, in sicer: želeni 3D objekt lahko kotiramo, se pravi
posamezne dele kotiramo za potrebe načrtov ali proizvodne industrije.
Iz programa lahko izvozimo različne tipe formatov, kot so: .dae, .3ds, .dwg, .dxf, .wrl itn.
Poleg tega lahko izvozimo še slike naslednjih formatov: .bmp, .jpg, .tif, .png. Pro verzija
poleg teh podpira še: .pdf, .eps, .dwg in .dxf [2].
2.2.3 ANIM8OR
Anim8or je brezplačni program, kjer lahko modeliramo in animiramo, slika 11. Na njihovi
spletni strani http://www.anim8or.com/main/index.html [1] najdemo vodiče, ki uporabniku
pomagajo pri uporabi programa. Poleg njih na portalu Youtube najdemo tudi video vodiče. Ti
vodiči niso popolni, saj bi jih bilo potrebno izpopolniti.
Slika 11: Program Anim8or [1].
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
14
Program ima eno prednost, in sicer možni 4-načinski pogled, kar pomeni, da lahko takoj
vidimo napake ali pomanjkljivosti, ki jih je treba popraviti iz različnih zornih kotov. Prav tako
lahko vedno vidimo, kako 3D model izgleda skozi kamero. Risati je mogoče s pomočjo
poligonov ali krivulj. S programom je možno narediti animacijo in video. Edini format, ki ga
lahko izvozimo je .anim8.
2.2.4 ART OF ILLUSION
Program Art of Illusion je brezplačni program za modeliranje skupaj z uporabniškim
vmesnikom, slika 12.
Slika 12: Program Art of Illusion [2].
Za njegovo uporabo moramo nujno imeti Java vmesnik, drugače programa ne moremo
zagnati. Kako se program uporablja, lahko najdemo kar na njihovi spletni strani:
http://www.artofillusion.org/index [2].
Program ima možen 4-načinski pogled, kar pomeni, da lažje modeliramo. Ima možnost 3D in
2D pogleda, ki ju nekateri drugi programi nimajo.
Iz programa lahko izvozimo in vanj uvozimo različne tipe formatov, kot so:
o 3D Uvoz: .obj, .dem, .dxf, .geo, .lwo, .pov, .inc, .3ds via plugins,
o 2D Uvoz: .ai, .svg,
o 3D Izvoz: .pov, .obj, .wrl, all native; .stl ,
o 2D Izvoz: .jpg, .bmp, .png, .tif, .hdr, .svg [19].
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
15
S programom je možno narediti animacijo, ne pa igre. Poleg tega je možno risati s pomočjo
poligonov ali krivulj kot v nekaterih drugih programih. Na njihovi spletni strani najdemo
forum, če uporabniki ugotovijo kakšno napako ali imajo težavo z uporabo programa.
2.2.5 OPEN FX
Open Fx je odprto kodni program za 3D modeliranje in animacijo, slika 13. Program Open Fx
je avtor razvil leta 1999 ter ga tudi vsako leto posodablja in razvija novosti na področju
programa [14].
Slika 13: Program Open FX [14].
Program je močen predvsem na področju upodabljanja, nurbs, animacij itn. [14].
Na spletu najdemo vodiče, a so površno napisani oziroma prikazani, kar pomeni, da se mora
uporabnik s programom veliko ukvarjati sam in ga temeljito raziskovati. Program ima bolj
slab uporabniški vmesnik, saj se v programu težko vidi, kaj uporabnik v danem trenutku
modelira. Orodje za modeliranje je prav tako nejasno izraženo.
2.2.6 3DVIA SHAPE
Program 3dvia Shape je program 3D tehnologije, ki je namenjen za izdelavo 3D modelov.
Program so razvili leta 2007 in ga vse od takrat osvežujejo. Najnovejša pridobitev je
izmenjava datotek, slika 14 [27].
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
16
Slika 14: Program 3vidia Shape [27].
Da lahko program namestimo na računalnik, se mora uporabnik na njihovi spletni strani
registrirati z elektronskim poštnim računom. Na spletu je veliko literature oziroma vodičev,
kako uporabljati program, na njihovi spletni strani najdemo tudi veliko video vodičev.
Uporabniški vmesnik in orodja so prijazna uporabniku, saj se uporabnik programa hitro nauči.
Program je zelo podoben programu Google Sketchup.
Posebnost programa je, da narisanih objektov ne moremo shraniti na disk, ampak jih lahko
naložimo direktno na njihovo spletno stran ter z drugimi uporabniki delimo naprej. Vsakič ko
zaženemo program, nas program sam vpraša po uporabniškem imenu in geslu.
2.2.7 SEAMLESS 3D
Seamless 3D je brezplačni program za 3D modeliranje, predvsem za izdelavo animacije, ki jo
naložimo na splet, slika 15 [16].
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
17
Slika 15: Program Seamless 3D.
Vodiči za uporabo programa na spletu obstajajo, a so zelo težko berljivi in razumljivi. Sam
program je težko učljiv, saj so orodja bolj kompleksna. Tudi uporabniški vmesnik ni nič kaj
prida prijazen uporabniku. Program podpira Bezierove krivulje in NURBS vrste modeliranja.
Če hočemo modelirati določene 3D modele, ki jih program ne zajema, jih je potrebno uvoziti
v program in potem spreminjamo obliko že obstoječega modela.
2.2.8 WINGS 3D
Wings 3D je brezplačen program za 3D modeliranje in teksturo, slika 16 [29].
Slika 16: Program Wings 3D [28].
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
18
Program ponuja številna orodja za modeliranje, prilagodljiv vmesnik, podporo za luči in
materiale. Program je bil razvit leta 2001 s strani Bjorna Gustavssona in Dana
Gudmundssona. Leta 2006 in 2011 sta Dan Gudmundsson in Richard Jones program
nadgradila [28].
S programom lahko modeliramo preko poligonov. Program ne podpira animacije [29].
Na njihovi spletni strani http://www.wings3d.com/ [28] imajo ustanovljeno skupnost in forum
za odpravljanje težav, poleg tega nudijo vodiče za upravljanje programa in različne namene za
razvoj programa, slika 17 [28].
Slika 17: Spletna stran Wings 3D [28].
V program lahko uvozimo ali iz njega izvozimo številne formate, kot so:
uvoz: .ndo, .3ds, .ai, .ps itn.,
izvoz: .ndo, .3ds, .ai, .fbx, .wrl, .dae, .obj itn. [28].
2.2.9 AUTODESK123D
Program Autodesk123D je program za CAD in 3D modeliranje, ustvarjen s strani Autodesk
skupnosti, slika 18 [20].
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
19
Slika 18: Program Autodesk123D [20].
Program podpira format .stl in med drugim ponuja možnost, da si uporabnik iz že
ustanovljene knjižnjice uvozi obstoječe modele, ki jih pozneje lahko spreminja za svoje
potrebe [20]. Poleg že ustvarjenih knjižnjic se lahko uporabnik prijavi na njihovo spletno
stran http://www.123dapp.com/ [3], kjer lahko svoje izdelke objavi ali si v program uvozi
nove narisane objekte. Na spletni strani si lahko uporabnik pod App izbere tip programa, ki si
ga želi namestiti. Izbira lahko med: 123D Design, 123D Skulp, 123D Catch in 123D Make
[3].
Poleg tega nudijo tudi pomoč za modeliranje za vse tipe aplikacij, ki jih ponujajo, in imajo
dodatno ponudbo za objave ter tiskanje 3D modelov.
2.2.10 MILKSHAPE 3D
Milk Shape je program za poligonsko 3D modeliranje, ki ga je leta 1996 ustvaril Mete
Ciragan, slika 19 [10].
Slika 19: Program Milkshape 3D [10].
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
20
Program poleg osnovnih orodij ponuja tudi stopnjo urejanja z orodjem obraz in teme. S
programom Milkshape 3D lahko izvozite številne formate, kot so: .wrl, .x3d, .ms3d itn. Poleg
tega lahko uporabnik naredi animacijo.
Na njihovi spletni strani http://www.milkshape3d.com/, slika 20 [10] in na portalu Youtube si
lahko ogledamo vodiče, na spletni strani pa poleg tega še njihovo skupnost v obliki foruma,
namestitev programa glede na operacijski sistem in informacije o programu.
Slika 20: Spletna stran Milkshape 3D [10].
2.2.11 FREECAD
Program FreeCad [6], slika 21, je brezplačen program za modeliranje. Je odprto kodni in
omogoča lastno nadgradnjo. Poleg tega da je program prosto dostopen in da je primeren za
oblikovanje, program ponuja možnost 3D modeliranja in 2D risanja hkrati. To pomeni, da
lahko 3D objekt brez težav pretvorimo v 2D zapis (zapis za delavniško ali sestavno risbo).
V programu je možno risati skice, kotirati in urejati vse, kar se tiče tehnične dokumentacije.
Trenutno je na voljo v tujem jeziku (ang.), vendar se strokovnjaki na področju tehnične
dokumentacije trudijo z ustreznim prevodom v slovenski jezik, da bi ga lahko začeli
uporabljati slovenski uporabniki in morda tudi učenci v osnovnih šolah. Nadomestil naj bi
zdajšnji CiciCad.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
21
Pomanjkljivosti, ki jih ima FreeCad, so: namenjen bolj za strojništvo, uporaba programskega
jezika ni v slovenskem jeziku, ima težko berljiv vodič in nima možnosti združevanja
objektov, le možnost delnega oblikovanja (ang. part design).
Slika 21: Program FreeCad [6].
2.3 PRIMERJAVA PROGRAMOV
V nadaljevanju bomo med seboj primerjali programe in tako izvedeli prednosti in
pomanjkljivosti posamezne programske opreme, kar ni omenjeno v posameznih opisih
programov, tabela 1.
Programe bomo primerjali na podlagi naslednjih kriterijev: platforma, cena, orodje za
modeliranje, animacija, prilagajanje uporabniškega vmesnika, tekstura, zadnja verzija,
navodila, razvoj in izvoz za 3D tisk.
Z ozirom na stanje računalniške strojne opreme na slovenskih osnovnih šolah in pridobljenem
poznavanju programov za 3D modeliranje, smo za primerjavo programov uporabili naslednje
kriterije iz tabele 1. Predvsem smo sledili zahtevi, da morajo programi podpirati celotno
Windows platformo, spremljati jih mora ustrezna dokumentacija in imeti morajo osnovne
funkcionalnosti.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
22
Tabela 1: Primerjava zastonjskih 3D programov.
Platform
a Cena
Orodje za
modeliran
-je
Anim.
Prilagajan
-je up.
vmesnika
Tekstura Navodila Zadnja
verzija
Razv
-oj
Izvoz za
3D tisk
Blender Vse OS B
Nurbs, SubDivisi
on,
Polygon in Smooths
Da. Screen Layout
Da.
Ja (video
vodiči, knjige in
spletni blog).
Marec
2013
(2.66a)
Ja.
Da (.stl,
ply, .3ds,
.dae, itn.)
Skecthu
p
Vse OS B Polygon Da. Ne. Da.
Ja (video
vodiči,
spletni vodiči)
Marca 2011
(8.0)
Ja. Da (.wrl,
.3ds,
.dae, itn.)
Wings
3D Vse OS B
SubDivisi
on,
Smooths in Polygon
Ne. Key
Bindings Da.
Video vodiči in spletni
vodič
Februar 2011
(1.4.1)
Ja. Da (.3ds,
.wrl,
.dae, .stl)
Seamles
s 3D Vse OS B
Nurbs,
Polygon Da. Ne. Da. Spletni vodič
2011
(2.172)
Od
leta
2011
ni
moč
zaslediti.
Ne (.wrl)
Autodes
k123D
Windows in Mac
B Nurbs,
Polygon Ne. Ne. Ne.
Video vodič
in spletni vodič
Februar
2013 (1.1)
Ja. Da (.stl)
MilkSha
pe 3D Vse OS B Polygon Ne. Ne. Ne.
Spletni vodič in video
vodič
Julij
2009
(1.8.5 Beta)
Od
leta
2009 ni
noč
zaslediti.
Da (.wrl,
.x3d)
Art of
Illusion
Vsak OS,
nujna
podpora Jave
B
SubDivisi
on,
Smooths in Polygon
preko
vmesnika
Da Screen Layout
Da.
Spletni vodič
in video
vodič
Oktober
2012
(2.9.2)
Ja. Da (.stl,
.wrl)
Open Fx
Windows in
Unix
B Nurbs Da. Ne. Ne. video vodič 2011
(2.3) Ja. Da (.wrl)
Anim8o
r
Window
s in
Linux
B Polygon in
Nurbs Da. Ne. Ne.
Spletni vodič
in video
vodič
Novem
ber 2006
(0.95)
Ja. Ne.
3dvia
Shape
Windows
B Polygon Da. Ne. Da.
Spletni vodič
in video
vodič
Novem
ber
2012
Ja.
Ne
(spletno nalaganje
)
FreeCad
Window
s, Linux in Mac
B Polygon in
Nurbs Da. Ne. Ne.
Spletni vodič
in video vodič.
Oktober
2012 (0.13)
Ja. .stl
LEGENDA:
Platforma: Windows, Linux, Unix, Mac.
Cena: B (brezplačno) ali D (določena cena).
Orodje za modeliranje: Nurbs, Polygon, Smooths, Subdivision itn.
Animacija: da/ne.
Uporabniški vmesnik: posebnosti/ne.
Tekstura: da/ne.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
23
Navodila: našteti načini.
Zadnja verzija: zapis verzije in leto.
Razvoj: Da/Ne.
Izvoz za 3D tiskanje: Da/Ne in pa tipi formatov.
Iz tabele 1 je razvidno, da so vsi našteti programi brezplačni, večino lahko namestimo za vse
operacijske sisteme, v večini uporabljajo krivulje (nurbs) in poligon (polygon) orodje za
modeliranje, pri večini programov lahko naredimo animacijo, ne moremo spreminjati
uporabniškega vmesnika, polovica programov ima na izbiro možnost orodja tekstura, vsi
imajo navodila za uporabo, skoraj vsi posodabljajo različice svojih razvitih programov ter
dodajajo novosti in večina ima možnost izvoza za 3D tiskanje.
Na podlagi zgornjih kriterijev lahko zožimo izbor možnih programov za podrobno
predstavitev: Blender, Google Sketchup, Wings 3D, Autodesk123D, FreeCad in 3dvia Shape
3D.
Med vsemi možnimi kriteriji in opisi bi podrobnejši predstavitvi programa ustrezala Blender
in Google Sketchup. Predstavili bomo program Blender, saj je o Google Sketchup-u zapisano
že veliko, o Blenderju pa bolj malo. Poleg tega smo se za program odločili zaradi številnih
prednosti, ki jih ponuja: nudi različne vrste modeliranja (poleg standarda tudi nurbs in biezer-
jeve krivulje), uvoz novih datotek iz drugih programskih orodij, izvoz datotek v številnih
različnih formatih (v primerjavi z drugimi programi), animacijo (boljši pogoji kot pri drugih),
možna izdelava prototipov (za industrijske namene), video montažo, izdelovanje iger (veliko
uporabnikov uporablja program za izdelavo raznih igrah, to zasledimo na njihovi spletni strani
ali na drugih spletnih straneh. Program ima všečen uporabniški vmesnik, ki je uporabniško
prilagodljiv. Nudi tudi možnost namestitve za različne operacijske sisteme. Razvijalci
programa se nenehno trudijo z razvijanjem in nadgrajevanjem programa, kar pričajo
posodobitve verzij. Vodiči za uporabo programa Blender so v osnovi v angleškem jeziku in v
nekaj drugih jezikih, a med njimi ni zapisa v slovenščini. Ob predstavitvi programa poleg
uporabe podamo tudi slovenske izraze za boljšo predstavo o tem, kaj pomenijo angleške
besede.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
24
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
25
3 PREDSTAVITEV PROGRAMA BLENDER
V nadaljevanju sledi predstavitev programa Blender, ki smo ga izbrali na podlagi zbranih
podatkov in kriterijev. Najprej bomo pogledali nekaj splošnih podatkov o programu, nato
bomo predstavili namestitev programa, osnovna orodja programa, osnovne funkcije in podali
nekaj preprostih primerov.
Program lahko najdemo na vsaj dveh spletnih straneh, in sicer: Blender [4] in 25 brezplačnih
programov [8].
3.1 BLENDER
Blender je odprto kodno programsko orodje za grafično 3D modeliranje, animacijo,
izdelovanje 3D računalniških iger [21].
Blender je bil leta 1998 zasnovan kot 3D program za domačo uporabo. Od leta 1998 do leta
2002 je bil program distribuiran kot Shareware (kar pomeni, da ima pred nakupom poskusno
dobo). Od leta 2002 naprej je program prosto dostopen, saj ima licenco GNU, kar pomeni, da
ga lahko uporablja vsak v kompletni verziji. Da so program popolnoma izpopolnili in
dogradili, so leta 2006 uradno pričeli z verzijo 1.0. Vse od leta 2006 se razvijalci programa
trudijo program posodabljati, da bi ugodili svojim uporabnikom. Ravno v ta namen se zadnja
leta trudijo, da bi možne napake čim prej odpravili. Razvijalci so marca 2013 izdali
najnovejšo verzijo 2.66a, ki pa še ni čisto podprta, saj je na Wikipediji kot zadnja stabilna
izdaja zapisana verzija 2.64a, ki je izšla oktobra 2012. Verzija 2.66a še ni zanesljiva, a si jo
uporabnik kljub temu lahko namesti na računalnik ter jo preizkusi [21].
Program Blender nudi: različne vrste modeliranja (poligonske mreže, krivulje, bezierove
krivulje itn.), uvoz novih datotek iz drugih programskih orodij, animacijo, izdelavo
prototipov, video montažo, izdelovanje iger itn. Poleg tega je v programu prilagojen
uporabniški vmesnik, saj najdemo urejevalne poglede, bližnjice, številne vhode in številne
delovne prostore. Iz programa lahko izvozimo različne tipe formatov, kot so: .wrl, .jpg, .pdf,
.raw, .svg, .x3d itn. [21].
