« STIC:Atelier design et fabrication digitale » : différence entre les versions

De EduTech Wiki
Aller à la navigation Aller à la recherche
mAucun résumé des modifications
mAucun résumé des modifications
Ligne 23 : Ligne 23 :


* Introduction à la conception et la fabrication d'objets 3D: historique, visite de qqs. sites, le workflow, etc.
* Introduction à la conception et la fabrication d'objets 3D: historique, visite de qqs. sites, le workflow, etc.
* [[Fabrication avec une imprimante 3D]] (résumé du processus)
# Créer / trouver un dessin 3D solide et fermée ("watertight")
# Traduire ce dessin (modèle) en un format "impression" comme STL (crée initialement pour la [http://fr.wikipedia.org/wiki/St%C3%A9r%C3%A9olithographie stéréolithographie] par 3D Systems)
# Paramétrer et traduire le modèle en code machine, typiquement du [[:en:G-code|G-code]].
En plus de détails:
<graphviz border="frame" caption="caption">
graph ThreeD_printing {
node [fontsize="10", fontname="Arial"];
edge [fontsize="8", fontname="Arial", labelfloat=false];
# List of nodes
Idea          [shape=box,    color=red, label="Idée de design"];
Physics      [shape=box,    color=red, label="Contraintes physiques"];
ThreeDGr      [shape=ellipse, color=red, label="Graphisme\npropriétaire"];
ThreeDInt    [shape=ellipse, color=red, label="Format d'échange"];
STL          [shape=ellipse, color=red, label="Format STL"];
STL_clean    [shape=ellipse, color=red, label="Format STL nettoyé"];
Phys          [shape=ellipse, color=red, label="Modèle\nphysique"];
Gcode        [shape=ellipse, color=red, label="Code\nmachine"];
Obj          [shape=box,    color=red, label="Objet imprimé"];
Obj_clean    [shape=box,    color=red, label="Objet imprimé\nettoyé"];
# Links
Idea        -- ThreeDInt          [label = "chercher"];
Idea        -- ThreeDGr          [label = "chercher &\nimporter"];
Idea        -- Phys              [label = "chercher"];
Idea        -- ThreeDGr          [label = "dessiner"];
Idea        -- STL                [label = "chercher"];
Physics      -- ThreeDGr          [style = "dotted"];
Physics      -- STL_clean          [style = "dotted"];
Idea        -- Physics            [label = "machine,\nPolymer"];
ThreeDGr    -- ThreeDGr          [label = "importer &\nfusionner"];
ThreeDGr    -- STL                [label = "traduire"];
ThreeDInt    -- STL                [label = "traduire"];
ThreeDInt    -- ThreeDGr          [label = "importer"];
ThreeDInt    -- ThreeDInt          [label = "importer &\nfusionner"];
Phys        -- ThreeDInt          [label = "scanner"];
STL          -- STL_clean          [label = "nettoyer, changer de taille,\n& positionner"];
STL          -- STL_clean          [label = "fusionner"];
STL_clean    -- Gcode              [label = "parametriser\ntraduire"];
Gcode        -- Obj                [label = "imprimer"];
Obj          -- Obj_clean          [label = "nettoyer \n peindre"];
}
</graphviz>
<br clear="all">


=== Explorer des sites de partages ===
=== Explorer des sites de partages ===
Ligne 36 : Ligne 84 :
* [http://meshlab.sourceforge.net/ Site Meshlab]
* [http://meshlab.sourceforge.net/ Site Meshlab]


'''Programme'''
=== Fusionner des objets ===


* Utiliser un objet: Télécharger, nettoyer et positionner avec Netfabb, paramétrer avec Axon (ou skeinforge)
'''Exemple Duplos'''
* Fusionner des objets avec Netfabb et Meshlab.
* Chercher une brique plate sur Thingiverse
* Dessiner un objet avec Sketchup, exporter/traduire en STL
: http://www.thingiverse.com/thing:2106
* Dessiner un objet avec Sculptris
* Chercher un autre objet sur Thingiverse (ou un autre site)
* Programmer un objet avec OpenScad
* Fusionner les deux.
* Autre logiciels (AutoCad 123, etc.)
Notice: Vous pourrez plus tard créer un objet avec un autre outil et le fusionner
 
