Technikum Klasa I 45 minut PP: II.3a | s. 344

Lekcja 33: Modelowanie 2D i 3D - projekty

Podstawy modelowania trojwymiarowego, Tinkercad i Blender

📋 Podstawa programowa: II.3a
BlenderTinkercadmodelowanie 2D/3D
00:00
Wprowadzenie
5 min
00:05
Teoria
15 min
00:20
Cwiczenia
15 min
00:35
Podsumowanie
10 min
📚

Teoria

▼

Czym jest modelowanie 3D?

Modelowanie 3D to proces tworzenia trojwymiarowej reprezentacji obiektow za pomoca specjalistycznego oprogramowania. Model 3D to matematyczny opis ksztaltu obiektu w przestrzeni trojwymiarowej, definiowany przez trzy osie: X (szerokosc), Y (wysokosc) i Z (glebokosc).

Modelowanie 3D jest wszedzie! Gry komputerowe, filmy animowane, architektura, projektowanie produktow, medycyna (modele narzadow), druk 3D - to tylko niektore z zastosowan grafiki trojwymiarowej.

Podstawowe pojecia modelowania 3D

  • Wierzcholek (Vertex) - punkt w przestrzeni 3D okreslony wspolrzednymi (x, y, z)
  • Krawedz (Edge) - linia laczaca dwa wierzcholki
  • Sciana (Face) - powierzchnia ograniczona krawedziami (najczesciej trojkat lub czworokat)
  • Siatka (Mesh) - zbior wierzcholkow, krawedzi i scian tworzacych model
  • Tekstura - obraz 2D nakladany na powierzchnie modelu 3D, nadajacy mu wyglad (kolor, wzor, fakture)
  • Material - wlasciwosci powierzchni: kolor, polysk, przezroczystosc, odbicia
  • Renderowanie - proces generowania finalnego obrazu 2D z modelu 3D (obliczanie swiatla, cieni, odbic)

Techniki modelowania 3D

  • Modelowanie poligonalne - budowanie obiektow z wielokatow (najczesciej trojkatow). Najpopularniejsza metoda w grach.
  • Modelowanie z prymitywow (CSG) - laczenie prostych bryl (szescian, kula, walec) za pomoca operacji logicznych (suma, roznica, czesc wspolna). Uzywane w Tinkercad.
  • Modelowanie krzywych (NURBS) - definiowanie ksztaltow za pomoca krzywych matematycznych. Uzywane w projektowaniu przemyslowym.
  • Rzezbianie cyfrowe - modelowanie przypominajace lepienie z gliny, za pomoca pedzilow deformujacych powierzchnie.

Tinkercad - modelowanie dla poczatkujacych

Tinkercad (tinkercad.com) to darmowe narzedzie online firmy Autodesk, idealne do nauki modelowania 3D. Dziala w przegladarce, nie wymaga instalacji.

  • Metoda CSG - przeciaganie gotowych bryl na scene
  • Laczenie i odejmowanie ksztaltow (bryly pelne i otwory)
  • Zmiana wymiarow, obracanie, wyrownywanie
  • Eksport do formatow STL (druk 3D) i OBJ
  • Idealny do prototypowania i nauki podstaw

Blender - profesjonalne narzedzie 3D

Blender to darmowy, otwarty program do modelowania 3D, animacji, renderowania i wiele wiecej. Uzywany przez profesjonalistow na calym swiecie.

  • Tryb obiektowy (Object Mode) - manipulowanie calymi obiektami (przesuwanie, skalowanie, obracanie)
  • Tryb edycji (Edit Mode) - modyfikacja wierzcholkow, krawedzi i scian
  • Modyfikatory - automatyczne przeksztalcenia (lustro, podzial, szyk)
  • Materialy i tekstury - definiowanie wygladu powierzchni
  • Renderowanie - Eevee (szybki) i Cycles (fotorealistyczny)

Modelowanie 2D w kontekscie 3D

Modelowanie 2D obejmuje tworzenie planow, rzutow i przekrojow obiektow trojwymiarowych. Rzuty ortogonalne (widok z przodu, z gory, z boku) sa podstawa rysunku technicznego i stanowia punkt wyjscia do modelowania 3D.

Formaty plikow 3D: STL (druk 3D), OBJ (uniwersalny z teksturami), FBX (animacje, gry), GLTF/GLB (web 3D), BLEND (natywny Blender). Kazdy format ma swoje zastosowanie!
✏️

Zadania

▼
Latwe

Zadanie 1: Pierwszy model w Tinkercad

Zaloz konto na tinkercad.com. Utworz nowy projekt 3D. Zbuduj prosty domek skladajacy sie z: (a) szescianu jako bazy, (b) ostroboku (klina) jako dachu, (c) mniejszego szescianu jako komina, (d) plaskiego prostokata jako drzwi. Uzyj roznych kolorow dla kazdego elementu.