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
26
Poleg programa lahko uporabljamo še njihovo spletno stran, kjer izvemo nekaj koristnih
informacij, kot so: posodabljanja, galerija slik, izobraževanje in pomoč, skupnost, razvoj in e-
trgovina.
Posodabljanja: tu uporabnik izve, kaj je novega na spletni strani, ali so programsko
okolje posodobili in če so uporabniki zasledili kakšne težave, na katere lastniki
opozorijo.
Galerija slik: uporabniki si lahko ogledajo slike drugih uporabnikov, 3D modele in
video posnetke.
Izobraževanje in pomoč: tu uporabniki lahko pogledajo vodiče, razne dokumente o
programu itn.
Skupnost: tu si lahko uporabniki preberejo, kako lahko sodelujejo pri razvoju, kaj jim
omogoča skupnost itn.
Razvoj: pregled posodobitev programa in kaj so novosti.
E- trgovina: tu lahko uporabniki kupijo knjige, majice, DVD-je itn. o Blenderju [4].
3.2 STROJNE IN PROGRAMSKE ZAHTEVE
Osredotočimo se na sistem Windows, saj v naslednjem poglavju sledi predstavitev namestitve
za operacijski sistem Windows.
Programske zahteve:
Deluje v vseh Windows, Linux in Mac okoljih in prav tako je podprt v vseh spletnih
brskalnikih.
Minimalne strojne zahteve [15]:
300MHz procesor,
2 GB RAM,
20 MB prostega prostora,
OpenGL grafična kartica z 128 MB RAM-a,
miška s tremi gumbi.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
27
3.3 NAMESTITEV PROGRAMA
V spletni brskalnik, npr. Google, vpišemo besedo Blender in dobimo povezavo do njihove
spletne strani ali v iskalno vrstico vpišemo direktni spletni naslov: http://www.blender.org/
[4].
Odpre se nam novo okno in pokaže se nam spletna stran Blender. Kliknemo na zavihek
Namestitev (Download). Odpre se nova stran, kjer najprej vidimo, katera verzija programa
Blender je najnovejša, v našem primeru Blender 2.65a (pred izdajo nove verzije 2.66a), in
opis, da je program brezplačen in da si ga lahko namestimo glede na naš operacijski sistem.
Na voljo imamo tri operacijske sisteme, ti so: Windows, Linux in Mac. Izberemo si za nas
primeren operacijski sistem, v našem primeru je to Windows. Ob izboru operacijskega
sistema Windows to ni zadostni podatek, saj mora uporabnik paziti še na eno dodatno
zahtevo, in sicer: glede na to koliko bitne Windowse ima, ali so 32-bitni ali 64-bitni.
Uporabnik izbere ustrezno ponudbo in se nato odloči, ali bo program prenesel kot .zip
datoteko ali direktno kot program.
Na dva načina prikažemo prenos programa na računalnik:
1. Izberemo 32-bitne Windowse in direktni prenos programa, slika 22.
Slika 22: Izbor Windows [4].
Ko kliknemo na izbran zapis, se nam odpre novo okno, kjer se zapiše informacija, da
se bo prenos programa pričel čez nekaj trenutkov, slika 23.
Slika 23: Informacijsko okno [4].
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
28
Ko se program prenese, ga najdemo v mapi, kjer smo želeli, da se prenos shrani. Na
mestu shranitve program odpremo in odpre se novo pogovorno okno za namestitev
programa, slika 24.
Slika 24: Okno za namestitev programa.
Kliknemo Naprej (Next) in pokaže se novo okno, kjer nas usmerja, da moramo za
nadaljevanje postopka sprejeti licenčne pravice, zato kliknemo na gumb Sprejmi
(Agree), slika 25.
Slika 25: Licenčne pravice.
Nato napiše, kaj želimo izbrati iz ponujene ponudbe programa, izberemo želeno in
kliknemo Naprej (Next), slika 26.
Slika 26: Ponujene možnosti ob namestitvi programa.
V naslednjem oknu vprašuje po tem, kam želimo namestiti naš program, izberemo
želeno, slika 27.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
29
Slika 27: Mesto namestitve programa.
Nato kliknemo Namesti (Install) ter počakamo na namestitev. Pojavi se okno s sledečo
vsebino, slika 28.
Slika 28: Konec namestitve.
Program Blender je nameščen in kliknemo Končaj (Finish).
Ko kliknemo Končaj se odpre program Blender, če se ne, moramo poiskati na namizju
ikono Blender ali vpisati v iskalnik besedo Blender. Zagon programa Blender,
prikazano na spodnji sliki 29.
Slika 29: Program Blender.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
30
2. Izberemo 32-bitne Windowse in prenos .zip datoteke, slika 30.
Slika 30: Izbor Windows [4].
Ko kliknemo na izbran zapis, se nam odpre novo okno, kjer se zapiše informacija, da
se bo prenos programa pričel čez nekaj trenutkov, slika 31.
Slika 31: Informativno okno [4].
Ko se program prenese, ga najdemo v mapi, kjer smo želeli, da se prenos shrani. Na
mestu shranitve program odpremo in pokaže se nam novo pogovorno okno za
namestitev programa.
Kliknemo mapo za .zip in odpre se .zip datoteka. Izberemo vse elemente znotraj .zip
datoteke in naredimo razširitev, glede na to, kam želimo shraniti ustvarjeno mapo s
programom Blender. Nato odpremo mapo in postopek je enak, kot smo že omenili
zgoraj pri prvem primeru. Ko se program odpre, lahko pričnemo z modeliranjem.
3.4 RAZLAGA OSNOVNIH TIPK
Kot pri vsakem programu imamo tudi pri programu Blender nekaj osnovnih kratic na
tipkovnici, ki so nam lahko pri samem modeliranju v pomoč. Osnovne kratice in pomen so
predstavljeni v tabeli 2 [22].
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
31
Tabela 2: Osnovne kratice na tipkovnici, za lažjo uporabo programa.
Kratica/oznaka Pomen
ALT Funkcijska tipka
CTRL Funkcijska tipka
SHIFT Funkcijska tipka
SPACE Bližnjica do iskanja orodij
TAB Zamenjava načina pogleda urejanje/oris
ENTER Potrditev sprememb
ESC/F11 Izhod iz načina upodabljanja
F1 – F12 Funkcijske tipke
0 - 9 Tipke številk nad črkami
NUM0 – NUM9 Tipke na številski tipkovnici
NUM+ in NUM- Tipki + in – na številski tipkovnici
LMB Levi gumb na miški
RMB Desni gumb na miški
MMB Srednji gumb na miški
SCROOL Vrtljivi gumb na miški
A Označitev objekta
F12 Pogled upodabljanje
Ctrl+Z Nazaj
Shift+Ctrl+Z Naprej
G Premik
R Rotacija
E Izvleči/Potisni
X, Y in Z Osi
X Izbriši
S Velikost
W Orodja posebnosti
I Ploskev
Shift+D Kopiranje
B Oznaka več elementov
Ctrl+J Združitev
Num5 3D pogled
Num1 Frontalni pogled
Num7 Tloris pogled
Shift+LMB Združitev plasti
P Razdružitev
Ctrl+R Dodajanje robov
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
32
3.5 OSNOVNE ZNAČILNOSTI PROGRAMA
Najprej bomo predstavili osnovne značilnosti programa, kot so delovno okolje, naslovna,
orodna in menijska vrstica, različni pogledi itn.
3.5.1 DELOVNO OKOLJE
Ko uporabnik zažene program Blender, se mu pokaže delovno okolje, ki je sestavljeno iz
dveh delov, in sicer: delovna površina in okna z gumbi. Spodaj, na sliki 32, je prikazana
delovna površina ali prostor v programu Blender. Tu lahko pričnemo z modeliranjem 3D
objekta.
Slika 32: Delovna površina programa Blender.
Poleg zgoraj naštetih lastnosti, je Blender program z veliko prekrivnimi okni, saj jih lahko
dodajamo na zaslon, kolikor hočemo, ali jih skrijemo. Če želi uporabnik več/manj oken
hkrati, to stori tako, da z RMB kliknemo na rob dveh oken in izberemo ukaz Razdruži/Združi
(Split/Join).
Edino okno, ki je skrito pred uporabnikom, je okno z nastavitvami (User Preferences
Window). Prikažemo ga tako, da kliknemo na Datoteka (File) in poiščemo okno z
nastavitvami, slika 33. Tam lahko pozneje spreminjamo želene nastavitve.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
33
Slika 33: Okno User Preferneces Window.
3.5.2 MENIJSKA VRSTICA IN ORODNE VRSTICE
Na sliki 34 so označene naslednje stvari: okno z informacijami (menijska vrstica), delovna
površina 3D okno, Časovnica (Timeline) in okno orodna vrstica (outliner). Znotraj tega se
nahaja veliko posameznih funkcij oz. orodij, ki jih uporabljamo pri modeliranju.
Slika 34: Razdelitev osnovnega okna programa.
Delovna površina
Okno z informacijami Okno orodna
vrstica
Časovnica
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
34
Na vrhu programa, kjer je informacijsko okno, je poleg menijske vrstice prikazano, katero
verzijo (2.65a) programa Blender uporabljamo. Ob tem imamo zapisane še naslednje podatke:
Ve:8 – nam pove koliko oglišč (vertex) imamo na sliki,
Fa:6 – nam pove koliko stranic ali ploskev (faces) imamo na sliki,
1-3 – koliko izbranih predmetov je označenih glede na število objektov,
La:1 – nam pove število luči,
Mem 5,51 M – nam pove, koliko spomina porabi,
Cube – trenutno izbrani objekt.
V zgornjem levem kotu imamo ikono i, kar je oznaka za informacijsko okno, ki uporabniku
ponuja številne informacije, kot so: kaj lahko naredimo s posameznim orodjem, načini
pogledov, nastavitve itn. Naštetih je nekaj orodij, in sicer ko kliknemo na vsakega izmed njih,
se nam glede na ponujeno funkcijo v menijski vrstici zamenjajo zavihki in informacije.
Vsaka menijska in orodna vrstica nam sporoča svoje namene. Spodaj, na sliki 35, imamo
menijsko vrstico, kjer so naslednje možnosti: Datoteka (File), Dodaj (Add), Upodabljanje ali
rendiranje (Render), Okno (Window) in Pomoč (Help).
Slika 35: Menijska vrstica.
Pod vsakim zavihkom imamo naštetih veliko orodij, ki pomagajo pri izdelavi modela.
V zavihku Datoteka se nam odprejo naslednje možnosti:
Nov (New) – odpremo nov list,
Odpri (Open) – odpremo že obstoječo sceno,
Odpri zadnje (Open recent) – odpremo zadnje scene,
Shrani (Save) – shranimo datoteko,
Obnovi (Recover) – obnovitev scene,
Uporabniške nastavitve (User preferences) – odpre se okno z nastavitvami programa,
Shranitev uporabniških nastavitev (Save user preferences) – shranimo spremembe v
nastavitvah,
Osnovne nastavitve programa (Load factory settings) – povrne osnovne nastavitve
programa,
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
35
Uvoz (Import) – uvozimo datoteke iz drugih različnih formatov,
Izvoz (Export) – izvozimo datoteko v druge različne formate,
Dodatek tekstur (External data) – dodamo teksture,
Izhod (Quit) – izhod iz programa.
V zavihku Dodaj najdemo naslednje možnosti:
Objekti (Mesh) – dodajanje geometrijskih teles: kocka, kvadrat, krog, sfera, valj
stožec itn.,
Krivulje (Curve) – dodajanje krivulj: Nurbs, Bezier, Circle in Path,
Površja (Surface) – različne oblike površin,
Predmeti (Metaball) – dodajanje različnih predmetov,
Besedilo (Text) – dodajanje besedila k 3D modelu,
Skelet (Amature) – dodajanje skeletnih delov,
Mreža (Lattice) – dodajanje mreže za deformacijo,
Zvok (Speaker) – dodajanje zvoka,
Prazno (Empty) – dodajanje točke v prostor,
Kamera (Camera) – dodajanje kamere,
Svetlobni vir (Lamp) – luč, površinski svetlobni vir itn.,
Fizikalni pojavi (Force field) – različni učinki s področja fizike.
V zavihku Upodabljanje imamo naslednje možnosti:
Upodobitev slike (Render Image) – shrani kot sliko,
Upodobitev animacije (Render Animation) – shrani kot animacijo.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
36
V oknu poleg zavihkov imamo izbirno okno, kjer lahko izbiramo, kaj želimo gledati:
animacijo, sliko, izdelavo igre, urejanje videa, osnovno 3D okno itn.
V nadaljevanju sledi predstavitev orodnih vrstic ali orodjarne, slika 36.
Slika 36: Orodjarna na levi strani.
Na vrhu orodjarne je zapisano Nastavitve objekta (Object Tools). V orodjarni lahko nekemu
objektu spreminjamo položaj glede na koordinatni sistem. Položaj lahko spreminjamo glede
na:
translacijo ali premik (Translate): premikamo objekt glede na osi: x, y in z,
rotacijo (Rotate): zavrtimo objekt okoli osi: x, y in z,
obseg ali velikost (Scale): spreminjamo velikost objekta,
izvor (Origin): sprememba glede na izvor.
Prav tako imamo v orodjarni možnost objekt (Object), kar pomeni, da lahko 3D objekt
podvojimo (Duplikate Objects), zbrišemo (Delete) ali združimo z nekim drugim objektom
(Join). Omogoča nam takojšne senčenje (Shading) glede na gladko (Smooth) ali ostro (Flat).
Imamo tudi možnost premikanja (Motion Paths), kjer lahko izračunamo pot premikanja
(Calculate Paths) ali jih zbrišemo.
Poleg tega imamo možnost orodja Ponovi (Repeat), če želimo ponoviti zadnjo možno sceno
ali jo želimo izbirati iz zgodovine.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
37
Na desni strani delovne površine imamo desni meni, slika 37.
Slika 37: Orodjarna Preobrazi.
V orodjarni Preoblikovati (Transform) najdemo orodja za določitev Postavitev (Location) v
prostoru, Rotacija (Rotation) objekta (glede na osi), Obseg (Scale) objekta (glede na osi),
Dimenzije (Dimensions) objekta, Svinčnik (Grease Pencil), Zaklep (Lock to Object) glede na
kazalec miške ali kamere, 3D kazalec (3D Cursor) glede na koordinate, Objekt (Item) in
Zaslon (Display), kjer lahko določimo nastavitve mreže, nastavitev upodobitve in pogled
objekta.
Pod delovno površino imamo še eno menijsko vrstico, slika 38.
Slika 38: Menijska vrstica.
V oknu imamo poleg besede objekt (Object) na izbiro, v katerem načinu/pogledu bomo delali,
na razpolago imamo:
Barvna teža (Weight paint): glede na način teže barve,
Barve teksture (Texture paint): glede na način teksture,
Barve kotov ali točk (Vertex Paint): glede na način barve kotov,
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
38
Skulpturni način (Sculpt Mode): glede na način skulpture,
Urejevalni način (Edit Mode): urejevalni način,
Orisni način (Object Mode): privzeti način.
V naslednjem oknu imamo pogled predmeta v 3D oknu. Na razpolago imamo naslednje
možnosti:
Tekstura (Texture): pogled na predmet glede na teksturo,
Polnost (Solid): pogled na predmet v polnosti (žična in ploskovna podoba),
Žični (Wireframe): pogled na predmet v žični podobi,
Meja (Bounding Box): pogled na predmet brez polnosti.
V oknu poleg imamo Točka sredine (Povit Center), kar pomeni, da ima uporabnik na voljo
nekaj orodij, kako lahko prikaže na objektu skupne točke, možnosti so: Aktivne točke (Active)
Skupna točka (Median Point), Posamezna točka (Individual origins), 3D kazalec (3D Cursor)
in Središče objekta (Bouncing Box Center).
Naslednje orodje je 3D navigacija za premikanje (3D manipulator widget for transform). Ko
kliknemo na orodje, se pojavijo tri podorodja, kjer lahko izbiramo med translacijo, rotacijo in
razširitvijo/skrčitvijo, glede na to, kaj bi radi z objektom naredili.
Poleg zadnjega orodja imamo dvojno vrsto kvadratov, kar je oznaka za Plasti (Layers).
Možnosti za dodajanje plasti je veliko. Možno število plasti se na zaslonu pokaže tako, da je
vsak kvadrat oz. vsaka plast označena z rumeno piko.
Levo od okna Orisni način pogleda (Object Mode) imamo različne možnosti pogleda na
predmet v 3D oknu in kako lahko upravljamo z njim. Uporabniku omogočajo bližnjice za
uporabo orodij, zato mu ni potrebno iskati pod meniji.
Predstavitev okna orodna vrstica ali lastnosti (Outliner):
V nadaljevanju sledi predstavitev okna Lastnosti. V tem oknu so zapisane vse možne
nastavitve in lastnosti 3D objekta v 3D oknu. Znotraj okna Lastnosti, slika 39, najdemo
lastnosti objektov, ki jih modeliramo. Če imamo v 3D oknu več scen, je vse to prikazano v
oknu Lastnosti.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
39
Slika 39: Okno lastnosti.
Na spodnji sliki 40 sledi natančna predstavitev okna Lastnosti.
Slika 40: Podrobnosti okna lastnosti.
V oknu Lastnosti najdemo posamezne funkcije, ki nam pomagajo modelirati in spreminjati
lastnosti objekta, in sicer:
Upodabljanje (Render): Na izbiro imamo možnosti ali slika ali animacija. Glede na
izbrano lastnost lahko določamo sloje, dimenzijo, senčenje, izvoz, način shranitve itn.
Scena (Scene): Določimo sceno (kje bo postavljena kamera, kakšno bo ozadje in
video), nastavitve za zvok, enote za prikaz, barve itn.
