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

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== Introduction ==


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.
Ceci est un support de cours pour un atelier d'initiation...


== Introduction ==
: Animateur: Daniel K. Schneider, [http://tecfa.unige.ch TECFA], FPSE, Université de Genève
: 23 Mars 2015, 8h30-12h00 / 13h30-17h00
: SEM Formation
: Rue des Gazomètres 3 – 1205 Genève
: Salle de cours n° 3 (rez-de-chaussée)


'''Objectifs'''
'''Objectifs'''
* Se familiariser avec le nouveau phénomène de fabrication "artisanale": origine, acteurs, marchés, technologies, initiatives en éducation
* Se familiariser avec le nouveau phénomène de la fabrication "artisanale" digitalisée: origine, acteurs, marchés, technologies, initiatives en éducation, utilité pour l'éducation, .....
 
* Exposé d'introduction: [http://tecfa.unige.ch/tecfa/talks/schneide/SEM-2015/design-et-fabrication/A-design-et-fabrication-schneider.html A-design-et-fabrication-schneider.html]


; Autre matériel d'introduction
* [[Design et fabrication numérique]]
* [[Design et fabrication numérique]]
* http://tecfa.unige.ch/tecfa/talks/schneide/iran-2015/design-fabrication-talk/ (à traduire)
* Introductions en Anglais: [[:en:Fab labs in education]], [[:en:3D printers in education]], [[:en:Computerized embroidery in education]]
* [[:en:Tour de Fablab]], etc.
* [[:en:Tour de Fablab]]


== Module - CAD/CAM objets 3D ==
== Module - CAD/CAM objets 3D ==
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=== Introduction ===
=== Introduction ===


* Pour les aspects conceptuels, lire [[:en:3D printers in education]]
* 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)
* {{demo|Site [http://www.reprap.org/ RepRap]}}: Rôle important d'un projet de recherche sur l'auto-réplication inité par [http://adrianbowyer.com/ Adrian Bowyer]
 
'''La pipeline du design et de la fabrication'''


# Créer / trouver un dessin 3D solide et fermée ("watertight")
# Créer / trouver un dessin 3D solide et fermée ("watertight")
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</graphviz>
</graphviz>
<br clear="all">
<br clear="all">
* Voir aussi: [[Fabrication avec une imprimante 3D]] (résumé du processus)


=== Explorer des sites de partages ===
=== Explorer des sites de partages ===
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'''Sites pour imprimer ailleurs'''
'''Sites pour imprimer ailleurs'''
* {{Demo|[http://www.shapeways.com/ Shapeways]}}
* {{Demo|[http://www.shapeways.com/ Shapeways]}} (site)
 
; Démo Fusion avec Meshlab
* {{Demo|Meshlab}}
* [http://meshlab.sourceforge.net/ Site Meshlab]


=== Fusionner des objets ===
=== Fusionner des objets ===


'''Exemple Duplos'''
{{Activité|fusion sur LEGO}}
* Chercher une brique plate sur Thingiverse
* Chercher une brique LEGO plate sur la clef USB (sinon sur [http://www.thingiverse.com/thing:2106 Thingiverse]
: http://www.thingiverse.com/thing:2106
* Chercher un autre objet sur Thingiverse (ou un autre site)
* Chercher un autre objet sur Thingiverse (ou un autre site)
* Fusionner les deux.
* Fusionner les deux.
Notice: Vous pourrez plus tard créer un objet avec un autre outil et le fusionner
Notice: Vous pourrez plus tard créer un objet avec un autre outil et le fusionner


Procédure côté Netfabb:
Positionner avec Netfabb:
* Installer [http://www.netfabb.com/downloadcenter.php?basic=1 Netfabb basic] sur vos ordinateurs personnels (clef USB)
* Installer [http://www.netfabb.com/downloadcenter.php?basic=1 Netfabb basic] sur vos ordinateurs personnels et si possible sur les ordinateurs de la salle (clef USB)
* {{demo|Netfabb}}. Positionner des objets
* {{demo|Netfabb}}. Positionner des objets
* Dimensionner/Positionner avec Netfabb. Les 2 objets doivent se toucher (ou plus ...)
* Dimensionner/Positionner avec Netfabb. Les 2 objets doivent se toucher (ou plus ...)
* Depuis Netfabb, exporter chaque objet comme .STL (donc au moins 2 fois)
* Depuis Netfabb, exporter chaque objet comme .STL (donc il faut exporter au moins 2 fois)
: Menu Part -> Export Part
: Menu Part -> Export Part