Procédure côté Netfabb:
* Installer [http://www.netfabb.com/downloadcenter.php?basic=1 Netfabb basic] sur vos ordinateurs personnels (clef USB)
* {{demo|Netfabb}}. Positionner des objets
* Dimensionner/Positionner avec Netfabb. Les 2 objets doivent se toucher (ou plus ...)
* Depuis Netfabb, exporter chaque objet comme .STL (donc au moins 2 fois)
: Menu Part -> Export Part
 
Procédure côté Meshlab:
* {{demo|Fusion avec Meshlab}}
* Notice: Positionner avec Meshlab est possible mais difficile, donc ne le faites pas !
* Importer les deux (ou plusieurs) fichiers STL déjà bien positionnés
: File -> Import Mesh
: File -> Import Mesh
* Ouvrir l'outil layers pour bien vérifier que vous n'avez que 2 objets
* Menu Filters->Layer and Attribute Management->Flatten Visible Layers
* File->Export Mesh as


=== Dessin 3D ===
=== Dessin 3D ===
Ligne 52 : Ligne 117 :
** [https://www.tinkercad.com/quests/ Possibilité de suivre les exemples]
** [https://www.tinkercad.com/quests/ Possibilité de suivre les exemples]
* [[Tinkercad|Petite explication Tinkercad]]
* [[Tinkercad|Petite explication Tinkercad]]
Alternatives à installer:
* [http://sketchup.google.com/ Google Sketchup], logiciel de modélisation 3D (La version Pro est gratuite pour les enseignants, payant pour étudiants). Pas très approprié pour le dessin technique
=== Sculpter en 3D ===
* [http://pixologic.com/sculptris/ Sculptris], logiciel de sculptage 3D (Win/Mac) à installer


=== Programmation d'objets 3D ===
=== Programmation d'objets 3D ===
Ligne 60 : Ligne 133 :
** Créer un Légo avec une bibliothèque
** Créer un Légo avec une bibliothèque


* SVG2embroidery


'''A installer''' (si possible, <span style="color:red">AVANT LE COURS</span>)
'''A installer''' (si possible, <span style="color:red">AVANT LE COURS</span>)
Ligne 103 : Ligne 175 :
Remarque: Il existe aussi des liens avec les environnements virtuels. Voir [[:en:Tour_3D|Tour 3D]] (en)
Remarque: Il existe aussi des liens avec les environnements virtuels. Voir [[:en:Tour_3D|Tour 3D]] (en)


=== Workflow du design et la fabrication ===
Lire: [[Fabrication avec une imprimante 3D]]
Résumé pour les chefs:
# Créer / trouver un dessin 3D solide et fermée ("watertight")
# Traduire ce dessin (modèle) en un format "impression" comme STL (crée initialement pour la [http://fr.wikipedia.org/wiki/St%C3%A9r%C3%A9olithographie stéréolithographie] par 3D Systems)
# Paramétrer et traduire dans un code machine, typiquement du [[:en:G-code|G-code]].
En plus de détails:
<graphviz border="frame" caption="caption">
graph ThreeD_printing {
node [fontsize="10", fontname="Arial"];
edge [fontsize="8", fontname="Arial", labelfloat=false];
# List of nodes
Idea          [shape=box,    color=red, label="Idée de design"];
Physics      [shape=box,    color=red, label="Contraintes physiques"];
ThreeDGr      [shape=ellipse, color=red, label="Graphisme\npropriétaire"];
ThreeDInt    [shape=ellipse, color=red, label="Format d'échange"];
STL          [shape=ellipse, color=red, label="Format STL"];
STL_clean    [shape=ellipse, color=red, label="Format STL nettoyé"];
Phys          [shape=ellipse, color=red, label="Modèle\nphysique"];
Gcode        [shape=ellipse, color=red, label="Code\nmachine"];
Obj          [shape=box,    color=red, label="Objet imprimé"];
Obj_clean    [shape=box,    color=red, label="Objet imprimé\nettoyé"];
# Links
Idea        -- ThreeDInt          [label = "chercher"];
Idea        -- ThreeDGr          [label = "chercher &\nimporter"];
Idea        -- Phys              [label = "chercher"];
Idea        -- ThreeDGr          [label = "dessiner"];
Idea        -- STL                [label = "chercher"];
Physics      -- ThreeDGr          [style = "dotted"];
Physics      -- STL_clean          [style = "dotted"];
Idea        -- Physics            [label = "machine,\nPolymer"];
ThreeDGr    -- ThreeDGr          [label = "importer &\nfusionner"];
ThreeDGr    -- STL                [label = "traduire"];
ThreeDInt    -- STL                [label = "traduire"];
ThreeDInt    -- ThreeDGr          [label = "importer"];
ThreeDInt    -- ThreeDInt          [label = "importer &\nfusionner"];
Phys        -- ThreeDInt          [label = "scanner"];
STL          -- STL_clean          [label = "nettoyer, changer de taille,\n& positionner"];
STL          -- STL_clean          [label = "fusionner"];
STL_clean    -- Gcode              [label = "parametriser\ntraduire"];
Gcode        -- Obj                [label = "imprimer"];
Obj          -- Obj_clean          [label = "nettoyer \n peindre"];
}
</graphviz>
<br clear="all">