Okolje (World): Tu določimo vse nastavitve za ozadje objekta, kot je barva ozadja,
vzdušje, luč ozadja itn.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
40
Predmet (Object): Najdemo lastnosti za transformacije, relacije med plastmi, zaslon
itn.
Omejitve objekta (Object Coinstrains): nadzor objekta.
Lastnosti objekta (Object Modifieres): različne nastavitve.
Kopije (Array) – niz kopij osnovnega objekta, slika 41.
Slika 41: Niz kopij objekta.
Robovi (Bevel) – posneti robovi, slika 42.
Slika 42: Posneti robovi na objektu.
Build – spreminjevalec, na novo postavimo objekt.
Decimate – oblikovanje očesa, slika 43.
Slika 43: Oblikovanje očesa pri objektu [22].
Razdelitev kotov (Edge Split).
Zrcaljenje (Mirror), slika 44.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
41
a) b)
Slika 44: Zrcaljenje objekta glede na os a) in b).
Vijačnica (Screw) – vijak za ustvarjanje vijačnice, slika 45.
a) b)
Slika 45: Možnost ustvarjanja vijačnice a) glede na število ploskev in b) glede na zasuk.
Razdelitev površja (Subdivision Surfaces), slika 46.
a) b)
Slika 46: Razdelitev površja a) krogla in b) iz valja dobimo kroglo.
Krivulje (Curve).
Deformacija (Deform), slika 47.
a) b)
Slika 47: Deformacija a) glede na zasuk in b) glede na velikost in obliko.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
42
Sploščitev (Smooth) – likalnik, slika 48.
a) b)
Slika 48: Sploščitev a) v pogledu programa in b) pogled upodabljanja.
Cloth – dodatek blaga, slika 49.
Slika 49: Dodatki objektom.
Podatki o objektu (Object Data): tu lahko uporabnik pregleda podatke o izbranem
predmetu in jih spreminja glede na teksturo, kote, obliko itn.
Material (Material): tu uporabnik določi objektu material, ki ga bo imel, glede na
način pogleda materiala lahko dodaja senčenje, zrcalno sliko itn.
Tekstura (Texture): uporabnik določi teksturo objekta, za kar lahko uporabi naslednje
lastnosti: tip teksture, barvo, nahajališče, senčenje glede na geometrijo itn.
Delci (Particlies): vpliv na objekt glede na svetlobo.
Fizikalni pojavi (Physics): dodatni učinki, kot so dim, obleke, voda, barva itn.
Poleg tega imamo v oknu Lastnosti še eno pomembno stvar, in sicer način spreminjanja
lastnosti v 3D oknu, ko imamo več predmetov skupaj, slika 50, spodaj:
Slika 50: Okno lastnosti in sprememba le tega.
Znak oko: objekt je lahko viden ali neviden v 3D oknu.
Znak puščica: določimo objekt, ki je viden v trenutnem stanju.
Znak kamera ali fotoaparat: objekt je viden ali neviden za končno upodabljanje.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
43
Na koncu predstavitve osnovnih lastnosti programa nam ostane še Časovnica (Timeline).
Časovnica, slika 51, služi temu, da lahko ustvarimo animacijo ali video posnetek. Določen
objekt je potrebno premikati v različne položaje, da dobimo različne čase in položaje objekta,
ki se potem povežejo v celoto in dobimo animacijo ali video posnetek.
Slika 51: Timeline ali časovnica.
3.6 OSNOVNE FUNKCIJE
Sledi prikaz uporabe orodij in funkcij na osnovnem primeru, ki je Kocka (Cube).
3.6.1 POSTAVLJANJE OBJEKTOV V PROSTOR
Odpremo program Blender in počakamo trenutek, da se vse namesti in nato pričnemo z
uporabo programa.
Na začetku pokažemo dodajanje različnih objektov v naše delovno okolje, kot so: kocka,
stožec, valj, krogla, trikotna sfera, krog, ploskev in mreža.
Kocka (Cube): V naslovni vrstici kliknemo Dodaj, nato kliknemo Oblike in izberemo
Kocka. V 3D oknu se izriše kocka, slika 52.
Slika 52: Kocka.
Valj (Cylinder): V naslovni vrstici kliknemo Dodaj, nato kliknemo Oblike in
izberemo Valj. V 3D oknu se izriše valj, slika 53.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
44
Slika 53: Valj.
Zgoraj je opisana pot direktnega dodajanja valja, spodaj, na sliki 54, je prikazano,
kako lahko dodamo nov valj glede na višino, radij, število stranic in glede na to, ali bo
imel pri robovih odprto ali zaprto obliko, slika 55.
Slika 54: Dodajanje valja glede na želene nastavitve.
Slika 55: Možnosti valja glede na zaprtost ali odprtost robov.
Stožec (Cone): V naslovni vrstici kliknemo Dodaj, nato kliknemo Oblike in izberemo
Stožec. V 3D oknu se izriše stožec, slika 56.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
45
Slika 56: Stožec.
Zgoraj je opisana pot direktnega dodajanja stožca, spodaj je prikazano, kako lahko
dodamo nov stožec glede na višino, radij, število stranic in glede na to, ali bo imel pri
robovih odprto ali zaprto obliko, slika 57.
Slika 57: Primer zaprtega ali odprtega stožca.
Krogla (Sphere): V naslovni vrstici kliknemo Dodaj, nato kliknemo Oblike in
izberemo Krogla. V 3D oknu se izriše krogla, slika 58.
Slika 58: Krogla.
Zgoraj je opisana pot direktnega dodajanja krogle, spodaj, na sliki 59, je prikazano,
kako lahko dodamo nove krogle glede na višino, radij in število stranic.
Slika 59: Sprememba lastnosti krogle glede na ponujene parametre.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
46
Trikotna sfera (Icosphere): V naslovni vrstici kliknemo Dodaj, nato kliknemo
Oblike in izberemo Trikotna sfera. V 3D oknu se izriše trikotna sfera, slika 60.
Slika 60: Trikotna sfera.
Zgoraj je opisana pot direktnega dodajanja krogle, spodaj pa je prikazano, kako lahko
dodamo nove krogle glede na višino, radij in število stranic, slika 61.
Slika 61: Sprememba parametrov.
Krog (Circle): V naslovni vrstici kliknemo Dodaj, nato kliknemo Oblike in izberemo
Krog. V 3D oknu se izriše krog, slika 62.
Slika 62: Krog.
Ploskev (Plane): V naslovni vrstici kliknemo Dodaj, nato kliknemo Oblike in
izberemo Ploskev. V 3D oknu se izriše ploskev, slika 63.
Slika 63: Ploskev.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
47
Mreža (Grid): V naslovni vrstici kliknemo Dodaj, nato kliknemo Oblike in izberemo
Mreža. V 3D oknu se izriše mreža, slika 64.
Slika 64: Primer mreže.
Za vsak objekt, ki ga želimo dodati v delovno okolje, je način dodajanja enak ne glede na to,
kateri objekt želimo dodati, se pravi: kliknemo Dodaj, nato kliknemo Oblika in izberemo
želeno obliko objekta.
Prav tako lahko hitro dodamo objekt, ki mu lahko že v naprej določimo določene lastnosti, kot
so: višina, radij, število robov itn.
3.6.2 UREJANJE OBJEKTA Z OSNOVNIMI POJMI
Na podlagi izbranega objekta želimo prikazati, kaj vse lahko naredimo na danem objektu.
V programu izberemo nov dokument oz. novo delovno okolje, saj bi radi hitro izbrisali ostale
objekte. Ob odprtju novega delovnega okolja se uporabniku na zaslonu prikaže osnovna
kocka v izhodišču (0,0,0), slika 65.
Slika 65: Delovno okolje programa Blender.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
48
Kocka je prikazana v Orisnem načinu (Object Mode). V tem pogledu uporabnik ne more
spreminjati njenih lastnosti. Če želimo spreminjati lastnosti, moramo klikniti na izbor v oknu,
kjer piše Orisni način, ter izbrati Urejevalni način (Edit Mode). Spremeni se način pogleda,
saj se robovi in oglišča objekta obarvajo oranžno, slika 66. Ko se robovi in oglišča obarvajo
oranžno, uporabnik ve, da lahko spreminja lastnosti objekta tako, kot si želi oz. kar si želi
spremeniti.
Slika 66: Edit Mode pogled objekta.
V Urejevalnem načinu lahko spreminjamo: robove, oglišča ali točke in ploskve, slika 67.
Slika 67: Možnosti sprememb na objektu.
Točka: Spodaj v menijski vrstici kliknemo na prvo možnost Točka (Vertex Select) in
kliknemo na želeno točko z RMB. Ob kliku se prikaže izbrana točka in okoli nje krog, kar je
oznaka za izbrano točko, slika 68.
Slika 68: Izbrana točka na objektu.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
49
Če želimo označiti več točk hkrati, na tipkovnici držimo tipko Shift in kliknemo novo točko z
desnim klikom miške (shift+RMB), slika 69.
Slika 69: Označitev več točk hkrati.
Rob: Spodaj v menijski vrstici kliknemo na drugo možnost Rob (Edge Select) in
kliknemo na želeni rob z RMB. Prikaže se označeni rob, slika 70.
Slika 70: Označitev roba.
Če želimo označiti več robov hkrati, na tipkovnici držimo tipko Shift in kliknemo novi rob z
desnim klikom miške (shift+RMB), slika 71.
Slika 71: Označitev več robov hkrati.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
50
Ploskev: Spodaj v menijski vrstici kliknemo na tretjo možnost Ploskev (Face Select) in
kliknemo na želeno ploskev z RMB. Prikaže se označena ploskev, slika 72.
Slika 72: Označitev ploskve
Če želimo označiti več ploskev hkrati, na tipkovnici držimo tipko Shift in kliknemo novo
ploskev z shift+RMB, slika 73.
Slika 73: Označitev več ploskev.
V trenutnem prikazu vidi uporabnik kocko le iz enega zornega kota. Če želi uporabnik videti
kocko iz drugega zornega kota, mora v spodnji menijski vrstici klikniti na Pogled (View) in
izbrati Ortogonalni pogled (Ortho Perspecitve). Za dodaten pogled na kocko na zunaj in
znotraj lahko uporabnik klikne z miško na novo delovno okno, tako da uporabnik povleče
dodatno okno vstran z znakom za zavihek. Rezultat sta dve popolnoma enaki kocki na ekranu,
slika 74. Eni kocki lahko odvzamemo vidnost in posledično uporabnik vidi v notranjost
kocke, slika 75.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
51
Slika 74: Vidnost kocke.
Slika 75: Polni in žični model iste kocke.
3.6.3 MODELIRANJE OBJEKTA
Objektu lahko spreminjamo veliko lastnosti, ena izmed njih je sprememba obsega. Obseg
površine lahko povečamo ali zmanjšamo.
Najprej označimo štiri želene točke. Ko označimo vse točke, dobimo ravno ploskev, slika 76.
Slika 76: Označitev ploskve preko točk.
Na tipkovnici držimo tipko S (obseg/velikost ali Scale) in na numeričnem delu tipkovnice
vtipkamo 0.5, kar pomeni, da smo obseg zgornje ploskve zmanjšali točno za polovico.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
52
Tipka S je tipka, s katero lahko poljubno spreminjamo obseg označene ploskve, robu in točke.
Obseg lahko spreminjamo tako, da ga zmanjšamo ali povečamo, kar lahko naredimo poljubno
s premikom miške ali pa z vpisom številk na tipkovnici. Ob pritisku tipke S lahko poljubno
spreminjamo obseg označenih delov s klikom miške ali s tipko Enter potrdimo našo izbiro,
drugače se povrne v prvotno obliko, slika 77, slika 78 in slika 79.
Slika 77: Obseg glede na označitve ploskve.
Slika 78: Obseg glede na označitev točk.
Slika 79: Obseg glede na smer.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
53
Če želimo označiti vse točke na objektu, na tipkovnici pritisnemo tipko A, seveda pa moramo
imeti nastavljeno orodje za točko, slika 80.
Slika 80: Označitev celega objekta, tipka A.
Ob označitvi celega objekta ga lahko glede na celoto razširimo ali skrčimo, kar naredimo
tako, da pritisnemo tipko S in poljubno premikamo miško ali pa na numerični tipkovnici
vpišemo želeno merilo. Na koncu je potrebno vse potrditi s tipko Enter, slika 81 in slika 82.
Slika 81: Povečana kocka.
Slika 82: Pomanjšana kocka.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
54
Premik (Translate): Če želimo točko, rob ali celoten objekt premikati v smeri koordinat, to
storimo tako, da uporabimo LMB in jo povlečemo v želeni smeri x (rdeča puščica), y (zelena
puščica) in z (modra puščica), slika 83, slika 84, slika 85 in slika 86.
Slika 83: Premik glede na osi.
Slika 84: Premik objekta glede na z os (modra puščica).
Slika 85: Premik točke v poljubni smeri.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
55
Slika 86: Premik ploskve po osi z.
Če želimo premakniti celoten objekt, pritisnemo tipko A za označitev vseh točk. Nato
pritisnemo G (tipka za premik) in potem lahko premikamo objekt, kamorkoli želimo. Ko se
odločimo, kam bi radi objekt premaknili, kliknemo LMB ali Enter.
Premik predmeta s pomočjo koordinat, slika 87, lahko izvedemo na ta način, in sicer:
kliknemo G, nato kliknemo X (označuje os, po kateri se bo objekt premaknil), nato vpišemo
želeno številko, kar pomeni oddaljenost objekta od izhodišča.
Slika 87: začetno stanje kocke.
Ko kliknemo X, se nam vzporedno x osi pokaže dodatna premica druge barve, ki označuje
premik po osi x, slika 88. Recimo, da smo premaknili kocko za tri enote po osi X. Enako velja
za osi y in z.
Slika 88: Končno stanje kocke.
Os x
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
56
Rotacija (Rotation): Ploskev lahko rotiramo tako, da izberemo eno želeno ploskev, na
tipkovnici pritisnemo tipko R in premikamo miško za zasuk, slika 89. Če želimo rotirati 3D,
dvakrat kliknemo R in premikamo miško.
Slika 89: Rotacija ploskve.
Izvleči (Extrude): Pri objektu lahko preoblikujemo ploskve s pomočjo orodja Izvleči. Najprej
narišemo kvadrat oziroma ploskev, slika 90.
Slika 90: Kvadrat.
Dani kvadrat preoblikujemo v kocko s pomočjo orodja Izvleči. Kliknemo tipko A (označimo
vse točke), nato pritisnemo tipko E, tipko Z (za smer iztiska, se pravi v smeri z osi), na
številčnem delu tipkovnice pritisnemo 2 in potrdimo z Enter, slika 91 in slika 92. Isti princip
uporabimo za preostali dve osi.
Slika 91: Končno stanje.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
57
Slika 92: Pritisk tipke Z, za smer osi z.
Dani kocki lahko dodatno iztisnemo ploskve, če želimo. To naredimo tako, da označimo
vrhnjo ploskev, nato pritisnemo tipko E in premikamo v želeni smeri in na koncu potrdimo z
LMB ali Enter, slika 93. To lahko naredimo kolikorkrat želimo in vedno je potrebno na koncu
za potrditev pritisniti LMB ali Enter, slika 94.
Slika 93: Iztisk zgornje ploskve.
Slika 94: Z orodjem Izvleči smo kocki dodali ploskve.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
58
Izbriši (Delete): Če želimo izbrisati določeno točko, ploskev ali rob, to storimo tako, da
označimo želeni del, npr. točko, kliknemo Delete na tipkovnici ali kliknemo na izbrani del
objekta ter pritisnemo tipko X. Odpre se novo pogovorno okno, kjer nas program vpraša, ali
želimo izbrisati točko ali rob ali ploskev ali kombinacijo dveh možnosti. Najprej označimo
točko (Vertex) in nato kliknemo X ter izberemo izbriši točko. Posledica je vidna na spodnji
sliki, slika 95.
Slika 95: Orodje izbriši.
Poleg točke, ki smo jo želeli izbrisati, smo izbrisali še dve ploskvi, saj vidimo v notranjost
kocke. Če želimo dobiti nazaj celotno kocko, to storimo tako, da na tipkovnici pritisnemo
tipko F (pomeni ploskev). Dobimo prvotno sliko nazaj. Seveda je potrebno predhodno
označiti točke, med katerimi želimo ustvariti ploskev.
Npr. če izberemo tri točke in pritisnemo tipko F, dobimo ploskev, ki je trikotne oblike, slika
96.
Slika 96: Primer vstavljanja ploskve glede na tri izbrane točke.
Izbrane točke
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
59
Razdelitev (Subdivade): To orodje nam pomaga, če želimo neko ploskev razdeliti na več
delov ali enake dele. Ni nam potrebno risati dodatnih črt. To naredimo tako, da narišemo
ploskev, izberemo vse točke ali celo ploskev, pritisnemo tipko W (odpre se novo pogovorno
okno s funkcijami), izberemo funkcijo Razdelitev (Subdivide). Poleg tega lahko na levi strani
delovne površine (okno Transform) Število razrezov poljbno, slika 97 in slika 98.
Slika 97: razdelitev ploskve na 2 dela.
Slika 98: Razdelitev dela na 5 delov.
Poleg tega imamo na izbiro še eno orodje pri delitvi, in sicer Fractal. Poljubno določimo
številko za Spremembo oblike, ko pritisnemo Enter, se nam oblika razdeljene ploskve
spremeni v neobičajno obliko, slika 99. Tako ploskev lažje oblikujemo.
Slika 99: Primer spremembe oblike površine.
Kopiranje (Copy): Objekte kopiramo na naslednji način. Na tipkovnici pritisnemo
kombinacijo tipk Shift+D ali Alt+D, slika 100. Moramo biti v Urejevalnem načinu.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
60
Slika 100: Orodje kopiranje.
Razdelitev ploskev na podploskve (Subdivision surfaces): Najprej preklopimo na
Urejevalni način in ustvarimo kroglo, jo označimo ter nato v desnem meniju (orodjarni)
poiščemo funkcijo Sprememba oblike objekta (Object Modifiers), dodamo novega in
izberemo Enostavno (Simple) ter povečamo stopnjo razdelitve, seveda na obeh pogledih, in
dobimo naslednje, slika 101.
a) b)
Slika 101: Stopnja razdelitve krogle glede na kroge.