Procédure côté Meshlab:
Fusionner avec Meshlab:
* {{demo|Fusion avec 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
* Importer les deux (ou plusieurs) fichiers STL déjà bien positionnés
: File -> Import Mesh
: File -> Import Mesh
: File -> Import Mesh
: File -> Import Mesh
* Ouvrir l'outil layers pour bien vérifier que vous n'avez que 2 objets
* Ouvrir l'outil layers pour bien vérifier que vous n'avez que 2 objets
* Menu Filters->Layer and Attribute Management->Flatten Visible Layers
* Notice: Positionner avec Meshlab est déconseillé, mais sans Netfabb, essayez l'outil "Manipulators tool" (icône avec des flèches x,y,z): Ensuite T pour repositionner, S pour changer la taille, R pour rotation. <code>Enter</code> pour appliquer
* Menu Filters->Mesh Layer->Flatten Visible Layers
* File->Export Mesh as
* File->Export Mesh as


=== Dessin 3D ===
=== Dessin 3D avec un outil en ligne ===


* {{Demo|[https://www.tinkercad.com/ Tinkercad]}}
{{Demo|[https://www.tinkercad.com/ Tinkercad]}}
* {{Activité|Tinkercad}}: Les participants feront un modèle simple.  
* Tinkercad nécessite WebGL. Dans Firefox, WebGL ne marche pas s'il manque un accélérateur 3D. Essayez Chrome
** Il faut créer un compte ou se connecter avec un compte facebook, google, etc.
** [https://www.tinkercad.com/quests/ Possibilité de suivre les exemples]
* [[Tinkercad|Petite explication Tinkercad]]


Alternatives à installer:
{{Activité|[https://www.tinkercad.com/ Tinkercad]}}: Les participants feront un modèle simple si Tinkercad marche sur vos machines.
* Il faut créer un compte ou se connecter avec un compte facebook, google, etc.
* [https://www.tinkercad.com/quests/ Possibilité de suivre les exemples]
* Voir aussi: [[Tinkercad|Petite explication Tinkercad]]


* AutoCAD 123 (recommandé)
=== Dessin 3D avec des outils 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
Il existe pleins d'outils 3D, soit des outils CAD, soit des outils de modélisation pour jeux, environnement en ligne etc.
* [http://www.123dapp.com/ Logiciels AutoCAD 123] (recommandés)
** comprend plusieurs logiciels pour Win/Mac/iPad)
** Il faut en tout cas [http://www.123dapp.com/design 123D Design]
 
* [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. Voir le tutoriel [[Google Sketchup]] (ancienne version). Le format de fichiers (Collada) doit être traduit avec Meshlab vers STL. Le résultat n'est pas convaincant.
 
'''Attention'''
* Un objet 3D imprimable doit être "watertight"
* Un objet 3D imprimable doit être "watertight"
* Tout "mur" doit avoir une largeur (2mm ou plus pour être solide)
* Tout "mur" doit avoir une largeur (2mm ou plus pour être solide)
* Le format de fichiers (Collada) doit être traduit avec Meshlab vers STL. Le résultat n'est pas convaincant.
Voir le tutoriel [[Google Sketchup]] (ancienne version)


=== Sculpter en 3D ===
=== Sculpter en 3D ===
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* [http://pixologic.com/sculptris/ Sculptris], logiciel de sculptage 3D (Win/Mac) à installer
* [http://pixologic.com/sculptris/ Sculptris], logiciel de sculptage 3D (Win/Mac) à installer


* {{demo|Sculpter avec Sculptris}}
{{demo|Sculpter avec Sculptris}}


{{Activité|Sculpter avec Sculptris}} (se trouve sur la clef USB).
Procédure:
Procédure:
* Utiliser Grab [G] pour le gros travail (décocher Global et Limit !)
* Utiliser Grab [G] pour le gros travail (décocher Global et Limit !)
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Attention:
Attention:
* Bouger '''lentement'''
* Bouger '''lentement'''
* Réparer / smooth dès que vous avez produit une surface abîmée !
* Réparer / smooth dès que vous avez produit une surface abimée !