Pokaz rozwiazanie 
1. Wejdz na tinkercad.com > Zaloguj sie > Nowy projekt 3D
2. Baza domku:
   - Przeciagnij "Box" na scene
   - Wymiary: 40x30x30 mm
   - Kolor: jasny zolty
3. Dach:
   - Przeciagnij "Roof" (lub "Wedge") na scene
   - Wymiary: 44x34x20 mm
   - Umiesc na szczycie szescianu
   - Kolor: czerwony
4. Komin:
   - Przeciagnij "Box" na scene
   - Wymiary: 6x6x15 mm
   - Umiesc na dachu z boku
   - Kolor: szary
5. Drzwi:
   - Przeciagnij "Box"
   - Wymiary: 10x2x18 mm
   - Umiesc na srodku sciany frontowej
   - Kolor: brazowy
6. Zaznacz wszystko > Grupuj (Ctrl+G)
7. Eksportuj > STL
Srednie

Zadanie 2: Kubek w Tinkercad

Zaprojektuj kubek do kawy w Tinkercad. Wskazowka: uzyj walca jako bryly glownej, a mniejszego walca jako "otworu" (hole), aby wyzerac wnetrze. Dodaj uchwyt z toroidu (donut). Kubek powinien miec wymiary zblizione do rzeczywistych (ok. 8cm wysokosci, 7cm srednicy).

Pokaz rozwiazanie 
1. Glowny walec:
   - Przeciagnij "Cylinder" na scene
   - Wymiary: srednica 70mm, wysokosc 80mm
   - Solid (pelny)
2. Wnetrze kubka:
   - Przeciagnij kolejny "Cylinder"
   - Ustaw jako "Hole" (otwor)
   - Wymiary: srednica 64mm, wysokosc 76mm
   - Umiesc wewnatrz glownego walca, 4mm od gory
3. Zaznacz oba > Grupuj - otrzymasz pusty kubek
4. Uchwyt:
   - Przeciagnij "Torus" (donut)
   - Wymiary: ok. 30mm x 40mm x 10mm
   - Obroc o 90 stopni
   - Przysunik do sciany kubka
5. Zaznacz kubek i uchwyt > Grupuj
6. Eksportuj jako STL (gotowy do druku 3D!)
Srednie

Zadanie 3: Scena w Blenderze

Otworz Blender. Usun domyslny szescian (X). Dodaj na scene: (a) plaszczyzne jako podloge, (b) kule jako planete, (c) swiatlo punktowe, (d) kamere. Nadaj kuli material z kolorem niebieskim i lekkim polyskiem. Wyrenderuj scene (F12).

Pokaz rozwiazanie 
1. Otworz Blender > usun domyslny szescian (X > Delete)
2. Podloga: Add > Mesh > Plane
   - Skaluj (S) > 10 (aby powiekszyc)
3. Kula: Add > Mesh > UV Sphere
   - Przesunik w gore (G > Z > 1)
4. Material kuli:
   - Zaznacz kule > Properties > Material
   - New > Base Color: niebieski
   - Metallic: 0.3, Roughness: 0.4
5. Swiatlo: Add > Light > Point
   - Przesunik w gore i w bok
   - Power: 1000W
6. Kamera: Add > Camera
   - Ustaw widok (Numpad 0)
   - Dopasuj kadr
7. Render > Render Image (F12)
8. Image > Save As > scena.png
Trudne

Zadanie 4: Brelok na klucze do druku 3D

Zaprojektuj w Tinkercad spersonalizowany brelok na klucze. Powinien zawierac: plaska baze (np. zaokraglony prostokar), otwor na koleczko (maly walec-otwor), twoje inicjaly lub krotki tekst (uzyj narzedzia Tekst). Wymiary: ok. 50x30x4 mm. Wyeksportuj do STL.

Pokaz rozwiazanie 
1. Baza breloka:
   - "Round Roof" lub "Box" z zaokragleniem
   - Wymiary: 50x30x4 mm
   - Kolor: dowolny
2. Otwor na koleczko:
   - "Cylinder" jako Hole
   - Srednica: 5mm, wysokosc: 6mm
   - Umiesc przy jednym koncu bazy
   - Grupuj z baza
3. Tekst:
   - Przeciagnij "Text" z panelu bocznego
   - Wpisz inicjaly (np. "SG")
   - Wysokosc: 2mm (bedzie wystawac nad baze)
   - Szerokosc dopasuj do bazy
   - Umiesc na srodku bazy
4. Zaznacz wszystko > Grupuj
5. Eksportuj > STL
6. Opcjonalnie: wgraj do slicera (Cura/PrusaSlicer)
   i sprawdz, czy model jest poprawny
🎥

Materialy wideo

▼
Początki modelowania i trybu edycji - Blender #2
PL Tutors
Kurs Inventor: Lekcja 1 - Konwersja pliku z 2D do 3D
pccpolska
🎧

Podcasty

▼
✔️

Quiz - sprawdz sie!

▼
📜

Podstawa programowa

▼
← Lekcja 32: Grafika wektorowa Lekcja 34: Przeksztalcanie plikow graficznych →