Združevanje in razdruževanje (Join and All loose Parts): Dva ali več objektov lahko
združimo v celoto in potem spreminjamo lastnosti kot enemu objektu. To naredimo tako, da
označimo objekte Shift+RMB in pritisnemo kombinacijo Ctrl+J (Združi ali Join). Če želimo
objekt razdružiti, to naredimo tako, da preklopimo na Urejevalni način in pritisnemo
kombinacijo tipk Ctrl+P (Razdruži) ter v seznamu izberemo ukaz All Loose Parts ali pa
določene ploskve, robove, točke ločimo z izbiro Selected.
Booleanovi operatorji: to funkcijo lahko uporabimo, če imamo na voljo dva predmeta za
oblikovanje. Lahko izvajamo lahko naslednje operacije: Unija (Union), Presek (Intersect) in
Razlika (Difference).
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
61
Najprej označimo želeni objekt, uporabimo funkcijo Presek, nato gremo na desni meni in
kliknemo na Spremembe oblike, dodamo novega Boolean. Spodaj se pokaže pogovorno okno,
kjer označimo želene nastavitve (izbira objekta, ki v nadaljevanju ne bo več prikazan) in
kliknemo Potrdi, slika 102.
a) b)
Slika 102: Prikaz funkcije presek a) kocka in valj skupaj in b) valj brez kocke.
Vrtenje in vijačenje (Spin and screw):
Vrtenje (Spin): Najprej izberemo objekt, ki ga želimo vrteti, nato preklopimo v Urejevalni
način, v levem meniju izberemo možnost Vrtenje (Spin). Spodaj se nam pokaže pogovorno
okno, kjer lahko spreminjamo Korake (Steps) vrtenja in Stopinje (Degrees), za koliko stopinj
želimo zavrteti objekt, slika 103.
a) b)
Slika 103: Primeri uporabe orodja vrtenje.
Vijačenje (Screw): Da izdelamo vijačnico, moramo izbrati orodje Vijačnica (Screw). Spodaj
se pojavi pogovorno okno, kjer lahko nastavljamo število korakov in Obratov (Turns), koliko
obratov naj vsebuje vijačnica.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
62
Primer vijačenja:
Najprej zamenjamo pogled na 3D okno, in sicer spremenimo pogled v ortogonalni
pogled Num5 in nato iz ortogonalnega pogleda v frontalni pogled Num1.
Postavimo kazalec (kurzor) ponovno na sredino koordinatnega sistema, in sicer tako,
da pritisnemo tipko Shift+S, kjer se pojavi pogovorno okno in kliknemo na Kazalec v
središču (Cursor to Center).
Dodamo krog, tako da kliknemo v informacijski vrstici Dodaj, Oblika in Krog. Krog
rotiramo s kombinacijo tipk R+X (po osi x) za 90 in Enter.
Za potrditev kliknemo še Ctrl+A.
Krog iz centra premaknemo za 3 enote v levo: G+X in -3 ter Enter, slika 104.
Slika 104: Premik kroga.
Preklopimo v Urejevalni način s tipko TAB in označimo krog s tipko A.
Sedaj ustvarimo navpičnico ali pravokotnico, ki ima velik pomen pri ustvarjanju
vijačnice. Osnovni objekt se v poznejšem koraku s funkcijo Vijačnica (Screw) ovije
okoli navpičnice (dodatek za ustvarjanje vijačnice). Navpičnico ustvarimo tako, da
držimo tipko Ctrl in kliknemo z LMB v zgornji del kroga, tipko Ctrl še vedno držimo
in kliknemo z LMB pri spodnjem delu kroga, da dobimo navpičnico, slika 105.
Slika 105: Dodajanje navpičnice ali pravokotnice.
Navpičnica za
vijačnico
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
63
Nato nastavimo želene koordinate x, y in z.
Izberemo krog in navpičnico s tipko A in kliknemo na orodje oz. gumb Vijačnica.
Spodaj v meniju lahko po želji prilagajamo vijačnico, slika 106.
Slika 106: Primer vijačnice.
3.6.4 RENDIRANJE
Rendiranje ali upodabljanje je postopek oblikovanja 3D objekta v 2D sliko. Program Blender
ustvari sliko glede na parametre, ki jih uporabnik nastavi pri posamezni sliki, kot so: material,
tekstura, osvetlitev, komponiranje itn.
Razlikujemo dva tipa upodabljanja, in sicer: FULL RENDER in OPENGL RENDER.
Za lažje delo se tudi pri orodju upodabljanja, slika 107, uporablja bližnjice, in sicer:
F12: predogled 2D slike,
F11 ali ESC: vrnitev nazaj v 3D okno,
F3: shranitev 2D slike.
Slika 107: Orodje upodabljanja.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
64
Uporabnik ima na voljo naslednje nastavitve za Upodabljanje, in sicer:
Plasti (Layers): določimo, koliko plasti se bo videlo,
Dimenzije (Dimensions): določimo lahko resolucijo slike, video nastavitve itn.,
Senčenje (Shading): določimo, kaj se upošteva pri upodabljanju, kot so obrisi,
material, tekstura, senčenje itn.,
Izvoz (Output): možnosti različnih formatov izvoza, barve, kompresija itn., slika 108.
Slika 108: Prikaz slike.
Če želimo upodobljeno sliko shraniti, pritisnemo F3 ali pa v naslovni vrstici odpremo
Datoteka in kliknemo Shrani kot, slika 109. Vpišemo ime in shranimo.
Slika 109: Shranitev slike.
3.6.5 OBJEKTI S POMOČJO KRIVULJ
V Blenderju poznamo pet načinov vstavljanja krivulj: Bezier Curve, Bezier Circle, NURBS
Curve, NURBS Circle in Path.
V program dodamo Bezierjevo krivuljo (Bezier Curve), spremenimo način pogleda iz
Orisnega načina v Urejevalni način, dobimo drugačno sliko (kot ribja kost in pa točke, ki jih
lahko spreminjamo), določeno točko označimo s klikom RMB in jo lahko spreminjamo.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
65
Posamezno točko lahko zbrišemo tako, da jo označimo in pritisnemo X (Izbriši), lahko
dodamo točko, in sicer tako, da označimo dve točki in na tipkovnici pritisnemo Ctrl+LMB.
Če označimo dve skrajni točki in na tipkovnici pritisnemo kombinacijo tipk Alt+C, povežemo
ti dve točki skupaj v ploskev, slika 110.
a) b) c)
d) e)
f) Slika 110: Objekti s pomočjo krivulj a) krivulja v orisnem načinu, b) krivulja v urejevalnem načinu, c) premikanje
posameznih točk, d) površine krivulj, e) krivulja sprijeta skupaj in f) krivulja sprijeta v Object Mode.
V orodjarni lahko pod zavihom Krivulja (Cruve) določimo naslednje lastnosti, in sicer:
Oblika (Shape): v 2D ali 3D prikazu.
Resolucija (Resolution): Preview U in Render U pomenita, s koliko vmesnimi
točkami se bo zapisala krivulja med dvema točkama.
Geometrija (Geometry): s to lastnostjo lahko odebelimo dani objekt, in sicer z
lastnostmi: Offset (razširjanje), Depth (debelina krivulje), Extrude (debelina objekta)
in Resolution (glajenje).
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
66
Krivulje lahko rišemo tudi s pomočjo slike, se pravi, da lahko določeno sliko uvozimo v
program, nato s pomočjo Bezierjeve krivulje obrišemo objekt po sliki 111. Na koncu je
potrebno pogledati v Ortogonalnem pogledu.
Slika 111: Nastavitve lastnosti krivulj.
3.6.6 DODAJANJE MATERIALOV IN TEKSTUR
3D objektom je po končanem modeliranju potrebno dodati material in teksturo. V
nadaljevanju sledi predstavitev dodajanja materiala in teksture.
Dodajanje materiala: Ko uporabnik želi nekemu objektu dodati material, to stori tako, da
klikne na desnem meniju ikono Material (Material) . Ko uporabnik klikne na ikono, se
mu spodaj pokaže pogovorno okno z lastnostmi, ki jih lahko določi za določen 3D objekt,
slika 112.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
67
Slika 112: Dodajanje materiala.
Najboljše je, da uporabnik doda nov material, in sicer kliknemo spodaj Nov, nato lahko
poljubno poimenujemo barvo, dodamo želeno barvo, določimo odsevnost, prepustnost, sence,
intenzivnost barve itn., slika 113.
Slika 113: Spreminjanje nastavitev za funkcijo materiala.
Kako je določen 3D objekt videti pozneje, je odvisno od ozadja, luči in predmetov v okolici,
slika 114.
Slika 114: Upodobljena slika z različnimi materiali.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
68
Pomen nastavitev znotraj orodja Material, slika 115.
Slika 115: Možne nastavitve pri funkciji material.
Predogled (Preview): Tu lahko uporabnik vidi, kako bo določen objekt videti ob vseh
nastavitvah. Ob glavnem oknu, kjer vidimo objekt z materialom, je okno z dodatnimi
možnostmi pogleda na objekt, in sicer, slika 116:
Slika 116: Nastavitev predogleda objekta.
Ploščata ploskev (Flat XY Plane): uporabno za zidove, papirje, obloge itn.,
slika 117.
Slika 117: Material na ploščati ploskvi.
Krogla (Sphere): zaradi odsevnosti uporabno za okrogle objekte ali za
materiale kovin, slika 118.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
69
Slika 118: Predogled z učinkom krogle.
Kocka (Cube): uporabno za kvadrasta telesa, slika 119.
Slika 119: Predogled kvadrastih teles.
Opica (Monkey): uporabno za živa bitja (krzno, dlaka itn.), slika 120.
Slika 120: Predogled za živa bitja.
Lasje (Hair strands): uporabno za perje, travo, lase itn., slika 121.
Slika 121: Predogled možnosti za perje itn.
Velika krogla z učinkom neba (Large Sphere with sky): zaradi odsevnosti
uporabno za okrogle objekte ali za materiale kovin, slika 122.
Slika 122: Predogled z učinkom neba v ozadju.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
70
Diffuse: S pomočjo orodja Širjenje barve (Diffuse) lahko uporabnik poleg osnovne barve doda
poljubno barvo. Poleg tega lahko uporabnik nastavlja intenzivnost barve spodaj in prav tako
lahko določi senčenje, in sicer glede na [22]:
Odsev (Lambert): koliko svetlobe se odraža na predmetu (velikost na
predmetu), slika 123 [22].
Slika 123: Različne možnosti odsevnosti [22].
Grobost površine (Oren Nayar): razpršenost senčenja glede na grobost
površine, slika 124 [22].
Slika 124: Različne možnosti grobosti površine [22].
Mehkoba (Toon): določimo mejo med svetlobo in senco, slika 125 [22].
Slika 125: Različne možnosti mehkobe [22].
Potemnenje dela (Minnaret): možnost realnega pogleda v naravi, senčenje in
osvetlitev, slika 126 [22].
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
71
Slika 126: Različne možnosti potemnenja [22].
Moč učinka razpršenosti (Fresnel): količina razpršene svetlobe na predmet,
slika 127 [22].
Slika 127: Različne možnosti razpršenosti [22].
Sijaj (Specular): uporablja se za odbojno svetlobo sijočih površin. Določimo lahko barvo
sijaja in obliko odboja sijaja, in sicer, slika 128:
Slika 128: Nastavitve sijaja.
Osnovni sijaj (Cook Torr): uporabljamo za plastične površine.
Phong: uporabljamo za kožo in naravne površine.
Wardlso: uporabljamo za kovine.
Poudarki (Toon): uporabljamo za izrazite poudarke.
Razpršenost (Blinn): uporabljamo za razpršenost sijaja, slika 129.
Slika 129: Razpršenost glede na sijaj.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
72
Senčenje (Shading): tu lahko uporabnik poveča osvetljenost glede na senčenje, senčenje na
hrbtni strani objekta (translucency) in tri dodatna orodja: brez senčenja in močne osvetlitve
(shadeness), tangentno senčenje (tangent shading) in senčenje kocke (cubic interpolation),
slika 130.
a) b)
Slika 130: Senčenje a) nastavitve senčenja in b) primer senčenja.
Prosojnost (Transparency): tu lahko uporabnik nastavi tri vrste prosojnosti, in sicer: Maska
(Mask), Prosojnost Z (Z Transparency ali prosojnost objekta) in Lom (Raytrace ali prosojnost
z lomnim količnikom), slika 131.
a) b)
c)
Slika 131: Prosojnost a) nastavitve prosojnosti, b) primer prosojnosti z nastavitvami in c) maska in alpha 0.500.
Odsevnost (Mirror): tu lahko uporabnik nastavlja naslednje lastnosti, in sicer: Odbojnost
(Reflectivity ali količina odboja), Fesnel (odbojnost, odvisna od kota in smeri pogleda), Blend
(prehod med odbojnim in neodbojnim področjem), Gloss (zamegljenost odboja), Samples
(natančnost prehoda), Depth (število odbojev) in Max Dist (razdalja od premeta do kamere),
slika 132.
Slika 132: Odsevnost z nastavitvijo Fesnel 2.000.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
73
Porazdeljenost svetlobe (Subsurface Scattering): to lastnost lahko uporabimo pri organskih
stvareh, kot so koža, krzno, sadje itn. Pomeni porazdeljenost svetlobe po objektu in prostoru.
Porazdeljenost je odvisna od velikosti radija, ki ga lahko nastavimo. Spreminjamo lahko tudi
barvo, slika 133.
Slika 133: Porazdeljenost svetlobe [22].
Vse druge lastnosti so zanemarljive, saj niso tako pomembne. Oglejmo si primer sprememb
na objektih glede na spremembe lastnosti materiala in senčenja, slika 134.
Slika 134: Primer dveh objektov glede na nastavitev materiala in senčenja.
V zgornji sliki smo krogli spremenili barvo in ji dodali učinek zrcala, slika 134.
Slika 135: Dodajanje učinkov.
Na zgornji sliki 135 smo modri kocki spremenili naslednje lastnosti, in sicer barvo, sijaj,
senčenje in prozornost. Rdeči kocki smo spremenili barvo, intenzivnost barve, prozornost in
učinek zrcala. Poliedru smo spremenili barvo, intenzivnost barve, sijaj, senčenje in lom
žarkov.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
74
Dodajanje teksture: Teksturo dodajamo objektom, da so prikazani bolj realno. Na površino
objekta lahko dodajamo slike ali vzorce. Na voljo imamo proceduralne teksture (vzorci so že
pripravljeni znotraj programa) in slikovne teksture (ki jih je potrebno uvoziti v program).
Najprej bomo spoznali proceduralne teksture. V 3D okno dodamo poljubne 3D objekte, če
želimo spremeniti teksturo objekta, nato kliknemo v orodjarni na funkcijo Tekstura in
pokaže se okno, kjer lahko dodamo novo teksturo izbranemu objektu, npr. stožec, slika 136 in
slika 137.
Slika 136: Ikona za teksturo.
Slika 137: Okno z nastavitvami teksture.
Kliknemo Nov ali +, pokaže se seznam izbire za teksturo, slika 138.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
75
Slika 138: Različne možnosti za izbiro teksture.
Na seznamu lahko izbiramo med naslednjimi možnostmi: Ocean, Wood, Voxel Data, Varonoi,
Stucci, Point Dersity, Ncise, Musgrave, Marble, Image of Movie, Enviroment Map, Distorted
Noise, Magic, Clouds in Blend.
Ko izberemo želeno teksturo, jo poljubno poimenujemo, npr. tekstozec. Spodaj v oknu lahko
spreminjamo nastavitve, slika 138. Pomembno je, da pred dodajanjem nove teksture objektu
že izberemo material, saj se drugače tekstura ne bo poznala na njem, slika 139.
Slika 139: Primer izbrane teksture.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
76
Barve (Color): spreminjamo barvo, kontrast, osvetlitev in strukturo.
Nastavitve glede na tip teksture: kako zgleda vzorec.
Geometrija (Mapping): spreminjamo nastavitve v zvezi z geometrijo, kot so:
koordinate, stisnemo teksturo glede na os x, y in z.
Vpliv (Influence): tekstura glede na ozadje, obzorje, barve, intenziteto itn.
Na spodnji sliki 140 vidimo teksturo ozadja z obliko oblakov.
Slika 140: Primer dodajanja teksture.
Na spodnjih slikah so nastavitve teksture za naš objekt, slika 141.
a) b)
Slika 141: Nastavitve za sliko 141 spodaj.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
77
Za rezultat dobimo naslednje, slika 142.
a) b)
c)
Slika 142: Prikaz teksture a), b) in c) glede na nastavitve.
V nadaljevanju sledi predstavitev teksture s pomočjo slike. Sam postopek dodajanja teksture
je podoben, le da pod Izbor (Type) izberemo Slika (Image) ali Posnetek (Movie), slika 143.
Slika 143: Dodajanje teksture s pomočjo dodane slike.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
78
Pod zavihkom Slika lahko dodamo novo sliko ali jo uvozimo v program. Kliknemo Odpri in
izberemo sliko, ki jo želimo dodati v program, npr. slika neba [13], slika 144.
a) b)
Slika 144: Tekstura a) dodana tekstura z učinkom neba in b) dodajanje izbrane slike [13].
Vse ostale nastavitve so enake kot pri proceduralnem dodajanju teksture, saj uporabnik
poljubno spreminja lastnosti, npr. nebo z oblaki, slika 145.
Slika 145: Tekstura dodana kot slika [13].
Sliki 146 spodaj dodamo odsevnost, intenziteto barv, sijaj itn.
Slika 146: Spremenjene nastavitve glede na sliko 140 [13].
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
79
3.6.7 UPORABA POGLEDOV
Pri uporabi pogledov se osredotočimo predvsem na kamere, luči in njihovo postavitev.