=== Le RapMan de TECFA ===
=== Le RapMan de TECFA ===
Ligne 174 : Ligne 194 :




'''Positionner, changer de tailler et réparer avec Netfabb'''
* Télécharger [http://www.netfabb.com/basic.php Netfabb Studio Basic] (Win/Mac/Linux). Netfabb est un logiciel de manipulation et de positionnement pour formats STL et autres.
* {{demo|Netfabb}}
* Petit manuel: [[:en:Netfabb Studio tutorial|Netfabb Studio tutorial]]
Procédure:
* Redimensionner si nécessaire
* Positionner à l'origine x,y
* Ajuster la hauteur. Le plancher de l'objet doit être à Z=0 !!!


'''Produire le code machine'''
'''Produire le code machine'''
Ligne 198 : Ligne 209 :
== Fusionner ==
== Fusionner ==


* Installer [http://meshlab.sourceforge.net/ MeshLab]. Meshlab est est un logiciel libre de traitement de maillages 3D ([http://fr.wikipedia.org/wiki/MeshLab Wikipedia]).
'''Exemple Duplos'''
* Chercher une brique plate sur Thingiverse
: http://www.thingiverse.com/thing:2106
* Chercher un autre objet sur Thingiverse (ou un autre site)
* Fusionner les deux.
Notice: Vous pourrez plus tard créer un objet avec Sketchup et le fusionner
Procédure côté Netfabb
* {{demo|Netfabb}}. Positionner plusieurs objets
* Dimensionner/Positionner avec Netfabb. Les 2 objets doivent se toucher (ou plus ...)
* Depuis Netfabb, exporter chaque objet comme .STL (donc au moins 2 fois)
: Menu Part -> Export Part
Procédure côté Meshlab
* {{demo|Fusion avec Meshlab}}
* Notice: Positionner avec Meshlab est possible mais difficile, donc ne le faites pas !
* Importer les deux (ou plusieurs) fichiers STL déjà bien positionnés
: File -> Import Mesh
: File -> Import Mesh
* Ouvrir l'outil layers pour bien vérifier que n'avez que 2 objets
* Menu Filters->Layer and Attribute Management->Flatten Visible Layers
* File->Export Mesh as
== Modéliser avec sketchup et sculptris ==


Installer:
* [http://sketchup.google.com/ Google Sketchup], logiciel de modélisation 3D (La version Pro est gratuite pour les enseignants, $50 pour étudiants)
* [http://www.zbrushcentral.com/showthread.php?90617-A-Gift-From-Pixologic Sculptris], logiciel de sculptage 3D (Win) Attention, le lien est à la fin !


'''Sketchup'''
'''Sketchup'''
Ligne 305 : Ligne 287 :
* Autodesk 123
* Autodesk 123


== Exercice - module 2 ==
== Module broderie ==


Objectifs:
* SVG2embroidery
* Connaître la chaîne de conception / fabrications, ainsi que les formats les plus populaires
* Maîtriser la conception d'un objet 3D avec un logiciel de conception. Je vous laisserai choisir parmi plusieurs alternatives.
* Les spécificités d'objets 3D physiques et le formats STL
* Préparation d'un fichier d'impression
 
Tâche:
* Créer un modèle simple d'un '''petit''' objet imprimable ("petit" veut surtout dire pas plus large que 3cm X 3cm)
* En gros, vous pouvez finir un projet commencé en classe.
 