Voir aussi: [[Tutoriel Sculptris]]
Voir aussi: [[Tutoriel Sculptris]]
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=== Programmation d'objets 3D ===
=== Programmation d'objets 3D ===


* {{Demo|[http://www.openscad.org/ OpenScad]}}
{{Demo|[http://www.openscad.org/ OpenScad]}}
* {{Activité|OpenScad}} (Clef USB)
* Openscad est un langage et compilateur 3D pour créer des objets CAD.
** Créer un objet simple
* OpenScad est exécutable depuis la clef USB. Il y a aussi un installer pour vos PC/Mac privés.
** Créer un Légo avec une bibliothèque


{{Activité|OpenScad}} (Clef USB)
* Créer un objet simple
* Créer une brique Légo avec une bibliothèque


[[image:openscad-csg-ex.jpg|thumb|300px|right|2 cubes moins 1 cylindre]]
[[image:openscad-csg-ex.jpg|thumb|300px|right|2 cubes moins 1 cylindre]]
* Installer [http://www.openscad.org/ OpenScad], un compilateur 3D pour créer des objets CAD.


Manuel:
Manuel et tutoriel EduTechWiki:
* [http://en.wikibooks.org/wiki/OpenSCAD_User_Manual OpenSCAD User Manual]
* [http://en.wikibooks.org/wiki/OpenSCAD_User_Manual OpenSCAD User Manual]
* [[:en:OpenScad beginners tutorial]] (3D modeling with code)


Tutoriels EduTechWiki:
{{demo|Objet simple}}  
* [[:en:OpenScad beginners tutorial]] (3D modeling with code)
* [[:en:Doblo factory]] (ancienne documentation)
* {{demo|Fabrication de Duplos}} [[:en:Doblo factory]]
* La bibliothèque se trouve dans le dossier exemples sur la clef USB


<source lang="c">
<source lang="c">
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</source>
</source>


Un Duplo avec la Doblo factory:
[[image:openscad-4x2xFULL.png|thumb|200px|right|Lego standard]]
{{demo|Fabrication de Legos}}


[[image:openscad-csg-doblo.jpg|thumb|300px|right|Duplo non-standard]]
Fichier: design-fabrication/exemples/3d/DobloFactory/test.lego
<source lang="c">
// LOAD doblo factory
include <doblo-factory.scad>;
include <lib/doblo-params-repl.scad>;


doblo  (0,  0,  0,  4,  2,  FULL, true, false, LUGO);
</source>
[[image:openscad-csg-doblo.jpg|thumb|200px|right|Lego non-standard]]
Fichier: design-fabrication/exemples/3d/DobloFactory/test2.lego
<source lang="c">
<source lang="c">
SCALE = 1;
// LOAD doblo factory
// LOAD doblo factory
include <doblo-factory-1-4.scad>;
include <doblo-factory.scad>;
//     (col, row, up, width,length,height,nibbles_on_off)
include <lib/doblo-params-repl.scad>;
doblo  (0,  0,  0,  4,  2,     3,   false);
 
nibbles (0,   0,   3,   2,  2);
//       posx,posy,posz,long,large,haut        boutons, trous, taille
doblo  (0,  0,  0,  4,  2,   THIRD+THIRD, false, false, LUGO);
//     
nibbles (0, 0, THIRD+THIRD, 2,  2, LUGO);
</source>
</source>


=== Slicing et contrôle de l'imprimante ===
{{Demo|Repetierhost}}
{{Demo|Felix Printer 2.0}}
; Slicing (trancher)
* Un objet 3D sera "découpé" en instructions qui permettent à l'imprimante de produire "tranche par tranche". Certains logiciels slicing on des dizaines de paramètres à régler. En gros il s'agit d'indiquer (a) combien de plastique doit sortir et (b) régler la vitesse de la tête d'impression en déplacement. La combinaison de ces 2 valeurs variera le long de l'impression.
; Pilotage de l'imprimante
* Chauffer, tester, etc.
* Envoyer un fichier d'impression et vérifier son exécution. Possibilité d'ajuster la vitesse et le flux à certains moments.
Voir aussi: [[Felix 3D printer]]
== Module broderie ==
A mon avis, la broderie machine peut avoir plusieurs fins intéressants. Voir [[:en:Computerized embroidery in education]] pour plus de détails et quelques références.