Da vidimo 3D objekt v 3D oknu in v upodobljeni sliki, nam to omogoča pravilna postavitev
kamere in luči.
Kamera: nam prikazuje pogled na 3D objekt, tako kot je viden v realnosti. Na začetku ob
odprtju programa je vedno prisotna ena kamera, za boljše poglede na objekt lahko dodajamo
nove kamere. Obstoječi kameri ali ostalim lahko spreminjamo lego s pomočjo že znanih tipk
G (za premikanje) in R (za rotacijo), slika 147.
Slika 147: Pogled na 3D objekt glede na kamero.
Če želimo dodati dodatne kamere, to storimo tako, da v naslovni vrstici kliknemo Dodaj in
nato kliknemo Kamera. Kje bo postavljena kamera, je odvisno od postavitve kazalca.
Za primer dodamo dve kameri, slika 148.
Slika 148: Dodajanje kamer.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
80
Za hitrejše preklapljanje med njimi uporabljamo kombinacije tipk, npr. Ctrl+Num0. V
orodjarni med funkcijami najdemo zavihek Kamera , kjer lahko spreminjamo lastnosti
posamezni kameri, slika 149.
Slika 149: Spreminjanje nastavitev kamer.
Kamero lahko preimenujemo. Spodaj imamo nastavitve kamere, ki jih lahko določamo:
Ena izmed glavnih nastavitev so Leče (Lens). Pri lečah lahko določimo naslednje
poglede: Pogled iz perspektive (Perspective), Pogled iz goriščne razdalje (Ortografic)
in Panorama (Panoramic)).
Poleg tega lahko nastavimo merilo, kako nastaviti kamero.
Določimo lahko tip kamere in njeno oddaljenost (od izhodiščne točke do kamere).
Poleg tega lahko dodamo še nekaj preostalih nastavitev, kot so: Omejitve (Limits),
Megla (Mist), Okvir (Safe Areas), Senzor (Sensor) in Ime (Name).
Na seznamu poleg lahko uporabnik izbere dodatne učinke kamere, kot so: Center,
Golden, Harmonius Triangle A.
Luči: Tako kot kamere so tudi luči pomembne. V primeru, da jih uporabnik ne doda, pomeni,
da se 3D objekt ne bo videl. Ko odpremo program, imamo poleg kamere vedno tudi en
svetlobni vir, drugače uporabnik ne bi videl 3D okna.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
81
Dodatne svetlobne vire dodajamo tako, da v naslovni vrstici kliknemo Dodaj, nato kliknemo
Luč in na desni se nam pokaže seznam s tipi svetlobnih virov, in sicer:
Žarnica (Lamp): je točkasti svetlobni vir, ki se uporablja za prikaz ostrih senc. Za
objektom ni več svetlobe, ker je tema, slika 150.
Slika 150: Svetlobni vir: luč.
Sonce (Sun): se uporablja za izdelavo zunanjih prizorov, glavni stvari, ki sta
pomembni, sta moč in smer svetlobnega vira. Dodatno lahko nastavimo podnebje in
vzdušje, slika 151.
a) b)
Slika 151: Svetlobni vir: Sonce a) primer 1 in b) primer 2.
Stožec (Spot): svetlobni vir je v obliki stožca in se večinoma uporablja za gledanja v
megli, slika 152.
a) b)
Slika 152: Svetlobni vir v obliki stožca.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
82
Površinsko (Area): podobno kot Žarnica, le da se osredotoči na celotno površino, slika
153.
a) b)
Slika 153: Svetlobni vir: površinsko.
Prostorsko (Hemi): celoten prostor, primeren za oblačen ali snežen pogled, kjer ni
senčenja, slika 154.
a) b)
Slika 154: Svetlobni vir: prostorsko.
Na spodnji sliki 155 vidimo različne dodane svetlobne vire.
Slika 155: Primer dodajanja svetlobnih virov in nastavitve.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
83
Za vsak dodan svetlobni vir lahko spreminjamo njegove lastnosti, slika 156.
Slika 156: Nastavitve svetlobnega vira.
V nastavitvah lahko spreminjamo Energijo (Energy ali moč svetlobnega vira). Seveda je treba
najprej določiti tip svetlobnega vira, Razdaljo vira (Distance ali razdalja od objekta), barvo
svetlobnega vira, Senčenje vira (Shadow ali nastavitve senčenja).
Najbolj pomembna nastavitev je senčenje, kjer lahko uporabnik nastavlja naslednje: barva
senčenja, velikost razpršenosti senc in mehkobo razpršenosti), slika 157. Seveda mora pred
tem klikniti na Ray shadow, saj drugače ni senčenja.
Slika 157: Nastavitve senčenja.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
84
3.6.8 ANIMACIJA
Animacijo ustvarimo tako, da določen 3D objekt ali objekte premikamo v določenem času, pri
tem uporabimo Časovnico (Timeline).
Spoznali bomo dva načina dodajanja animacij, in sicer animacija v sličicah in animacija po
poti.
Animacija v sličicah: nastane tako, da določene objekte premikamo, rotiramo, povečujemo
ali zmanjšujemo v določenih trenutkih oz. času.
Preden začnemo delati korake določenega objekta, je treba nastaviti lastnosti animacije. To
storimo tako, da v orodjarni Lastnosti odpremo zavihek Upodabljanje, nato kliknemo gumb
Animacija (Animation) in prikažejo se nastavitve, ki jih lahko nastavimo, slika 158.
Slika 158: Nastavitve za animacijo.
Nastavitve: najpomembnejše lastnosti so Dimenzija (Resolution), začetna in končna točka
slike (Start and End Frame), hitrost animacije (Frame Rate), izhodna datoteka (Output) in
format zapisa (mpeg., avi. itn.).
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
85
Najprej v časovnici nastavimo naš prvi korak, se pravi, da mora biti zelena črta na 0. Nato v
3D okno dodamo objekte, za katere želimo, da so prikazani v začetni točki. Pritisnemo tipko I
in prikaže se pogovorno okno s seznamom, kjer lahko izberemo, katera funkcija se bo izvedla
v začetnem stanju, nato se postavimo v drugi korak. Izberemo si en del, ponovno spremenimo
želene nastavitve in pritisnemo tipko I ter izberemo želeno funkcijo. Paziti je treba le na doseg
območja, kar lahko naredimo tako, da vklopimo prikaz grafa. To naredimo tako, da izberemo
Graph Editor, slika 159.
Slika 159: Graph Editor za lažje opravljanje animacij.
V grafičnem oblikovalcu lahko uporabnik spremlja spremembe, ki se jih naredi v sami
animaciji. Ko naredimo že dva koraka, se nam spremeni krivulja na grafu, kar pomeni, da se
glede na čas spreminjajo lastnosti objekta. Ko dokončamo našo animacijo, jo shranimo in
kliknemo na gumb Animacija, da jo poženemo, slika 160.
Slika 160: Primer animacije na časovnici.
Animacija po poti:
Animacija je sestavljena iz objekta, ki se premika po vnaprej določeni poti. Najprej moramo v
3D okno narisati pot, po kateri se bo objekt gibal. Dodamo lahko tri različne poti: Nurbs,
Bezier in Path. Dodamo objekt in nov dodatek za objekt ter izberemo Sledi poti (Follow
Path). V oknu spodaj, kjer piše Tarča, izberemo ime, ki smo ga prej shranili. Da bo objekt res
šel po narisani poti, moramo izbrati lastnost Sledi krivulji (Follow Cruve), slika 161. Sedaj
določimo posamezne sličice, kar storimo tako, da označimo pot, kliknemo zavihek Objekti in
pod Pot animacije nastavimo dolžino animacije (Frames). Nastavimo še začetek in konec
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
86
animacije ter nato vstavljamo ključne sličice tako, da na področje Evaluation time kliknemo z
RMB in izberemo Vstavi sličico, slika 162.
Slika 161: Objekt in pot za animacijo.
Slika 162: Zapisana animacija.
Nato predvajamo animacijo.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
87
4 PRIMERI 3D MODELIRANJA
Po spoznavanju osnovnih funkcij programa Blender v nadaljevanju sledi 5 praktičnih
primerov izdelave 3D objekta v programu. Spodaj bo sledil opis posameznega primera in
prikaz modeliranja. Poleg tega sledijo še predstavitev ciljev za uvrstitev v učni načrt TiT in
kriteriji za izdelavo 3D objektov.
Primeri izdelkov so: obroč, škatla s snemljivim pokrovom, posoda za ulivanje, šahovska
figura (kmet) in jadrnica.
4.1 KRITERIJSKA ZASNOVA IZDELKOV
Za načrtovanje izdelave je potrebno najprej sestaviti oz. določiti kriterije zasnove in izdelave.
Izbrani kriteriji so:
K1:Težavnost: 1 – nezahteven izdelek (do 20 ukazov oz. potez), primeren do 5.
razreda, 2 – srednje zahteven (od 20 do 50 ukazov), primeren za 6. do 7. razred in 3 –
zahteven izdelek (nad 50 ukazov), primeren za 8. razred.
K2: Trdnost/Stabilnost: 1– obračanje izdelka okoli osi (preverimo stabilnost sestavnih
delov), 2 – hitri premiki izdelka in stabilnost glede na podlago, 3 – odpornost na
deformacije in strižne sile.
K3: Cena izdelave: glede na porabo materiala, velikost izdelka, strojne ure dela in čas
tiskanja. 1 – nizka cena (do 50 EUR), 2 – srednja cena (od 50 do 150 EUR) in 3 –
visoka cena (nad 150 EUR).
K4: Razstavljivost izdelka: 1 – je nerazstavljiv oz. monoliten, 2 – v dveh ali 3 – več
delih.
K5: Vrsta 3D tiskalnika: v času zasnove izdelka moramo upoštevati vrste 3D
tiskalnikov, ki jih imamo na voljo: 1 – nalaganje ABS žice po plasteh, 2 – nalaganje
po plasteh (suhi mavec) in 3 – laser.
K6: Natančnost tiskanja (ločljivost): ali so mere izdelkov po končanem tiskanju
pravilne ali ne (možnosti odstopanja: 1 – 0,09 mm, 2 – 0,18 mm, 3 – 0,25 mm ali 4 –
0,5 mm).
Kriteriji so izbrani na podlagi značilnosti izvedbe hitrega prototipiranja glede na sam proces
modeliranja in 3D tiskanja.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
88
Sledi povzetek kriterijev izdelave izdelkov glede na posamezen izdelek, tabela 3:
Tabela 3: Kriteriji izdelave izdelkov.
Kriterij/Izdelek K1 K2 K3 K4 K5 K6
Obroč 1 3 1 1 1 1
Škatla s pokrovom 1 1 3 2 2 1
Posoda za ulivanje 2 2 2 1 1 2
Šahovska figura – kmet 2 3 2 1 1 ali 2 1
Jadrnica 3 1 3 3 1 (jadro) in 3 (trup) 3
Glede na zgornjo tabelo ugotovimo, da je izdelava posameznih izdelkov omejena glede na
zgornje kriterije, in sicer najbolj izstopajo naslednji: glede na težavnost in primernost izdelave
glede na razred in ceno izdelave (če ima izdelek več sestavnih delov, potem je čas izdelave
avtomatsko daljši in tudi poraba materiala za posamezni izdelek večja). Povzamemo lahko
tudi, da so izdelki zasnovani tako, da si sledijo po določenem vrstnem redu, in sicer od
nezahtevnih do zahtevnih izdelkov (glede na število sestavnih delov). Posamezni izdelki si
sledijo po vrsti ravno zaradi tega, da bi učenec postopoma po posameznih razredih (do 5.
razreda bi znal narisati obroč in škatlo s snemljivim pokrovom, od 6. do 7. razreda bi znal
narisati posodo za ulivanje in šahovsko figuro ter v 8. razredu jadrnico) spoznal modeliranje z
določenim programom. Pomembno je, da vemo, kakšne so možnosti načina tiskanja, saj
nekateri 3D tiskalniki dobro podpirajo tiskanje krivulj in drugi ravne geometrijske oblike. Po
končanem tiskanju je treba preveriti meritve 3D modelov in s tem natančnost tiskalnika.
4.2 OPERATIVNI CILJI UČNE IZDELAVE
Skozi izobraževalni proces se je pri predmetu TiT treba držati učnega načrta, zato moramo
naše izdelke uvrstiti vanj, če jih želimo tudi realizirati pri samem pouku.
3D modeliranje bi lahko uvrstili pod dve večji učni temi, in sicer pravokotna projekcija in
umetne snovi, ki spadata v 7. razred osnovne šole. Tema pravokotna projekcija je primerna,
ker učenec spoznava program Blender in se na njem uči modeliranja 3D objektov. Med
drugim je tema umetne snovi primerna, ker učenec spozna umetno snov pri 3D tiskalniku in
seveda obdelavo izdelka iz umetnih mas.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
89
Operativni cilji:
Izobraževalni cilji:
Učenec:
I1: riše preproste 3D predmete v pravokotni projekciji,
I2: oblikuje in skicira idejo izdelka ter jo izdela,
I3: pripravi ustrezno dokumentacijo,
I3: opiše surovino za izdelavo izdelka,
I4: izdela sestavne dele in jih sestavi v izdelek,
I5: preizkusi izdelek, ga ovrednoti in predlaga izboljšave.
Vzgojni cilji:
Učenec:
V1: razvija sposobnosti za samostojno delo,
V2: navaja se na natančnost in spretnost izdelave izdelka,
V3: zna svoje delo in ugotovitve predstaviti,
V4: se uči veščine reševanja problemov.
Psihomotorični cilji:
Učenec:
P1: razvije prostorsko predstavo pri modeliranju in sestavi izdelka,
P2: pri sestavljanju razvija koordinacijo rok in prstov,
P3: razvija svoje ustvarjalne sposobnosti,
P4: pridobiva občutek za natančnost.
Standardni in minimalni standardi znanja [11]:
Učenec:
utemelji risanje v pravokotni projekciji z vidika poznavanja projekcij in
uporabe pravokotne projekcije v praksi,
riše preproste predmete s svinčnikom in računalniškim grafičnim
orodjem,
oblikuje in skicira idejo za preprost predmet, utemelji rešitev in
izbere najustreznejšo,
izdela tehnično in tehnološko dokumentacijo za izdelek oz. projekt,
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
90
z uporabo osnovnih obdelovalnih postopkov, orodij in strojev
izdela preprost predmet iz umetnih snovi,
pravilno in varno uporablja orodja, stroje in pripomočke za
obdelavo umetnih snovi,
preizkusi ustreznost izdelka,
izračuna stroške izdelave predmeta, ovrednoti svoj prispevek.
4.3 IZVEDBA MODELIRANJA
Na začetku diplomskega dela smo spoznali osnove modeliranja s programom Blender. V
nadaljevanju sledi predstavitev modeliranja na konkretnih izdelkih.
4.3.1 PRIMER: OBROČ
Odpremo program Blender in zbrišemo osnovno prikazano kocko tako, da pritisnemo X na
tipkovnici ali tipko Izbriši (Delete) ter potrdimo s klikom. Dodamo nov objekt, in sicer tako,
da kliknemo Dodaj (Add), Oblika (Mesh) in Valj (Cylinder).
V podoknu pod levo orodjarno nastavimo število navpičnic na 16 in Cap Fill Type
spremenimo na Triangle Fan. Ker želimo objektu spreminjati lastnosti, iz Orisnega načina
spremenimo pogled v Urejevalni način. Celoten valj zmanjšamo glede na višino, in sicer tako,
da pritisnemo na tipkovnici tipko S (Obseg ali Scale) in tipko Z (kar pomeni, da bomo stožec
enakomerno zmanjšali po osi z), slika 163.
Slika 163: Dodajanje valja in pomanjšanje po z osi.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
91
Za boljši pogled na objekt držimo kolešček miške in jo poljubno premaknemo, da vidimo
objekt približno tako kot na spodnji sliki 164.
Slika 164: pogled iz frontalne lege.
V menijski vrstici spodaj kliknemo na Ploskev, označimo zgornjo ploskev, slika 165.
Slika 165: Označitev zgornje ploskve.
Na tipkovnici pritisnemo tipko E (Izvleci ali Extrude) in tipko Z (po osi z) ter iztisnemo
zgornjo ploskev s spodnjo ploskvijo, kar pomeni, da dobimo odprti valj, slika 166.
Slika 166: Orodje Extrude.
S tipko Num 5 iz pogleda User Persp spremenimo pogled v User Ortho in iz tega pogleda s
tipko Num 7 v pogled Top Ortho, slika 167.
Slika 167: Sprememba pogleda.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
92
Izberemo cel objekt, tipka A, zgornja slika. Kliknemo tipko E in iztisnemo iz ploskve krog, da
dobimo polni krog ali torus, slika 168.
Slika 168: Z izvlekom stranskih ploskev dobimo torus.
Vse označimo s tipko A. Dodali bomo robove okrog in okrog zunanjega oboda kroga, in sicer
na sredini med spodnjimi in zgornjimi robovi. Na tipkovnici kliknemo kombinacijo Ctrl+R
(Dodajanje novih robov ali Loop), paziti moramo le, da izberemo sredino kroga. To naredimo
tako, da pritisnemo kombinacijo Ctrl+R, izberemo krog (na novo dodani robovi se obarvajo
roza) in nato klik ali Enter. Če na sredini ne želimo novih robov, lahko pred klikom ali Enter
naš rob premikamo s koleščkom gor ali dol, slika 169.
Slika 169: Dodajanje robov z uporabo orodja Dodajanje novih robov.
Prav tako ponovno ponovimo Dodajanje novih robov še na notranjem delu kroga. V celoti
ponovimo zgoraj opisan postopek, slika 170.
Slika 170: Ponovitev funkcije na notranjih robovih.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
93
Označimo na novo nastale notranje in zunanje robove. V smeri x (rdeča puščica) robove
poljubno povlečemo navzven, odvisno od želje izbočenosti poznejšega kroga, slika 171.
Slika 171: Izbočenost robov na zunaj.