A rendre:
* Une page HTML (comme pour le module 1) et qui comprend
** Une petite description des objectifs et discussion (comme pour STIC I/II)
** Liens vers les fichiers (ci-dessous)
* Le fichier source dans le format que vous avez utilisé.
* Le fichier STL
* Bonus: Un fichier machine et un objet imprimé
 
Vous êtes libres d'utiliser n'importe quel logiciel de conception 3D.
 
; URL:
* <nowiki>http://tecfaetu.unige.ch/etu-maltt/xxx/yyy/stic-4/ex2</nowiki>
 
; Critères d'évaluation
* Qualité de la page "exercice" (y compris son endroit)
* Qualité du modèle CAD
* Bonus: Bon STL et qualité du fichier machine
* Bonus: Une bonne photographie de l'objet ou des bonnes photos
* Bonus: Contributions EduTechWiki en rapport avec l'exercice (par exemple une amélioration de matériel de cours)
 
== Option: Contribution écrite ==
 
Si vous désirez faire votre contribution pour ce module CAD/CAM, voici quelques suggestions. Je vous demande d'y consacrer au moins trois jours de travail (30% de 6 crédits)
 
Suggestions:
* Tutoriel pour [[:en:Autodesk 123]] !!
* Traduction (libre!) d'un ou deux articles EduTechWiki (en)
* Scénarios pédagogiques dans l'enseignement secondaire ou tertiaire
* État de l'enseignement de la CAM/CAM pour/avec les imprimantes 3D
* Tutoriel pour un autre logiciel de conception (y compris exportation en STL)
* Ajout d'un article dans la série 3D (en ou fr)
* Amélioration substantielle d'articles existants
 
; A rendre:
* Une page travail qui décrit '''brièvement''' ce que vous avez fait avec un lien ou des liens vers les pages wiki que vous avez produits ou améliorés.
* Article(s) EduTechWiki fr ou en
 
; URL:
* <nowiki>http://tecfaetu.unige.ch/etu-maltt/xxx/stic-4/contrib</nowiki>
 
 
== Option: projet ==
 
Si vous désirez faire votre contribution pour ce module CAD/CAM, voici quelques suggestions. Je vous demande d'y consacrer au moins quatre jours de travail (40% de 6 crédits). Veuillez discuter le projet avec moi avant de vous lancer. Utilisez la page discussion.
 
* Fabrication d'un matériel pédagogique (par exemple dans le primaire, l'éducation spéciale ou un enseignement professionnel)
* Scénario pédagogique (les élèves font ...)
* Fabrication d'un vecteur publicitaire pour une institution
* Fabrication de nouvelles pièces de LEGO (routines OpenScad) pour un jeu, un jeu sérieux, la gestion de projets, etc.
* Fabrication d'un modèle utile pour l'enseignement, par exemple un artefact historique, un cerveau humain ou encore un molécule (difficile)
 
; Endroits pour pêcher des idées
* Sites de partages comme [http://www.thingiverse.com/ thingiverse]
* Ressources chez les vendeurs, notamment [http://wiki.bitsfrombytes.com/index.php/Teaching_Resources Teaching Resources] de Dave White, dans le wiki de BfB.
* [[:en:3D printers in education]] (suivre les liens)
 
; URL pour soumettre le projet
* http://tecfaetu.unige.ch/etu-maltt/xxx/stic-4/proj


Ci-dessous j'ajouterai des compléments au fur et à mesure des demandes ([[Utilisateur:Daniel K. Schneider|Daniel K. Schneider]] 21 novembre 2011 à 15:54 (CET)).


=== Modèle utile pour l'enseignement ===
=== Modèle utile pour l'enseignement ===

Version du 19 mars 2015 à 16:41

ATTENTION: Ceci est juste un copy/paste de textes d'anciens programmes de cours. Me permet de produire cette page plus rapidement. A ignorer jusqu'au 22 mars 2015.