'''A installer''' (si possible, <span style="color:red">AVANT LE COURS</span>)
* Construction d'identités personnelles et professionnelles (identity building)
* [http://meshlab.sourceforge.net/ MeshLab] - Outil manipulation de mailles (Win/Linux)
* Communication d'idées et de prises de positions et matchmaking (trouver des gens intéressés par vos idées)
* [http://www.netfabb.com/basic.php Netfabb Studio Basic] - Outil STL (Win/Mac/Linux)
* Apprendre les principes du dessin vectoriel (Illustrator, Inkscape, etc.)
* [http://www.bitsfrombytes.com/content/downloads Bfb Axon] - Générateur g-code (Win). Utilisateurs Linux/Mac: installer skeinforge.
* Acquérir des notions de design (pareil que pour tout le reste)
* [http://sketchup.google.com/ Google Sketchup] (Version gratuite, la version Pro est gratuite pour les enseignants, $50 pour étudiants)
* [http://www.zbrushcentral.com/showthread.php?90617-A-Gift-From-Pixologic Sculptris] (Win) Attention, le lien est à la fin !
* [http://www.openscad.org/ OpenScad] (Win/Mac/Linux). Voir download releases.
* [http://www.123dapp.com/downloads Autodesk® 123D™] (Win, à option, c'est très gros, me demander un CD)
* [http://www.ptc.com/products/creo-elements-direct/modeling-express/ Creo Elements/Direct Modeling Express 4.0 ] (Win, à option)


== Introduction ==
'''Processus de conception/fabrication avec un logiciel professionnel'''


=== Imprimantes 3D "desktop" - Petite histoire et types ===
<graphviz location="none" border="frame" caption="Figure: Simple model of Stitch Era design workflows">
graph SE_pipelines_2 {
node [fontsize="10", fontname="Arial"];
# edge [fontsize="8", fontname="Arial"];
edge [fontsize="8", fontname="Arial", labelfloat=false];
# edge [arrowhead=normal,arrowsize=0.3];


'''Origine (1): CAD/CAM'''
# List of nodes
Idea          [shape=box,    color=red, label="Idée de design"];
SVG          [shape=ellipse, color=red, label="Free SVG \nvector graphic"];
SVG          [shape=ellipse, color=red, label="graphisme\nvectoriel SVG"];
EMF          [shape=ellipse, label="EMF vector\ngraphics"];
SE_vect      [shape=ellipse, color=red, label="graphisme\nvectoriel\npropriétaire"];
SE_clean_vect [shape=ellipse, color=red, label="graphisme\nvectoriel\ nettoyé"];
Bitmap        [shape=ellipse, color=red, label="Image\nbitmap"];
Bitmap_red    [shape=ellipse, color=red, label="Bitmap\nréduit en couleurs"];
Stitch_obj    [shape=ellipse, color=red, label="Objets\nbroderie (points)"];
Photo_obj    [shape=ellipse, label="SE Photo\nObjects de points"];
Clean_stitch_obj [shape=ellipse, color=red, label="Objets de points\nettoyés"];
AI_CDR        [shape=ellipse, color=red, label="Graphisme vectoriel\nAI/CDR"];
Points      [shape=box,    color=red, label="Points"];
Revise        [shape=ellipse, color=red, label="Revisions"];
CNC_code      [shape=box,    color=red, label="Code Machine"];


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).
# Links
Idea        -- SVG                [label = "chercher"];
Idea        -- Bitmap            [label = "chercher"];
Idea        -- AI_CDR            [label = "dessiner avec\n autre programme"];
Idea        -- Stitch_obj        [label = "dessiner\nObjets de points", style=dotted];
Idea        -- SE_clean_vect      [label = "dessiner SE\graphisme vectoriel"];
Idea        -- Clean_stitch_obj  [label = "dessiner \nlettres"];
SVG          -- AI_CDR            [label = "importer"];
SVG          -- EMF                [label = "copier",style=dotted];
EMF          -- SE_vect            [label = "importer comme EMF"];
Bitmap      -- Bitmap_red        [label = "importer +\nréduire couleurs"];
Bitmap_red  -- SE_vect            [label = "vectoriser"];
AI_CDR      -- SE_vect            [label = "importer"];
SE_vect      -- SE_clean_vect      [label = "réduire +\nnettoyer"];
SE_clean_vect -- Stitch_obj        [label = "digitaliser"];
Bitmap_red    -- Stitch_obj        [label = "auto-digitaliser", style=dotted];
Bitmap      -- Photo_obj          [label = "auto-digitaliser", labelfloat=false, style=dotted];
Photo_obj    -- Clean_stitch_obj  [label = "ajuster\nobjets de points"];
Stitch_obj  -- Clean_stitch_obj  [label = "ajuster\nobjets de points"];
Clean_stitch_obj -- Points      [label = "genérer"]
Points    -- CNC_code          [label = "traduire"];
Points    -- Revise            [label = "refaire"];
}
</graphviz>