V desni orodjarni Lastnosti kliknemo na Dodatki objektom, Dodaj dodatek in Gladkost
površja (Subdivision Surface). Dobimo spodnjo sliko 171.
Slika 172: Uporaba funkcije Subdivision Surface.
Poljubno nastavljamo značilnosti objekta glede na ponujene možnosti, npr. slika 173.
Slika 173: Primer objekta.
Opazimo, da je objekt malo preveč podoben krofu ali zapestnici kot pa želenemu obroču.
Označimo celoten objekt in ga pomanjšamo tako, da ga zožimo v smeri z osi, slika 174.
Slika 174: Sploščimo objekt.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
94
Dobimo naslednje, slika 175.
Slika 175: Obroč.
Poljubno lahko določimo še material in svetlobni vir objekta, npr. slika 176.
Na koncu shranimo našo sliko, in sicer jo je zaenkrat najboljše shraniti kot blender datoteko.
To storimo tako, da kliknemo Datoteka, Shrani kot, izberemo želeni disk za shranitev,
poimenujemo objekt in kliknemo Save. Če želimo videti objekt kot sliko, to storimo tako, da
pritisnemo tipko F12 ali v desni orodjarni pod zavihkom Upodabljanje (Render).
a) b)
Slika 176: Dodajanje materiala in senčenja.
Uporabnik lahko poljubno nastavlja dimenzije oz. mere nastalega objekta, in sicer to lahko
določa sproti ali pa na koncu celotnemu objektu spreminja dimenzije.
V našem primeru sproti nismo zapisovali dimenzij objekta, zato smo na koncu določili mere
izdelka, in sicer so podrobne mere obroča prikazane na delavniški risbi, priloga 1.
Vpis mer določimo v desnem dodatnem meniju pod Dimensions. Če slednjega nimamo
prikazanega, ga prikažemo tako, da v desnem kotu zgoraj, kjer je znak +, povlečemo v levo in
najdemo orodje Dimensions.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
95
Obroč je osnovni 3D model, ki ga mora znati učenec narisati po predstavitvi programa.
Izdelek je nezahteven, saj lahko obroč narišemo z zgolj 15 ukazi v programu. Poleg tega ima
učenec opravka le z osnovnimi orodji, funkcijami in geometrijskimi oblikami, ki jih spozna
ob pregledu programa. Obroč je stabilen, saj je iz enega samega kosa, lahko ga poljubno
obračamo in se ne bo deformiral ter je poravnan s podlago. Glede na nezahtevnost izrisa 3D
modela lahko rečemo, da je cena zasnove ugodna, saj obroč hitro narišemo od zasnove do
končne oblike. Izdelek je nerazstavljiv, saj je iz enega samega kosa, kar pa je primerno za
izris prvega izdelka. Najbolj primeren tip 3D tiskalnika je nalaganje materiala (nalaganje ABS
žice), saj lahko zagotovimo pravilno obliko obroča (krivuljo in prazno notranjost v obliki
krivulje).
4.3.2 PRIMER: ŠKATLA S SNEMLJIVIM POKROVOM
Da lahko pričnemo z novim primerom, moramo predhodni primer shraniti, nato za nov
začetek kliknemo Datoteka in Nov. Ponovno lahko pričnemo z novim modeliranjem, tokrat
rišemo škatlo s snemljivim pokrovom. Škatla bo v obliki kocke, zato lahko obstoječo kocko
uporabimo za škatlo, slika 177.
Slika 177: Osnova je kocka.
Poleg osnove za škatlo želimo narisati tudi pokrov škatle. Kliknemo drugam na delovno
površino (premaknemo kazalec) in dodamo objekt, in sicer kliknemo Dodaj, Oblika in
Ploskev, slika 178.
Slika 178: Dodajanje ploskve za pokrov.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
96
Iz Orisnega načina moramo spremeniti pogled v Urejevalni način, če hočemo spreminjati
samo ploskev. Označimo celo ploskev s tipko A, nato želimo Izvleči ven ploskev kot kocko, in
sicer tako, da kliknemo tipki E in Z (v smeri osi z) in poljubno povlečemo dano ploskev v
smeri z osi (upoštevamo, da gre za pokrov škatle) približno tako kot na spodnji sliki 179.
Slika 179: Orodje Izvleči.
Narisani pokrov želimo dodati na kocko (da dosežemo cilj), in sicer tako, da dobimo škatlo s
pokrovom. Označimo cel objekt s tipko A, slika 179, in ga s klikom na osi (modra, rdeča in
zelena puščica) premikamo tako, da bomo dobili naslednje, sliki 180.
a) b)
Slika 180: Škatla s snemljivim pokrovom a) pokrov in škatla b) združitev pokrova s kocko.
Če hočemo dani objekt upodobiti kot sliko, to storimo tako, da pritisnemo tipko F12 ali v
desnem meniju kliknemo Upodabljanje ter dobimo naslednje, slika 181. Za izhod iz pogleda
Upodabljanje pritisnemo ESC ali F11.
Slika 181: Primer končnega izdelka.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
97
Če želimo pokrov in škatlo združiti v skupni objekt, označimo objekt škatla in objekt pokrov
ter pritisnemo kombinacijo tipk Ctrl+J (Join; združitev). Dobimo naslednje, slika 182.
Slika 182: Združitev dveh objektov.
Da preverimo, če sta se pokrov in škatla res združila, izberemo Orisni način pogleda in v
smeri osi poljubno premikamo objekt. Rezultat je, da se pokrov in škatla premikata kot en sam
objekt.
Če želimo razdružiti objekt na dva objekta, to storimo tako, da označimo objekt in pritisnemo
kombinacijo tipk Ctrl+P (razdružitev), slika 183.
Slika 183: Razdružena objekta.
Pogled v upodobljeni obliki, slika 184.
Slika 184: Upodobljena oblika.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
98
Če pogledamo škatlo s pokrovom, ugotovimo, da je precej surovega videza in neprimerno
osvetljena. V nadaljevanju bomo te lastnosti spremenili.
Označimo celoten objekt, slika 184, preklopimo na Urejevalni način in kliknemo na Dodaj
dodatek objektu ter izberemo Gladkost površine (Subdivision Surfaces), kjer lahko z
različnimi pogledi omehčamo robove.
Poljubno se lahko poigramo z lastnostmi, slika 185.
a) b)
Slika 185: Izdelek a) ostri robovi in b) posneti robovi.
Spremenimo material, in sicer tako, da v desnem meniju kliknemo zavihek Material in
poljubno spremenimo lastnosti, npr. slika 186:
Diffuse: bela barva, 100% intenziteta barve.
Shading: Emit 1000.
Mirror.
Opions: Sky.
Shadow: Receive Transparent.
Slika 186: Sprememba materiala.
Poleg tega pod zavihom Okolje (World) nastavimo ozadje, in sicer: obkljukamo Blend Sky,
Real Sky, spremenimo barve (horizon: nežno oranžna in zenith: nežno modra), Environment
Lighting nastavimo na moč 0,250 in izberemo Sky colour, slika 187.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
99
Slika 187: Sprememba ozadja.
Sedaj imamo narisano škatlo s pokrovom. Če odpremo škatlo, vidimo, da nimamo pravega
videza škatle, saj je polna. Odpraviti moramo polnost, in sicer tako, da označimo objekt in
pritisnemo Ctrl+P (Loop – dodajanje roba), da dobimo dva objekta, slika 188, ter nato
spremenimo pogled v Urejevalni način in kliknemo na škatlo. Kliknemo na orodje Ploskev in
izberemo zgornjo ploskev ter jo izvlečemo (Extrude) do spodnje ploskve. Dobiti moramo
naslednji rezultat, slika 188.
a) b)
Slika 188: Izdelek a) polna notranjost škatle in b) votla notranjost škatle.
Že res, da smo narisali škatlo s pokrovom, a če škatlo obrnemo na glavo, bo pokrov padel dol.
Temu se lahko izognemo tako, da pritrdimo pokrov na škatlo, in sicer tako, da na pokrov
škatle narišemo tri zatiče. V škatlo moramo prav tako izvleči tri utore za zatiče, slika 189.
Slika 189: Zatiči na pokrovu in utori na škatli.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
100
Pokrov premaknemo na škatlo tako, da premikamo puščice za osi (modra, zelena in rdeča), da
dobimo naslednje, slika 190.
Slika 190: Škatla s pokrovom.
Sedaj lahko ponovno združimo pokrov in škatlo v en objekt Ctrl+J (Join; združitev),
kliknemo Potrdi za potrditev dodatka objekta in preidemo v Orisni način pogleda ter dobimo,
slika 191.
Slika 191: Končni izdelek.
Dimenzije škatle s pokrovom so podrobno prikazane na delavniški risbi, priloga 2.
Škatla s pokrovom je nezahteven izdelek, saj ga narišemo z 20 ukazi in je razstavljiv, saj je
sestavljen iz dveh sestavnih delov (pokrova in osnovnega dela – škatle). Cena zasnove izdelka
je za malenkost dražja od obroča, saj porabimo več časa za izris (izris dveh posameznih
delov) in tisk izdelka (izdelek je večji in zato je poraba materiala večja). Škatla s pokrovom je
stabilna glede na podlago. Ko jo obračamo okoli osi, mora biti pokrov škatle pritrjen na
škatlo, sicer bo odpadel (to smo dosegli z utori in zatiči). Kriterij stabilnosti preverimo s
hitrimi gibi in vrtenjem. Pokaže se, da je rešitev z zatiči ustrezna. Najbolj primeren tip 3D
tiskalnika je nalaganje ABS žice ali izrez 3D objekta iz enega kosa plastike ali nalaganje
materiala (mavca) po plasteh, saj imamo opravka z osnovnimi geometrijskimi oblikami
(kocka in kvader).
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
101
4.3.3 PRIMER: POSODA ZA ULIVANJE
Za modeliranje novega objekta ponovno kliknemo na novo delovno površino, v našem
primeru bo to posoda za ulivanje (po navadi granulata).
Izbrišemo osnovni objekt kocko in dodamo nov objekt, imenovan Polieder (Isosphere),
spremenimo določene lastnosti pod desnim menijem spodaj, in sicer: Subdivions na 1,
poljubno zmanjšamo velikost tako, da zmanjšamo parametre in kliknemo Enter, slika 192.
Slika 192: Dodajanja poliedra.
Preidemo iz Orisnega načina pogleda v Urejevalni način, kjer bomo v nadaljevanju
spreminjali lastnosti posode, slika 193.
Slika 193: Pogled v Edit Mode.
Vse označimo s tipko A in preverimo, ali imamo izbrano funkcijo Ploskev. Če je nimamo, jo
izberemo ter označimo zgornji del ploskve, kot je prikazano na sliki 194.
Slika 194: Izbor zgornjih ploskev.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
102
Pritisnemo Izbriši ali tipko X, kjer izberemo Ploskev in izbrane ploskve se izbrišejo, slika 195.
Slika 195: Izbris izbranih ploskev.
Če z miško obrnemo pogled na posodo, vidimo, da ima v spodnjem delu neravno dno, želimo
pa imeti ravno dno. To naredimo tako, da označimo spodnje ploskve, pritisnemo bližnjico W,
kjer izberemo Spajanje (Merge) in nato Središče (at Center) ter dobimo naslednje, sliki 196.
a) b)
Slika 196: Posoda a) poravnava dna in b) pogled iz druge perspektive.
Označimo spodnje ploskve in jih za nekaj mm iztisnemo navzgor, slika 197. Nato označimo
spodnje robove in ustvarimo novo ploskev za ravno dno, slika 197.
a) b)
Slika 197: Iztisnemo spodnje ploskve in dodamo ploskev na dnu posode.
Označimo dno, se pravi spodnje ploskve, in pritisnemo tipko I (hitra tipka za ustvarjanje
dodatnih ploskev). To storimo dvakrat, da dobimo manjši del in večji del novih ploskev v
obliki petkotnika, slika 198.
Slika 198: Dodajanje dodatnih ploskev.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
103
Nato poljubno preoblikujemo še dodatke, da bomo dobili bolj zanimiv izdelek, npr. slika 199.
Izvlečemo zunanji in notranji del novo nastalih ploskev in najmanjši petkotnik malo
izvlečemo v pozitivni smeri (osi z).
a) b)
Slika 199: Posoda a) dodajanje vzorca in b) pogled v sliki.
Dodajanje materiala, slika 200.
a) b)
Slika 200: Dodajanje materiala a) in b).
V nadaljevanju dodamo podlago za posodo, da prikažemo oprijemalne površine. Dno posode
postavimo navpično na mrežo in pogled spremenimo v frontalni pogled (Num 1), nato kazalec
postavimo pod dno posode in dodamo ploskev (Plane), slika 201.
Slika 201: Dodajanje podlage.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
104
Kot lahko vidimo, je podlaga premajhna za celo posodo, zato ji spremenimo velikost tako, da
uporabimo orodje Obseg (Scale): pritisnemo tipko S in mero 9 na tipkovnici, slika 202.
Slika 202: Sprememba velikosti podlage.
Dodani podlagi spremenimo material, da dobimo boljši kontrast med objektom in podlago.
Barvo podlage spremenimo v nežno modro, slika 203.
Slika 203: Sprememba barve podlage.
Končni pogled na izdelek, slika 204.
Slika 204: Posoda za ulivanje.
Dimenzije posode za ulivanje so podrobno prikazane na delavniški risbi, priloga 3.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
105
Posoda za ulivanje je srednje zahteven izdelek, saj je potrebnih več kot 20 ukazov, da nastane
posoda. Da izrišemo posodo, kot je na zgornji sliki 203, je potrebnih 45 ukazov. Izdelek je iz
enega samega dela, se pravi nima sestavnih delov. Čas zasnove je daljši od zasnove škatle s
pokrovom, saj je potrebno delati z bolj kompleksnimi orodji. Kar naredi izdelek bolj
zahteven, je vzorec, ki je znotraj posode. Tu mora učenec poznati osnovni orodji za izdelavo
vzorca, in sicer funkciji sprememba obsega in iztisniti. Učenec izoblikuje vzorec po svojih
željah. Cena izdelka je omejena glede na velikost posode in vzorca znotraj nje. Izdelek je
stabilnejši zaradi dodane podlage. Zaradi debeline posode in njene velikosti deformacija ni
verjetna. Zagotoviti moramo 3D tiskalnik z nalaganjem materiala po plasteh (ABS žica), saj
bomo tako lahko z lahkoto dobili notranji vzorec.
4.3.4 PRIMER: ŠAHOVSKA FIGURA
S programom Blender lahko prosto po lastni izbiri narišemo tudi šahovske figure ali si delo
olajšamo s predlogo. Pod predlogo je mišljeno, da v program uvozimo določeno sliko, ki
pozneje služi za vzorec pri izdelavi šahovske figure.
Ko se program odpre, moramo najprej dodati dodatni orodni meni, in sicer desno zgoraj, kjer
imamo delovno površino, kliknemo na zavihek + in ga potegnemo levo, da se odpre. Najdemo
nastavitve z imenom Slike za ozadje (Background Images), označimo s kljukico, kliknemo
Dodaj sliko, izberemo želeno sliko in jo dodamo.
Spremenimo pogled v User Ortho in nato še v frontalni pogled s tipko Num 1. Prikaže se nam
dodana slika 205, ki jo nato povečamo na izbrano figuro. Izberemo npr. šahovsko figuro kmet.
Slika 205: Izbrana slika in figura [31].
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
106
Slika 206: Postavitev osnovnega objekta [31].
Dodamo kocko in jo dobro usmerimo na figuro, da prekrijemo osnovo naše figure, slika 206.
Spremenimo pogled kocke, in sicer s Polnost (Solid) kliknemo na Žični (Wireframe), kar
pomeni, da vidimo samo ogrodje kocke, kar nam omogoča lažje modeliranje, slika 207.
Slika 207: Sprememba pogleda na figuro [31].
Ko nastavimo kocko na šahovsko figuro, kliknemo Izbriši in jo izbrišemo. Dodamo nov
objekt Valj, spremenimo Cap Fill Type iz Ngon v Triangle Fan in ga zmanjšamo do primerne
velikosti, slika 208.
Slika 208: Dodajanje novega objekta valj.
S funkcijo Obseg (tipka S) zmanjšamo velikost valja v smeri osi z, slika 209.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
107
Slika 209: Pomanjšanje valja.
Na zaslon dodamo še eno delovno okno, in sicer tako, da iz zgornjega desnega kota
potegnemo sliko v levo ter dobimo naslednje, slika 210. V drugem oknu spremenimo pogled
v User Ortho, da bomo lažje opazovali, kako bomo modelirali figuro.
a) b)
Slika 210: Oblikovanje a) dva možna pogleda na objekt in b) pogled v Edit Mode.
Preklopimo v pogled Ploskev in izberemo zgornje ploskve, slika 211.
Slika 211: Izbor zgornjih ploskev.
Kliknemo tipko E (Izvleči) in izvlečemo plast izbranih trikotnih ploskev navzgor v smeri osi z
in potrdimo s klikom ali z Enter, slika 212.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
108
Slika 212: Uporaba orodja Izvleči.
Pritisnemo tipko S (Obseg), kot je vidno na sliki 213.
Slika 213: Zamik izbranih ploskev na znotraj.
Do konca samega trupa figure počasi nadaljujemo s funkcijama Izvleči in Obseg, nekako tako
kot na sliki 214.
a) b)
Slika 214: Ponavljanje funkcij Izvleči in Obseg.
Glede na predlogo vidimo, da moramo dodati še glavo figure, in sicer tako, da kazalec
postavimo na prostor, kjer smo končali s funkcijama Izvleči in Obseg ter dodamo nov objekt
Krogla (Sphere), ki jo zmanjšamo, da dobimo približno isto velikost kot na predlogi. Ko
poravnamo kroglo (glavo) s trupom, kliknemo Ctrl+J, da združimo trup in glavo ter tako
dobimo en objekt, slika 215.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
109
Slika 215: Izrisana šahovska figura.
