OpenSCAD. Введение

1.

Муниципальное бюджетное общеобразовательное
учреждение
“Гимназия №44” г. Курск

2.

Введение

3.

Актуальность:
OpenSCAD является мощным инструментом для
параметрического проектирования трехмерных объектов.
Его использование позволяет упростить и ускорить процесс
создания и модификации различных деталей и изделий. В
связи с этим, исследование данной системы имеет большую
актуальность для специалистов в области 3Dпроектирования и производства.

4.

Проблема и цель работы:
Проблема: в рамках данного проекта необходимо
разработать алгоритм и создать трехмерный объект с
помощью программы OpenSCAD. Объект должен
быть уникальным и соответствовать определенным
критериям. Для этого потребуется изучить
возможности программы OpenSCAD, разработать
алгоритм создания объекта и воплотить его в жизнь.
Цель: целью исследования является изучение
возможностей и особенностей OpenSCAD как
инструмента для построения моделей на основе
текстового описания и их изменения при
редактировании

5.

Задачи проекта:
1. Изучить основные принципы работы с OpenSCAD.
2. Изучить функции и возможности системы.
3. Изучить преимущества и недостатки использования OpenSCAD по сравнению с другими системами
автоматизированного проектирования.
4. Проанализировать реальные примеры использования OpenSCAD в производственных и инженерных
предметах.
5. Определить области применения OpenSCAD и его потенциал для последующего развития.

6.

Объект и предмет:
Объектом исследования является OpenSCAD.
Предметом исследования являются особенности, функции,
преимущества и применение OpenSCAD в процессе работы с ним.

7.

Гипотеза:
Гипотеза исследования заключается в том, что использование OpenSCAD
позволяет ускорить процесс создания и изменения трехмерных объектов,
а также обладает определенными преимуществами по сравнению с
аналогичными системами автоматизированного проектирования.

8.

Практическая часть

9.

Интерфейс
Интерфейс программы достаточно прост. Кому-то это
покажется плюсом – нет лишних и ненужных
нагромождений, на виду только окно для ввода кода слева,
окошко с визуализацией модели и консоль справа, а также
пара пунктов меню сверху. Для начинающих это может
быть минусом – подсказок и интерактивности минимум,
вспомогательные кнопки не помогают при
непосредственном моделировании.
Чтобы начать создавать модели, нужно просто написать
соответствующую команду в левой части окна.
На данном изображении я уже успел создать базовую
модель шара всего одной командой sphere (25); “в скобках
указан размер грани”

10.

Возможности OpenSCADа
В программе есть все необходимое для программиста, включая разделение программы на модули,
возможность написания библиотек, циклы, условия и функции (например, математические). При
помощи математических функций можно создавать довольно сложные геометрические фигуры, а
потом соединять их друг с другом, получая в результате еще более сложные модели.
Пользователь может создавать модели любых форм и размеров. При этом здесь нет интерактива с
создаваемыми объектами. Вместо этого вы описываете объект программно, а OpenSCAD
интерпретирует ваш код. Это дает вам, как разработчику, полный контроль над процессом
моделирования и позволяет легко изменять любой этап процесса моделирования или создавать
проекты, определяемые настраиваемыми параметрами. В отличие от большинства бесплатных
программ для создания 3D-моделей (таких как знаменитое приложение Blender), OpenSCAD
фокусируется на аспектах SCAD, а не на художественных аспектах 3D-моделирования.

11.

Преимущества:
Простая и железная логика поведения объекта. Возможность
точно назначать размеры фигур.
Возможность делать проекты с помощью блоков, которые
потенциально могут использоваться неоднократно. Здесь можно
провести параллель с объектно-ориентированным
программированием.
Возможность задавать размеры с помощью параметров – замена
одного числа меняет фигуру целиком, нет необходимости
переписывать размеры и расположение каждой грани.
Поддерживается использование математических функций,
условий и циклов, возможность контроля версий и подключения
сторонних библиотек.
Простота языка – это заметное преимущество, так как иногда проще
набрать команду собственными руками, чем искать нужный ярлык
или пункт меню в интерактивной оболочке. Тем более, что второй
путь занимает гораздо больше времени.

12.