Types d'imprimantes:
; Traduction directe de SVG
* 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 [http://enac-oc.epfl.ch/ un "output center"] pour fabriquer des maquettes 3D et des prototypes en 2D ou 3D avec une variété de machines.
{{Demo|[http://svg2embr.wasbo.net/ SVG2embroidery]}}
* SVG2Embroidery marche, mais il faut respecter pas mal de contraintes.


'''Origine (2) recherche en intelligence artificielle et le mouvement FabLab'''
; Conversion / examen de fichiers broderies


* {{demo|Site}}: Rôle important de projets de recherche, notamment [http://www.reprap.org/ RepRap]. Ce projet (maintenant) communautaire est issu d'une recherche sur l'auto-réplication.
{{Demo|[http://truesizerweb.wilcom.com/ TrueSizerWeb]}}
* Presque chaque fabricant possède ses propres formats de fichiers. Certains formats sont de plutôt de "haut niveau" (permet l'échange entre logiciels de conceptions), certains sont de bas niveau (instructions pour la machine à broder)


** [http://people.bath.ac.uk/ensab/ Adrian Bowyer], Biomimetics Research Group, University of Bath
{{demo|ELNA 8300}} (brodeuse)
** RepRap = Replicating Rapid-prototyper. 2006 - premier prototype
* Voir aussi [[:en:Elna 8300]]


* Rappel (module 2): Le rôle de l'enseignement et notamment du cours de [http://ng.cba.mit.edu/ Prof. Neil Gershenfeld] et le réseau de [http://fab.cba.mit.edu/about/faq/ Fab labs]
{{demo| Stitch Era}} (logiciel semi-professionnel)
* Voir [[:en:Stitch Era embroidery software|tutoriels dans EduTechWiki]] (Anglais)


'''Origine (3) communautés de bricolage (DIY) et de "hackers"'''
== Module découpe ==


* Exemple: RepRap est devenu une entreprise communautaire qui attire beaucoup de "bricoleurs techniques" et a engendré plusieurs start-ups.
; Découpe Laser
* {{demo|Liste de produits}}: [[:en:3D_printing|3D printing]]
* Petite information (un bon modèle de base coute environ 25'000 CHF)


Remarque: Il existe aussi des liens avec les environnements virtuels. Voir [[:en:Tour_3D|Tour 3D]] (en)
; Découpe vinyl / carton / etc.


== Module broderie ==
{{Demo|Silhouette}}
* Voir aussi [[:en:Silhouette Cameo]] (Anglais)


* SVG2embroidery
== Design et fabrication dans les écoles ==
(Discussion, s'il reste du temps)


* Quel impact sur l'école ? (on vous rappelle qu'on a posé la même question pour le web ou les téléphones portables)
* Design et fabrication dans les écoles, a quel but(s) ?
** Enseigner le design ?
** Enseigner certaines technologies spécifiques ?
** Rendre plus intéressantes certaines disciplines comme les mathématiques ou l'informatique ?
** Utilisation de technologies comme moyen ou médium pour certaines matières (broderie en éducation civique) ?
** Marier art et technologies ?
* Quelles possibilités et opportunités ?
* Impressions de mon cours pilote [http://edutechwiki.unige.ch/fr/STIC:STIC_IV STIC IV]. Il me permettait de tester des faisabilités et l'intérêt des participants.