Dimenzije šahovske figure kmet so podrobno prikazane na delavniški risbi, priloga 4.
Vsako šahovsko figuro lahko modeliramo tako, da si v ozadje postavimo primer figure in jo
obrišemo.
Posebnosti pri modeliranju šahovskih figur:
Skakač – Konj: Osnovo šahovske figure narišemo enako kot pri kmetu, razlika se
pojavi pri modeliranju glave konja. Najhitreje je, da si v ozadje postavimo sliko in jo
obrišemo. Dodamo sliko, nato kocko, spremenimo v frontalni pogled in kocko
postavimo nad osnovo. Označimo kocko in izbrišemo točke kocke. Točke so ostale, le
nevidne so. Označimo eno točko kocke in postopoma z RMB dodajamo točke po
obrisu konja, slika 216.
Slika 216: Obris glave konja.
Predzadnje točke ne združimo s prvo točko, ampak med njima raje dodamo rob. Nato
kliknemo I, da ustvarimo ploskev, slika 217, nato spremenimo pogled v desni pogled
in s pomočjo orodja Izvleči dobimo debelino glave, slika 218.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
110
Slika 217: Obris glave konja.
Slika 218: Glava konja.
Vse, kar je še potrebno narediti, je gladkost, to pa naredimo z orodjem Gladkost
površine (Subdivision Surfaces). Na koncu združimo glavo in osnovo konja.
Lovec: Ni posebnih dodatkov, le da pri oblikovanju glave upoštevamo, da je osnova
krogla. Kroglo lahko dodamo kot objekt in jo pritrdimo ali pa jo z orodjem Izvleči in
Obseg poljubno prilagajamo do želene oblike.
Trdnjava: Posebnost pri trdnjavi je glava, postopek do tam je enak kot pri kmetu. Ko
pridemo do oblikovanja glave, izberemo npr. po 3 ploskve in vmes eno ploskev
spustimo, slika 219, ter jih nato s funkcijo E iztisnemo, slika 220.
Slika 219: Oblikovanje glave.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
111
Slika 220: Glava trdnjave.
Paziti moramo le na gladkost, saj si želimo imeti bolj ostre robove. To naredimo z
orodjem Ojačitev (Increse), saj ojačamo vse robove, ki jih želimo prikazati kot ostre.
Na koncu uporabimo še orodje Loči (Split), da ločimo gladkost od ostrosti.
Šahovska figura kmet je nerazstavljiv izdelek, saj je narejen iz enega samega kosa. Figura je
srednje zahteven izdelek, saj je odvisno, za kateri tip šahovske figure se odločimo (kralj,
kraljica, konj itn.). Učenec mora poznati osnovne funkcije programa, poznati mora uvoz
določene slike v program in izrisati 3D model ob sliki. Pri tem mora uporabljati dve ključni
orodji sprememba obsega in iztisniti. Stabilnost izdelka je dobra, saj ima že v osnovi narejeno
podlago za oprijem. Cena izrisa je odvisna od porabe materiala (kateri tip figure si izberemo)
in same velikosti. Do deformacije bi prišlo le v primeru slabega materiala. 3D tiskalnik, ki bi
zadoščal za izdelavo izdelka, je tiskalnik za nalaganje po plasteh ali pa izrez izdelka iz enega
kosa plastike.
4.3.5 PRIMER: JADRNICA
Pri zadnjem primeru želimo naš objekt z imenom jadrnica modelirati po delih, in sicer trup,
jambor in jadra, vsak del objekta ločeno. To pomeni, da lahko pozneje naš objekt tudi
izdelamo in ga sestavimo skupaj.
Uporabili bomo že prikazano osnovno kocko, ki jo uporabimo za trup jadrnice. S samo kocko
ne bomo dobili trupa jadrnice, zato jo moramo preoblikovati v ustrezno obliko, slika 221.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
112
Slika 221: Kocka.
Iz Orisnega načina preidemo v Urejevalni način, kliknemo na označitev ploskev, slika 222,
kliknemo kombinacijo tipk na tipkovnici Ctrl+R in dodamo en nov rob ter nato kliknemo
Enter ali LMB, slika 222.
a) b)
Slika 222: Kocka a) pogled v Edit Mode in b) dodajanje roba z orodjem Loop.
Označimo vse ploskve levo od novo nastale sredinske črte, slika 223, in nato kliknemo Izbriši
ter zbrišemo označene Ploskve.
a) b)
Slika 223: Ploskve a) označitev levih ploskev od sredinske črte in b) izbris označenih ploskev.
Z miško zavrtimo pogled na objekt, kot kaže slika 223, in s funkcijo Izvleči (tipka E)
izvlečemo tri manjše kvadre in enega malo večjega približno tako kot na spodnji sliki 224.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
113
Slika 224: Iztisnemo nekaj kvadrov.
Kliknemo na izbor oglišč in z RMB označimo prvo oglišče, slika 225. Zeleno puščico
povlečemo v negativno smer (se pravi v levo stran), da dobimo približno enako podobo kot na
spodnji sliki 226. Oblikujemo trup, ki bo podoben pravi jadrnici.
Slika 225: Izbor spodnjega oglišča.
Slika 226: Poteg oglišča v levo, v smeri zelene puščice (z os).
Pogled z miško spremenimo tako, da lahko vidimo zgornje ploskve in nekaj stranskih. Z RMB
označimo zgornja zunanja oglišča in jih vsakič povlečemo v smeri zelene puščice navzven.
Seveda je pri tem treba paziti na obliko trupa jadrnice, da bo aerodinamična kot na spodnji
sliki 227.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
114
Slika 227: Izvlečemo zgornje točke.
Označimo prvi točki spodaj (desno in levo oglišče) ter ju v smeri modre puščice povlečemo
navzgor, slika 228. Isto ponovimo še z zadnjima dvema ogliščema, slika 229.
Slika 228: Izbrano oglišče povlečemo navzgor, v smeri modre puščice.
Slika 229: Poteg zadnjih dveh oglišč navzgor.
Vsa zgornja oglišča z izjemo prvih dveh je treba poglobiti in poravnati, slika 230. S tem
pridobimo videz kljuna jadrnice.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
115
Slika 230: Poravnava oglišč.
Označimo spodnja zunanja oglišča z izjemo prvega in jih povlečemo navznoter v smeri
zelene puščice, da dobimo ozko obliko trupa, slika 231.
Slika 231: Poravnava spodnjih zunanjih oglišč z notranjimi, da dobimo ozko obliko trupa.
Dodamo nove robove z orodjem Ctrl+R, slika 232.
Slika 232: Dodajanje robov na sredini.
Obrnemo pogled na notranjo stran trupa, kliknemo notranje ploskve in jih izbrišemo, slika
233, slika 234 in slika 235.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
116
Slika 233: Sprememba pogleda.
Slika 234: Oznaka notranjih ploskev.
Slika 235: Izbris označenih ploskev.
Obrnemo pogled nazaj na zunanjo stran trupa in kliknemo na Urejevalni način, izberemo
objekt, slika 236, in kliknemo na Dodaj dodatek k objektu, Zrcaljenje (Mirror), slika 237, in
nastavimo glede na os Y, Merge in Clippin (Sredina), slika 238.
Slika 236: Polovica trupa.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
117
Slika 237: Uporaba orodja Zrcaljenje.
Slika 238: Trup.
Trup jadrnice je oblikovan, ostale estetske dodatke nastavimo pozneje.
Sledi risanje jambora. Na delovno površino dodamo nov objekt kocko in z orodjem Izvleči na
vsaki strani izvlečemo dve manjši kocki. Izberemo celoten objekt in spremenimo velikost
objekta s funkcijo Obseg (tipka S) in ga povečamo. Poleg tega dodamo dva nova robova z
orodjem Ctrl+R, slika 239, ter dobimo nekaj podobnega spodnji sliki 240.
Slika 239: Dodajanje robov na drog jambora.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
118
Slika 240: Drog.
Dodamo še dva nova robova Ctrl+R, slika 240, in sicer nekako na tretjini oz. polovici osnove.
Z orodjem Izvleči (tipka E) izvlečemo drog za jambor, slika 241.
Slika 241: Izvleček za jambor.
Spremenimo pogled na frontalni pogled in narišemo jadra, seveda malo stran od droga in
jambora, saj drugače ne bomo dobili možnosti za poznejšo sestavo objekta. Dodamo nov
objekt kocko in označimo dve oglišči (zgoraj desno), kliknemo Izbriši ter izberemo točke,
slika 242.
Slika 242: Pričetek izris jader.
Označimo zgornje in spodnje oglišče ter s tipko I dodamo novo ploskev. Enako ponovimo na
drugi strani, slika 243.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
119
Slika 243: Dodajanje ploskve med tremi točkami.
Novo ploskev moramo dodati tudi med dvema ogliščema. Enako ponovimo še za drugo jadro,
slika 244.
a) b)
Slika 244: Jadra a) frontalni pogled in b) pogled stranski ris.
Vse, kar moramo še dodati, so priključni deli za jadra, da jih lahko sestavimo z drogom. Na
drogu z orodjem Dodajanje novih robov zgoraj in spodaj dodamo štiri nove robove ter nato s
funkcijo Izvleči (Extrude) izvlečemo ven tri male kocke, ki predstavljajo priključke, slika 245.
Slika 245: Dodajanje priključkov.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
120
Vodoravni del jambora narišemo tako, da dodamo kocko in jo večkrat izvlečemo (Extrude) ter
nato razdelimo na manjše ploskve z orodjem dodajanje robov. Označimo eno ploskev in jo
izbrišemo (luknja za pritrditev droga).
Pogled na jambor in jadra z upodobitvijo v sliki, slika 246.
Slika 246: Upodobitev v sliki.
Upodobljeni pogled na trup, jambor in jadra, slika 247.
Slika 247: Pogled na trup, jambor in jadra.
Vrnimo se nazaj k trupu, saj želimo nekaj stvari popraviti. Želimo odstraniti nekaj zgornjih
plasti, da bomo lahko priključili jambor in jadra. To naredimo tako, da označimo ploskve in
jih izbrišemo, slika 248.
Slika 248: Odstranitev zgornjih ploskev trupa.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
121
Notranjost trupa želimo zapolniti, kar naredimo tako, da označimo točke v notranjosti in
pritisnemo F (ustvari ploskev), slika 249.
Slika 249: Dodajanje notranjih ploskev.
V sredini trupa odstranimo eno malo ploskev, da bomo lahko pritrdili jambor. Drog s tremi
zatiči za jadra je že narisan, slika 247. Vse skupaj dodamo k trupu, slika 250.
Slika 250: Jambor.
Na jadrih je treba narediti utore ali luknje, da bomo lahko pozneje z zatiči zataknili jadra na
jambor, slika 251.
Slika 251: Utori v jadra.
Obe jadri približamo jamboru ter preverimo ustreznost zatičev in utorov, slika 252.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
122
Slika 252: Ustreznost zatičev in utorov.
Jambor in jadra pomaknemo proti trupu, slika 253.
Slika 253: Pomaknitev trupa skupaj z jadri.
Potreben je še en korak, saj moramo vse sestavne dele sestaviti v skupni objekt, da vidimo,
kako so posamezni deli videti skupaj v celoti. To storimo tako, da označimo vse sestavne dele
in združimo posamezne označene objekte s kombinacijo tipk Ctrl+J (Join). Tako dobimo en
sam objekt, ki ga lahko poljubno premikamo, slika 254.
Slika 254: Združitev objektov.
Če želimo imeti le sestavne dele in ne celotnega objekta, moramo objekt označiti s tipko A in
nato za razdružitev pritisniti kombinacijo tipk Ctrl+P.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
123
Vse, kar še lahko naredimo, je, da se po želji poigramo z barvami, ozadjem, svetlobo in
materialom, slika 255.
a) b)
Slika 255: Jadrnica a) brez materiala in b) z dodanim materialom in svetlobnim virom.
Dimenzije jadrnice so podrobno prikazane na delavniški risbi, priloga 5.
Pri modeliranju jadrnice je treba paziti na hidrodinamiko in plovnost, saj lahko nepravilna
oblika jadrnice povzroča nepravilnosti pri plutju in moči.
Jadrnica je zahteven izdelek (potrebujemo več kot 50 ukazov za izris), saj je sestavljen iz več
sestavnih delov (gre za razstavljiv izdelek), natančneje iz štirih delov, ki se morajo po tiskanju
sestaviti skupaj. Učenec mora poleg osnovnih funkcij in orodij programa poznati še področje
tehnične dokumentacije, saj je treba ujeti mere sestavnih delov ob samem sestavljanju
posameznih kosov. Trdnost oz. stabilnost jadrnice je dobra, saj se ob sunkovitem premikanju
ne prevrne ali razpade. Preverili smo tudi njeno plovnost v vodi. Cena izdelave jadrnice je
dražja od ostalih izdelkov, saj gre za večji 3D objekt, kjer se porabi več časa za usklajevanje
posameznih sestavnih delov in materiala. Glede na ostale izdelke je jadrnica zagotovo najbolj
zahteven izdelek za izdelavo, saj je njena sestava kompleksnejša. Pri izbiri tiskalnika moramo
paziti na čas tiskanja jadrnice, njene geometrijske oblike in samo primernost tiskalnika glede
na sestavne dele. Izbrani 3D tiskalnik je nalaganje ABS žice ali nalaganje materiala po plasteh
(mavec).
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
124
4.4 FORMATI ZA 3D TISKANJE V PROGRAMU BLENDER
Program Blender uporabniku nudi naslednje formate za izvoz 3D datotek za 3D tiskanje: .stl,
.dae, .ply, .3ds, .xde, itn. [21].
Formati za izvoz 3D datotek so v programu Blender na voljo vse od verzije 2.5 naprej. Po
večini ima program možnosti za 3D formate že avtomatsko nastavljene, a vseeno poglejmo,
kje jih nastavimo, če nastavitve niso avtomatske [21].
V programu kliknemo na Datoteka, Uporabniške nastavitve in Dodatki. Nato med izbranimi
možnostmi preverimo, katere formate za uvoz oz. izvoz imamo označene, da jih lahko
uvozimo oz. izvozimo. Če med njimi niso označeni zgoraj našteti formati, jih označimo in nato
pod Datoteko in Izvoz vidimo možnosti za izvoz ter nato izberemo želeno možnost. Želena
datoteka se na našem disku zapiše v izbranem formatu, kar pomeni, da je potrebno datoteko
odpreti v programu za 3D tiskanje in klikniti na gumb za tisk.
4.5 3D TISKANJE Z VREDNOTENJEM
Zgoraj omenjene izdelke lahko pozneje tudi 3D tiskamo, seveda pa za to potrebujemo 3D
tiskalnik. Na svetu poznamo veliko različnih tiskalnikov, ki se med seboj razlikujejo glede na:
ceno, podporo formatov, način tiskanja, material, barvni tiskalniki itn.
Ravno zaradi zgornjih razlogov je na svetu veliko podjetij, ki se ukvarjajo s prodajo 3D
tiskalnikov ali nudijo izobraževanja s tega področja. Podjetje, ki je svetovno znano, je npr.
Techsoft. Več o njih si lahko ogledamo na spletni strani http://www.techsoft.co.uk/ [18] ali pa
si naročimo njihov katalog [4]. Podjetje prihaja iz Anglije, kjer prodajajo številne različne 3D
tiskalnike glede na omenjene karakteristike. Med drugim imamo tovrstna podjetja, ki se
ukvarjajo s prodajo 3D tiskalnikov, tudi v Sloveniji. Eno izmed najbolj znanih je podjetje IB-
PROCADD d.o.o. Za dodatne informacije si lahko ogledamo njihovo spletno stran
http://www.ib-procadd.si/o-nas.html [9], kjer veliko izvemo o 3D tehnologiji, kupimo
tiskalnike, skenerje, dodatno opremo itn. Prav tako ima podjetje v lasti portal za najnovejše
novice o 3D tehniki, in sicer: Portal 3D tehnologij [30], ki uporabniku omogoča najnovejše
informacije o 3D tehnologiji in predstavitve orodij. Na njihovi spletni strani najdemo
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
125
najnovejše podatke o posameznih 3D tiskalnikih, skenerjih in dodatni opremi. Opisane so
predvsem specifikacije posameznega orodja.
Največja posebnost 3D tiskalnikov je, kako lahko tiskalniki glede na vrsto 3D tiskalnika na
različne načine nanašajo material. Načini nanašanja materiala: po plasteh (suhi mavec), z
izrezovanjem, laserjem, nalaganjem plastike itn.
Določen 3D objekt lahko tiskamo na 3D tiskalniku tako, da uporabnik sledi določenemu
postopku tiskanja, in sicer:
uporabnik najprej skicira izdelek,
skico prenese v program za modeliranje,
izbrani model modelira glede na zamisel in ga dodela,
shrani ga v ustrezen format, ki podpira 3D tiskanje,
odpre program, ki je namenjen 3D tiskanju,
uvozi modelirani izdelek,
klikne na gumb za tiskanje in 3D tiskalnik natisne 3D model,
tiskalnik natisne prototip.
4.5.1 VREDNOTENJE
Odločili smo se, da poskusno 3D natisnemo škatlo s snemljivim pokrovom. Za ta izdelek smo
se odločili, ker ne gre za osnoven izdelek, kot je npr. obroč, ampak za izdelek iz več sestavnih
delov, ki ga je treba po tiskanju še sestaviti. Po tiskanju 3D modela smo želeli preveriti
naslednje parametre, in sicer: funkcionalnost in uporabnost izdelka, natančnost tiskanja v
primerjavi s tehnično dokumentacijo, kakšen je bil strošek materiala, čas tiskanja, kakšen tip
tiskalnika smo imeli in možne izboljšave.