Introduction

Objectifs

  • Se familiariser avec le nouveau phénomène de fabrication "artisanale": origine, acteurs, marchés, technologies, initiatives en éducation

Module - CAD/CAM objets 3D

Ce module est consacré à la conception et la fabrication d'objets 3D avec une simple imprimante 3D.

Objectifs:

  • Savoir télécharger, adapter un modèle
  • Dessiner, modéliser, programmer un objet 3D
  • Paramétrer le code machine pour imprimer un objet

Introduction

  • Introduction à la conception et la fabrication d'objets 3D: historique, visite de qqs. sites, le workflow, etc.
  • Fabrication avec une imprimante 3D (résumé du processus)
  1. Créer / trouver un dessin 3D solide et fermée ("watertight")
  2. Traduire ce dessin (modèle) en un format "impression" comme STL (crée initialement pour la stéréolithographie par 3D Systems)
  3. Paramétrer et traduire le modèle en code machine, typiquement du G-code.

En plus de détails:


Explorer des sites de partages

Visite d'un site de partage

Sites pour imprimer ailleurs

Démo Fusion avec Meshlab

Fusionner des objets

Exemple Duplos

  • Chercher une brique plate sur Thingiverse
http://www.thingiverse.com/thing:2106
  • Chercher un autre objet sur Thingiverse (ou un autre site)
  • Fusionner les deux.

Notice: Vous pourrez plus tard créer un objet avec un autre outil et le fusionner

Procédure côté Netfabb:

  • Installer Netfabb basic sur vos ordinateurs personnels (clef USB)
  • Démo (Netfabb). Positionner des objets
  • Dimensionner/Positionner avec Netfabb. Les 2 objets doivent se toucher (ou plus ...)
  • Depuis Netfabb, exporter chaque objet comme .STL (donc au moins 2 fois)
Menu Part -> Export Part

Procédure côté Meshlab:

  • Démo (Fusion avec Meshlab)
  • Notice: Positionner avec Meshlab est possible mais difficile, donc ne le faites pas !
  • Importer les deux (ou plusieurs) fichiers STL déjà bien positionnés
File -> Import Mesh
File -> Import Mesh
  • Ouvrir l'outil layers pour bien vérifier que vous n'avez que 2 objets
  • Menu Filters->Layer and Attribute Management->Flatten Visible Layers
  • File->Export Mesh as

Dessin 3D

Alternatives à installer:

  • Google Sketchup, logiciel de modélisation 3D (La version Pro est gratuite pour les enseignants, payant pour étudiants). Pas très approprié pour le dessin technique

Sculpter en 3D

  • Sculptris, logiciel de sculptage 3D (Win/Mac) à installer

Programmation d'objets 3D

  • Démo (OpenScad)
  • Activité (OpenScad) (Clef USB)
    • Créer un objet simple
    • Créer un Légo avec une bibliothèque


A installer (si possible, AVANT LE COURS)

Introduction

Imprimantes 3D "desktop" - Petite histoire et types

Origine (1): CAD/CAM

L'impression 3D est une technologie de prototypage connue et utilisée depuis des années. Les machines industrielles sont peu abordables, mais les prix baissent (15'000 à 20'000 pour un modèle connu en 2011).

Types d'imprimantes:

  • Déposition de matériel (plusieurs types)
  • Fusion par laser
  • Découpage, fraisage" etc. (dans ce cas on ne parle plus d´impression 3D)

Par exemple, la faculté de l'environnement naturel, architectural et construit (ENAC) de l'EPFL possède un "output center" pour fabriquer des maquettes 3D et des prototypes en 2D ou 3D avec une variété de machines.