=== Modèle utile pour l'enseignement ===
== Documentation et logiciels ==


Tout d'abord, je vous conseille de lire l'argumentaire du wiki [http://3dprintables.org/printables/index.php?title=Main_Page 3D Printables]. Notamment: {{citation|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.}}
=== Logiciels ===


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:
* [http://meshlab.sourceforge.net/ MeshLab] - Outil manipulation de mailles (Win/Linux)
* Visualisation mathématiques, par exemple des distributions dans une expérience (comparer deux histogrammes avec une mise en valeur de la moyenne, de la médiane etc.
* [http://www.netfabb.com/basic.php Netfabb Studio Basic] - Outil STL (Win/Mac/Linux)
* Un objet historique, par exemple la face d'une maison (ne tentez pas de modéliser les 4 faces)
* [http://sketchup.google.com/ Google Sketchup] (Version gratuite, la version Pro est gratuite pour les enseignants, $50 pour étudiants)
* Des objets de la chimie (difficiles à imprimer avec une imprimante 3D de type RepRap)
* [http://www.openscad.org/ OpenScad] (Win/Mac/Linux). Voir download releases.
* Un objet des sciences de la vie comme Anatomie (organes, dents), plantes (par exemple une coupe en longeur d'un arbre)
* [http://www.123dapp.com/downloads Autodesk® 123D™]
* Formes (écritures calligraphiques ou chablons pour dessiner). Pensez donc aussi à la possibilité de créer des objets 2D (donc plats)


; Logiciels de conception 3D en ligne


* [http://tinkercad.com/ Tinkercad]  Le navigateur doit avoir un support WebGL (navigateurs récents!). Ce dernier nécessite une puce ou un carte d'accélération 3D.
* http://www.3dtin.com/


== Matériel de cours ==
=== Documentation ===


Voir aussi:
Voir aussi sur EdutechWiki (Anglais):
* La catégorie [[:en:3D|3D]] sur EdutechWiki (Anglais)
* La catégorie [[:en:Category:Fab lab]]
* La catégorie [[:en:Category:3D|3D]]
* La catégorie [[:en:Category:Computerized embroidery|Computerized embroidery]]
* La ctaégorie [[:en:Category:Cutting plotter|Category:Cutting plotter]]


; Introductions/propagande
; Introductions/propagande
Ligne 260 : Ligne 358 :
* [http://owni.fr/2011/09/15/imprimer-le-reel-a-portee-de-main/ Imprimer le réel à portée de main] (OWNI, oct. 2011).
* [http://owni.fr/2011/09/15/imprimer-le-reel-a-portee-de-main/ Imprimer le réel à portée de main] (OWNI, oct. 2011).
* [http://www.digitaldandt.org/ Digital Design and Technology Programme] (le programme CAD/CAM dans le système UK) et [http://www.boxford.co.uk/ BoxFord] (un des fournisseurs en hardware et software pour les écoles)
* [http://www.digitaldandt.org/ Digital Design and Technology Programme] (le programme CAD/CAM dans le système UK) et [http://www.boxford.co.uk/ BoxFord] (un des fournisseurs en hardware et software pour les écoles)
* [[:en:Fab labs in education]]
* [[:en:3D printers in education]]
* [[:en:Computerized embroidery in education]]


; CAD/CAM et modélisation 3D
; CAD/CAM et modélisation 3D (survol et ressources)
* [[:en:Computer-aided design and manufacturing]]
* [[:en:Computer-aided design and manufacturing]]
* [[:en:3D file format]]
* [[:en:3D file format]]
* [[:en:3D modeling]]
* [[:en:3D modeling]]


; Logiciels de conception  
; Documentation logiciels de conception 3D (en français)
 
* [[Autodesk 123D Beta 9]] (tutoriel)
* [[Google Sketchup]]
* [[Google Sketchup]]
* [[:en:Google Sketchup tutorial]]
 
; Documentation logiciels de conception 3D (en Anglais)
* [[:en:Google Sketchup tutorial]]  
* [[:en:Sketchup 3D printable objects tutorial]] (3D modeling)
* [[:en:Sketchup 3D printable objects tutorial]] (3D modeling)
* [[:en:Sculptris]]  (3D modeling by sculpting)
* [[:en:Sculptris]]  (3D modeling by sculpting)
* [[:en:OpenScad beginners tutorial]] (3D modeling with code) et [[:en:Doblo factory]]
* [[:en:OpenScad beginners tutorial]] (3D modeling with code) et [[:en:Doblo factory]]
* [[:en:Autodesk 123]] (CAD pour les masses)
* [[:en:Autodesk 123]] (CAD pour les masses)
* [[Autodesk 123D Beta 9]] (tutoriel)
; Logiciels de conception en ligne