Недостатки:
При создании моделей используются примитивы. Это значительно
упрощает проектирование, но в то же время многие возможности
становятся недоступны при таком способе моделирования.
Легко убрать фаску с грани не получится. Для обеспечения
плавности фигур нужно тратить много времени. Во многих других
CAD это делается одним кликом курсора.
Язык OpenSCAD неполноценен, также он является недостаточно
низкоуровневым.
Плохо подходит для работы со скульптурой или анимацией. Для этих
целей лучше пользоваться Blender.
Если вы только начинаете использовать программу и знаете мало
команд, то вам будет удобнее пользоваться специальными иконками
с определенными действиями в интерактивной оболочке. К
сожалению, интерфейс OpenSCAD довольно беден, и функций в нем
предоставлено недостаточно.
Программа тормозит при обработке и рендере сложных моделей.
Особенно, если модель имеет большое количество граней.
OpenSCAD редко обновляется. Если обновление все же появилось,
то оно вряд ли что-то значительно поменяет. Последнее на данный
момент обновление датируется маем 2019 года.
Отсутствует поддержка сплайнов и NURBS.

13.

Личное использование

14.

Для примера я решил сделать несколько базовых фигур
Во время работы с OpenSCAD я испытал множество
положительных эмоций. Прежде всего, хочется отметить
удобный и интуитивно понятный интерфейс программы,
который позволяет быстро освоиться даже новичкам в
области 3D-моделирования. Это значительно ускоряет
процесс создания моделей и делает работу более
продуктивной.
Работа с OpenSCAD радует наличием гибкости и
разнообразию инструментов. Программа предлагает
широкий спектр функций для создания сложных и
детализированных 3D-моделей, а также позволяет
использовать различные материалы и текстуры для
придания моделям большей реалистичности.
Еще одним плюсом OpenSCAD является возможность
работы с большими моделями, что позволяет создавать
более точные и детализированные проекты. Это особенно
важно для профессионалов, работающих в сфере 3Dпечати, так как позволяет получить максимально
качественный результат.
В целом, работа с OpenSCAD оставила у меня только
положительные впечатления.

15.

16.

Реальные примеры использования OpenSCAD в
производственных и инженерных предметах.
1. Создание прототипов: OpenSCAD можно использовать для
создания физических прототипов объектов, таких как детали
для 3D-печати, макеты для тестирования эргономики или даже
для создания предметов из реальных материалов, не прибегая к
использованию дорогих CAD-программ
2. Разработка электронных компонентов: OpenSCAD
используется для разработки корпусов электронных устройств,
таких как платы Arduino или Raspberry Pi, а также для
изготовления деталей, которые могут быть использованы в
других проектах.
3. Создание технических иллюстраций: с помощью OpenSCAD
создаются технические иллюстрации, такие как чертежи или
схемы, которые помогают объяснить работу устройства или
механизма.
4. Обучение и образование: OpenSCAD используют в
образовательных целях для обучения студентов принципам
трехмерного моделирования и понимания работы механизмов.
5. Быстрое прототипирование: OpenSCAD может использоваться
для быстрого прототипирования, когда необходимо быстро
создать прототип устройства или проверить идею.

17.

Заключение

18.

В ходе данной работы был изучен язык 3D моделирования OpenSCAD. В процессе изучения были рассмотрены
основные возможности и инструменты данной программы.
Также были созданы несколько простых моделей для
демонстрации возможностей программы.
OpenSCAD является простым и удобным инструментом для
создания трехмерных моделей, который позволяет
пользователям создавать сложные и детализированные
модели с помощью программирования. Он также имеет
открытый исходный код, что позволяет пользователям
изучать и модифицировать код программы. В целом,
OpenSCAD представляет собой мощный и гибкий
инструмент для 3D моделирования, который может быть
полезен для различных целей, включая проектирование
деталей для 3D печати. Программа имеет, как и плюсы так и
минусы. В целом, OpenSCAD является полезным
инструментом для тех, кто работает в области 3Dмоделирования и хочет создавать высококачественные
модели.

19.

Список использованных источников
Основы 3d моделирования в OpenScad
https://youtu.be/UQwdbqtvlu4?si=c-7SsqjyHpqqtSFX
OpenSCAD Урок 1. Обучение 3D моделированию. Изучаем
основные функции (команды) языка. Разбираем пример
модели. http://www.nashkolxoz.ru/openscad-lesson1
GitHub https://github.com/openscad/openscad
Программирование и моделирование в OpenSCAD. Птица
https://dzen.ru/video/watch/636416c40560f71494fd1567?sha
reto=link