Izdelek škatla s pokrovom smo natisnili na tiskalniku Z Printer 450, ki material (prah –
mavec) nanaša po plasteh. V 3D tiskalnik je potrebno nasuti suhi mavec (zelo fin prah, čigar
delci niso sprijeti skupaj), nato tiskalnik iz ene posode nanese določeno debelino prahu, glava
tiskalnika pa skozi šobo brizga ven vezivo (zb 63 – voda, pigment in različne kemikalije) ter
postopek ponavlja toliko časa, da je tiskanje izdelka zaključeno. Nato je treba pustiti 3D
model čez noč v tiskalniku, da se stanje normalizira, kar pomeni, da je treba počakati, da se
vezivo popolnoma veže in da lahko pozneje normalno ločimo 3D model od preostalega prahu,
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
126
saj je po tiskanju model zelo občutljiv. Naslednji dan model vzamemo iz tiskalnika (odvečni
prah odpade stran) in ga za boljšo obstojnost impregniramo z Appendixom (voda, pomešana z
Epson soljo – sekundno lepilo). Po končanem tiskanju so mere našega izdelka naslednje:
škatla (50 mm x 50 mm x 50 mm), pokrov (50 mm x 50 mm x 12 mm) in debelina stene 2,5
mm. Teža izdelka je približno 70 g. Natisnjen 3D model lahko vidimo na spodnji sliki, slika
256. Izdelek je funkcionalen oz. uporaben, saj lahko vanj položimo kakšen majhen predmet
(prstan, sladkarije, obesek itn.), ker je kompaktno narejen in ga ne moremo kar tako
poškodovati.
Slika 256: Škatla s snemljivim pokrovom, natisnjena s 3D tiskalnikom.
Stroški materiala so minimalni, in sicer cena kompletnega materiala (suhi mavec, impregnator
in barve) se giblje od 0,25 do 0,30 EUR/cm3. Večji doprinos h končni ceni ima prav čas
tiskanja, pogojen z velikostjo in zahtevnostjo 3D modela. Strošek zagona tiskalnika je enak ne
glede na velikost izdelka in znaša 25 do 35 EUR. Faktor redkosti tehnologije 3D tiska
dodatno doprinese k višji ceni hitrega prototipiranja, kar pa se bo z večjim obsegom 3D
tiskanja v naslednjih letih tudi znižalo in bo 3D tisk postal dostopen širšemu krogu ljudi (tako
kot sta sedaj brizgalni in laserski tisk).
Za tisk našega izdelka je 3D tiskalnik porabil 1 uro in 45 minut. Poleg tega moramo
upoštevati tudi čas sušenja in impregniranja, kar pomeni, da smo za končno izdelavo izdelka
porabili 1 dan.
V primerjavi s tehnično dokumentacijo smo morali izdelek zmanjšati v razmerju 1:2, saj bi
bila drugače cena previsoka za naš proračun. Ker smo morali zmanjšati dimenzije izdelka, se
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
127
je posledično spremenila tudi debelina stene v razmerju 2:1. Pri pripravi in tiskanju izdelka
moramo biti pozorni na debelino sten pri škatli in pokrovu, saj je minimum za izdelavo
približno 2 mm. Kljub temu da smo tiskali v pomanjšanem merilu, smo na koncu preverili
natančnost tiskalnika, kjer se je izkazalo, da je tiskalnik 3D model natančno natisnil, saj
nobena mera ne odstopa.
Za izboljšanje izdelka bi lahko izpostavili naslednjo stvar, in sicer da bi škatli s pokrovom
lahko dodali teksturo oz. vzorec.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
128
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
129
5 DISKUSIJA
V diplomskem delu prikažemo, kako smo dosegli zastavljene cilje (C1 – C6), ki smo si jih
zadali in s katerimi smo 3D modeliranje umestili v izobraževalni proces ter s pomočjo
kriterijev zasnovali nove ideje za izdelke, ki omogočajo doseganje učnih ciljev oz. standardov
pri pouku Tehnika in tehnologija od 6. do 9. razreda OŠ.
C1: Pojasniti 3D modeliranje, 3D tiskanje in 3D optično branje.
Cilj smo dosegli s pomočjo teorije tako, da smo pojasnili, kaj pomenijo posamezni strokovni
izrazi (str. 5 – 9), ki so pomembni za nadaljnje razumevanje diplomske naloge. S pojasnilom,
kaj pomenijo pojmi 3D modeliranje, 3D tiskanje in optično branje dobimo predstavo, kaj se v
današnjem času uporablja na področju tehnologij modeliranja.
C2: Predstaviti možne brezplačne programe za 3D modeliranje.
Cilj je bil dosežen tako, da smo predstavili nekaj možnih brezplačnih programov za 3D
modeliranje (str. 9 – 20). Proučevali smo njihove značilnosti, možnosti za 3D oblikovanje, ki
so ustrezali našim zahtevam pri iskanju in jih med seboj primerjali na podlagi izbranih
kriterijev (str. 20 – 23) ter na koncu izbrali en program za predstavitev. Izbrani program za 3D
modeliranje smo predstavili in prikazali njegovo uporabo skozi podkrepljene primere (str. 24
– 86). Izbor programa Blender je temeljil predvsem na podlagi enostavnosti uporabe, različnih
možnosti uvoza in izvoza datotek (predvsem formatov za 3D tiskanje), dobro podprtih vodičih
za uporabo, možnosti izdelave animacije, dobri podprtosti za ustvarjanje prototipov, razvoju
programa, pomoči uporabnikom, številnih knjižnicah, prosti dostopnost programa na spletu in
različnih možnostih za namestitev programa.
C3: Ugotoviti možne formate za izvoz datotek za 3D tiskanje.
Cilj smo dosegli tako, da smo pri vsakem predstavljenem brezplačnem programu za 3D
modeliranje raziskali in ugotavljali možnosti formatov za izvoz datotek za 3D tiskanje (str. 9
– 20). Prav tako smo podrobno predstavili možne formate za izvoz datotek pri programu
Blender in pokazali, kako to naredimo (str. 124 – 125).
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
130
C4: Izvesti postopek 3D modeliranja kriterijsko zasnovanih izdelkov za doseganje ciljev
in standardov pouka TiT.
Zastavljeni cilj smo dosegli tako, da smo določili kriterije, ki so zadostovali za zasnovo in
izvedbo novo zasnovanih izdelkov (str. 86 – 88). Prav tako smo program Blender in novo
zasnovane izdelke umestili v učni načrt in zapisali možne cilje, ki bi jih učenci dosegli pri TiT
(str. 88 – 90). Po spoznavanju osnov programa in njegovih značilnosti pri sami uporabi, smo
vso pridobljeno znanje prenesli naprej k oblikovanju novih 3D modelov, npr. šahovska figura,
in spoznali številne kriterije, ki jih je potrebno upoštevati pri samem oblikovanju 3D modelov
(str. 90 – 123).
C5: Izdelati potrebno tehnično dokumentacijo izdelkov za potrebe reproduktivnega
modeliranja in vrednotenja.
Cilj smo dosegli tako, da smo po predstavitvi vsakega izdelka na koncu analizirali izdelek na
podlagi izbranih kriterijev (str. 90 – 123) in izdelali potrebno tehnično dokumentacijo za
potrebe izdelave (str. 136 – 144). Izbrali smo en izdelek in ga natisnili ter nato ovrednotili
njegovo stanje na podlagi določenih parametrov (str. 125 – 127).
C6: Utemeljiti smiselnost uporabe 3D orodij pri pouku TiT.
Cilj je bil dosežen na podlagi ugotovitev in analize posameznih kriterijev pri posameznih
predstavitvah izdelkov (str. 90 – 123). Pojasnili smo tudi, zakaj so 3D orodja dobra za
poznavanje in uvajanje v TiT ter zakaj je pomembno, da učenci poznajo še druga orodja za
modeliranje (str. 127 – 129 in str. 130 – 131).
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
131
6 ZAKLJUČEK
3D modeliranje se je izkazalo kot učinkovito in smiselno orodje sodobnih pristopov za
načrtovanje izdelka. Omogoča tudi neposredni izvoz datotek za primer 3D tiskanja, s katerimi
hitro in učinkovito dobimo želen prototip.
V osnovnih šolah bi uporaba 3D modeliranja in 3D tiskalnikov doprinesla k učinkovitejšemu
pouku tehnike in tehnologije, saj bi se učenec naučil modeliranja z računalniškim programom
in nato model dejansko natisnil in ga uporabljal. Pri tem bi pri učencu lahko spodbujali 3D
predstavo predmetov, ki je do sedaj povzročala že veliko težav. Učenci bi spoznavali nove
programe za oblikovanje, se naučili oblikovanja, predstava 3D prostora bi postala boljša,
prihranili bi na porabi materiala in spoznavali nove tehnike tiskanja. Poleg tega bi spoznavali
nove strokovne izraze na področju modeliranja. Z novostmi bi pri učencih prebudili
inovativnost in njihovo kreativnost ter povečali zanimanje za različne tipe modeliranja.
Naše diplomsko delo bi lahko nadgradili tako, da bi v celoti napisali slovenski priročnik za
uporabo programa Blender, saj bi tako uporabniki dobili vpogled še v druge funkcionalnosti
programa. Lahko bi natančno opisali delovanje programa Blender, in sicer kakšen algoritem
deluje v ozadju programa ter pripravili potek učne ure za določen izdelek.
Metodologija dela se je izkazala za ustrezno, saj smo skozi korake postopoma razširjali
pojme, ki smo jim želeli pripisati dodatni pomen. Vse, kar bi lahko spremenili, je zapis
strokovnih izrazov, in sicer da bi v dodatnem oklepaju poleg slovenskega izraza pisali še
angleški izraz. S tem bi preprečili morebitne težave pri iskanju pomena orodij in funkcij, ki bi
jih uporabnik potreboval za uporabo programa. Ob predstavitvi izbranih izdelkov se nam v
naših mislih porajajo še številne druge zamisli za izdelke. S programom Blender bi lahko pri
pouku TiT izdelovali še naslednje izdelke: prototip rakete ali letala (v okviru modelarskega
krožka), prototip letalskega krila, prototip prenosnega računalnika (z njim bi lahko
izboljševali obliko in izgled prenosnika), prototip kolesa (ponuja še več sestavnih delov kot
jadrnica, npr. pedala, kolesa itn.) in prototip modela avtomobila na sončne celice (to bi lahko
učenec naredil v okviru projektnega dela). Seveda pa je možnosti za izdelavo novih izdelkov
še veliko več od zapisanih. V današnjem času je možno modelirati različne 3D objekte, saj so
tudi 3D tiskalniki vedno bolj izpopolnjeni in zmožni natisniti vse, kar si človek zamisli.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
132
Morda bi drugi uporabniki za predstavitev izbrali kakšen drug program kot Blender, a treba je
bilo izbrati najboljšega med ponujenimi brezplačnimi programi in upoštevati enostavnost
uporabe. Blender v primerjavi z drugimi programi ponuja dobro možnost uvoza in izvoza,
izdelavo dobre animacije in iger, dobro podprtost 3D načrtovanja, brezplačnost, dober
uporabniški vmesnik itn. Med naštetimi programi je morda ravno tisti, o katerem bomo v
prihodnosti veliko slišali, prebirali zapise ali se učili uporabe programa preko vodiča, ki bo
morda zapisan v podobni obliki, kot je naša.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
133
7 VIRI IN LITERATURA
[1] Erzetič, B. in Gabrijelčič, H., 3D od točke do upodobitve. Ljubljana: Založba
Pasadena d.o.o, 2009.
[2] Dolenc, K., Uporaba programa Google Sketchup za 3D oblikovanje in vizualizacijo v
osnovni šoli. Diplomsko delo, Maribor: Univerza v Mariboru, Fakulteta za
naravoslovje in matematiko, 2010.
[3] Šubic, M., 3D animacija in produkcija animiranega filma Zadnje kosilo. Diplomsko
delo, Nova Gorica: Univerza v Novi Gorici, Visoka šola za umetnost, 2011.
[4] TechSoft UK., TechSoft Product Guide. United Kindom: Falcon House, 2013-14.
[5] Zupančič, A., Uporaba 3D tiskanja v gradbeništvu. Diplomsko delo, Maribor:
Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo, 2012.
7.1 SPLETNI NASLOVI
[1] Anim8or, dostopno na: http://www.anim8or.com/ (12.2.2012).
[2] Arto of llusion, dostopno na: http://www.artofillusion.org/index (12.2.2012).
[3] Autodesk123d, dostopno na: http://www.123dapp.com/ (12.2.2012).
[4] Blender, dostopno na: http://www.blender.org/ (11.2.2012).
[5] Blenderartists, dotopno na: http://blenderartists.org/forum/forum.php (11.2.2012).
[6] FreeCad, dostopno na: http://www.freecadweb.org/ (15.4.2013).
[7] Google Sketchup, dostopno na: http://www.sketchup.com/ (11.2.212).
[8] Hongkiat, dostopno na: http://www.hongkiat.com/blog/25-free-3d-modelling-
applications-you-should-not-miss/ (15.3.2013).
[9] Ib-procadd, dostopno na: http://www.ib-procadd.si/o-nas.html (14.3.2013).
[10] Milkshape3d, dostopno na: http://www.milkshape3d.com/ (12.2.2012).
[11] Ministrstvo za izobraževanje, znanost in šport, dostopno na:
http://www.mizs.gov.si/si/delovna_podrocja/direktorat_za_predsolsko_vzgojo_in_osnovno_so
lstvo/osnovno_solstvo/ucni_nacrti/posodobljeni_ucni_nacrti_za_obvezne_predmete/
(12.3.2013).
[12] Modra ideja.com, dostopno na: http://modraideja.com/novice/3d-tiskanje-in-tretja-
industrijska-revolucija.html (12.3.2013).
[13] Nebo z oblaki, slika, dostopno na:
https://www.google.si/search?num=10&hl=sl&site=imghp&tbm=isch&source=hp&bi
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
134
w=1600&bih=767&q=nebo+z+oblaki&oq=nebo+z+oblaki&gs_l=img.3...5400.8457.0
.8801.13.4.0.9.9.0.107.404.2j2.4.0...0.0...1ac.1.IGDZY6EZKO0#imgrc=pgG7LcuEM
zDkmM%3A%3Bh5SYCYbHL-
O3uM%3Bhttp%253A%252F%252Fpicture.pixmac.com%252F4%252Fblue-sky-
with-clouds-air-backdrop-pixmac-picture-
83308147.jpg%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.pixmac.si%252Fpicture%252Fmod
ro%252Bnebo%252Bz%252Boblaki%252F000083308147%3B400%3B280
(27.1.2013).
[14] Openfx, dostopno na: http://www.openfx.org/developer/index.html (12.12.2012).
[15] Računalniške novice.com, dostopno na: http://www.racunalniske-
novice.com/novice/programska-oprema/blender/blender---mocna-platforma-za-3d-
oblikovanje.html (14.3.2013).
[16] Seamless3d, dostopno na: http://www.seamless3d.com/ (12.2.2012).
Skenerji in tiskalniki, dostopno na: http://fs-server.uni-mb.si/si/inst/itkp/lttkt/izpiti-
zs/R_I%20v%20tekstilstvu/3D%20SKENERJI%20IN%203D%20SKENIRANJE.pdf
(13.3.2013).
[17] Techprezz.com, dostopno na: http://techprezz.com/2011/06/autodesk-123d-beta-
free-download-available-cad-review/ (13.2.2012).
[18] Techsoft.co, dostopno na: http://www.techsoft.co.uk/ (27.1.2013).
[19] Wikipedija Art of Illusion, dostopno na:
http://en.wikipedia.org/wiki/Art_of_Illusion (10.12.2012).
[20] Wikipedija Autodesk123D, dostopno na:
http://en.wikipedia.org/wiki/Autodesk_123D (10.12.2012).
[21] Wikipedija Blender, dostopno na: http://sl.wikipedia.org/wiki/Blender
(10.12.2012).
[22] Wiki. Blender.org, dostopno na: http://wiki.blender.org/index.php/Doc:2.6/Manual
(17.12.2012).
[23] Wikipedija MilkShape3D, dostopno na:
http://en.wikipedia.org/wiki/MilkShape_3D (10.12.2012)
[24] Wikipedija 3D modeling, dostopno na: http://en.wikipedia.org/wiki/3D_modeling
(10.12.2012).
[25] Wikipedija 3D printing, dostopno na: http://en.wikipedia.org/wiki/3D_printing
(10.12.2012).
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
135
[26] Wikipedija 3D scanner, dostopno na: http://en.wikipedia.org/wiki/3D_scanner
(10.12.2012).
[27] Wikipedija 3dvia, dostopno na: http://en.wikipedia.org/wiki/3dvia (10.12.2012).
[28] Wikipedija Wings3D, dostopno na: http://en.wikipedia.org/wiki/Wings_3D
(10.2.2012).
[29] Wings3d, dostopno na: http://www.wings3d.com/ (12.2.2012).
[30] 3dt, dostopno na: http://www.3dt.si/ (14.3.2013).
[31] 3noj, dostopno na:
https://www.noj.si/?mod=catalog&action=productDetails&ID=12&lang=sl
(10.1.2013).
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
136
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
137
8 PRILOGE: DELAVNIŠKE RISBE IZDELKOV
8.1 Priloga 1: Delavniška risba izdelka obroč.
Slika 257: Delavniška risba Obroč.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
138
8.2 Priloga 2: Delavniška risba izdelka škatla s snemljivim pokrovom.
a)
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
139
b)
Slika 258: Delavniška risba Škatla s snemljivim pokrovom: a) škatla in b) pokrov.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
140
8.3 Priloga 3: Delavniška risba izdelka posoda za ulivanje.
Slika 259: Delavniška risba Posoda za ulivanje.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
141
8.4 Priloga 4: Delavniška risba izdelka šahovska figura kmet.
Slika 260: Delavniška risba Kmet.
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
142
8.5 Priloga 5: Delavniška risba izdelka jadrnica.
a)
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
143
b)
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
144
c)
Univerza v Ljubljani: Pef Programska orodja za 3D modeliranje v okviru TiT v OŠ Nastja Mihovec
145
d)
Slika 261: Delavniška risba Jadrnica: a) levo jadro, b) desno jadro, c) jambor in d) trup.