Origine (2) recherche en intelligence artificielle et le mouvement FabLab

  • Démo (Site): Rôle important de projets de recherche, notamment RepRap. Ce projet (maintenant) communautaire est issu d'une recherche sur l'auto-réplication.
    • Adrian Bowyer, Biomimetics Research Group, University of Bath
    • RepRap = Replicating Rapid-prototyper. 2006 - premier prototype

Origine (3) communautés de bricolage (DIY) et de "hackers"

  • Exemple: RepRap est devenu une entreprise communautaire qui attire beaucoup de "bricoleurs techniques" et a engendré plusieurs start-ups.
  • Démo (Liste de produits): 3D printing

Remarque: Il existe aussi des liens avec les environnements virtuels. Voir Tour 3D (en)


Le RapMan de TECFA

Survol
Hardware

Voir aussi en bas (tutoriels)


tmp

Produire le code machine

Note:

  • Pour plus de contrôle, il faut utiliser Skeinforge. Voir aussi: Skeinforge for RapMan (EduTechwiki)
  • Nom du fichier machine: 8 caractères max. Extension = *.bfb
exemple: nounours.bfb


Fusionner

Sketchup

  • Démo (Sketchup)

Tutoriels EduTechWiki pour Sketchup:

Attention:

  • Un objet 3D imprimable doit être "watertight"
  • Tout "mur" doit avoir une largeur (2mm ou plus pour être solide)

Exportation:

  • Soit exporter en Collada (DAE), puis traduire en STL avec Meshlab (ne marche pas trop bien)
  • Soit installer un plugin d'exportation vers STL (ne marche pas trop bien)

Sculptris

  • Démo (Sculpter avec Sculptris)

Procédure:

  • Utiliser Grab [G] pour le gros travail (décocher Global et Limit !)
  • Ensuite explorer les autre outils ...
  • Exporter en *.OBJ, puis traduire en STL avec Meshlab

Attention:

  • Bouger lentement
  • Réparer / smooth dès que vous avez produit une surface abîmée !

Tutos EduTechWiki pour Sculptris

OpenScad

2 cubes moins 1 cylindre
  • Installer OpenScad, un compilateur 3D pour créer des objets CAD.

Manuel:

Tutoriels EduTechWiki: 

difference () {
	union () {
	cube (size = [1,2,3], center = true );
	cube (size = [3,2,1], center = true );
	}
 #  translate (v = [0,0,-3]) {
          cylinder (h=6, r=0.7, $fs =0.05);	
     }
}

Un Duplo avec la Doblo factory:

Duplo non-standard
SCALE = 1;
// LOAD doblo factory
include <doblo-factory-1-4.scad>;
//     (col, row, up, width,length,height,nibbles_on_off) 
doblo   (0,   0,   0,   4,   2,     3,   false);
nibbles (0,   0,   3,   2,   2);

Autres logiciels

S'il reste du temps:

  • Visite de services en ligne
  • Autodesk 123

Module broderie

  • SVG2embroidery


Modèle utile pour l'enseignement

Tout d'abord, je vous conseille de lire l'argumentaire du wiki 3D Printables. Notamment: «There is ample evidence that learning is enhanced through active experiences, especially when relating to spatial and physical concepts that are difficult to visualize and understand abstractly. [...] Physical models can also aid visually impaired persons and help alleviate learning disparities associated with spatial reasoning.»

En gros, ce modèle doit servir à (mieux) illustrer un principe. A mon avis, on peut trouver des modèles de types très différents. Par exemple:

  • Visualisation mathématiques, par exemple des distributions dans une expérience (comparer deux histogrammes avec une mise en valeur de la moyenne, de la médiane etc.
  • Un objet historique, par exemple la face d'une maison (ne tentez pas de modéliser les 4 faces)
  • Des objets de la chimie (difficiles à imprimer avec une imprimante 3D de type RepRap)
  • Un objet des sciences de la vie comme Anatomie (organes, dents), plantes (par exemple une coupe en longeur d'un arbre)
  • Formes (écritures calligraphiques ou chablons pour dessiner). Pensez donc aussi à la possibilité de créer des objets 2D (donc plats)

Matériel de cours

Voir aussi (!):

  • Les Catégories Rapman et 3D sur EdutechWiki (en)
Imprimantes 3D dans l'éducation
Introductions/propagande
CAD/CAM et modélisation 3D
Logiciels de conception
Logiciels de conception en ligne (visite)
Logiciels de préparation
Post Production
Récupérée de « https://edutechwiki.unige.ch/fmediawiki/index.php?title=STIC:Atelier_design_et_fabrication_digitale&oldid=44788 »