* [http://tinkercad.com/ Tinkercad]  Le navigateur doit avoir un support WebGL (navigateurs récents!). Ce dernier nécessite une puce ou un carte d'accélération 3D.
* http://www.3dtin.com/


; Logiciels de préparation
; Logiciels de préparation et manipulation de mailles 3D
* [[:en:Netfabb Studio tutorial]] (à option)
* [[:en:Netfabb Studio tutorial]] (à option)
*


; Post Production
; Post Production
* [[:en:Post processing of 3D polymer prints|Post processing of 3D polymer prints]]
* [[:en:Post processing of 3D polymer prints|Post processing of 3D polymer prints]]


=== Formations ===
A Cergy-Pointoise
* [http://du-facilitateur.faclab.org/ Du facilitateur], Diplôme universitaire pour facilitateurs fablabs.
* [http://www.faclab.org/apprendre-en-faisant/des-du/initiation-a-la-fabrication-numerique-personnelle/ Initiation à la fabrication numérique personnelle]
* [http://www.faclab.org/apprendre-en-faisant/des-du/creer-et-implanter-un-nouveau-fablab-sur-son-territoire/ Créer et implanter un nouveau FabLab sur son territoire]


[[Category: Cours et formations]]
[[Category: Cours et travaux]]

Dernière version du 1 septembre 2017 à 11:59

Introduction

Ceci est un support de cours pour un atelier d'initiation...

Animateur: Daniel K. Schneider, TECFA, FPSE, Université de Genève
23 Mars 2015, 8h30-12h00 / 13h30-17h00
SEM Formation
Rue des Gazomètres 3 – 1205 Genève
Salle de cours n° 3 (rez-de-chaussée)

Objectifs

  • Se familiariser avec le nouveau phénomène de la fabrication "artisanale" digitalisée: origine, acteurs, marchés, technologies, initiatives en éducation, utilité pour l'éducation, .....
Autre matériel d'introduction

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

  • Pour les aspects conceptuels, lire en:3D printers in education
  • Introduction à la conception et la fabrication d'objets 3D: historique, visite de qqs. sites, le workflow, etc.
  • Démo (Site RepRap): Rôle important d'un projet de recherche sur l'auto-réplication inité par Adrian Bowyer

La pipeline du design et de la fabrication

  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

Fusionner des objets

Activité (fusion sur LEGO)

  • Chercher une brique LEGO plate sur la clef USB (sinon sur Thingiverse
  • 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

Positionner avec Netfabb:

  • Installer Netfabb basic sur vos ordinateurs personnels et si possible sur les ordinateurs de la salle (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 il faut exporter au moins 2 fois)
Menu Part -> Export Part

Fusionner avec Meshlab:

  • Démo (Fusion avec Meshlab)
  • 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
  • Notice: Positionner avec Meshlab est déconseillé, mais sans Netfabb, essayez l'outil "Manipulators tool" (icône avec des flèches x,y,z): Ensuite T pour repositionner, S pour changer la taille, R pour rotation. Enter pour appliquer
  • Menu Filters->Mesh Layer->Flatten Visible Layers
  • File->Export Mesh as

Dessin 3D avec un outil en ligne

Démo (Tinkercad)

  • Tinkercad nécessite WebGL. Dans Firefox, WebGL ne marche pas s'il manque un accélérateur 3D. Essayez Chrome

Activité (Tinkercad): Les participants feront un modèle simple si Tinkercad marche sur vos machines.

Dessin 3D avec des outils à installer

Il existe pleins d'outils 3D, soit des outils CAD, soit des outils de modélisation pour jeux, environnement en ligne etc.

  • Google Sketchup, logiciel de modélisation 3D (La version Pro est gratuite pour les enseignants, payant pour étudiants). Pas très approprié pour le dessin technique. Voir le tutoriel Google Sketchup (ancienne version). Le format de fichiers (Collada) doit être traduit avec Meshlab vers STL. Le résultat n'est pas convaincant.

Attention

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

Sculpter en 3D

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

Démo (Sculpter avec Sculptris)

Activité (Sculpter avec Sculptris) (se trouve sur la clef USB). 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 abimée !

Voir aussi: Tutoriel Sculptris

Programmation d'objets 3D

Démo (OpenScad)

  • Openscad est un langage et compilateur 3D pour créer des objets CAD.
  • OpenScad est exécutable depuis la clef USB. Il y a aussi un installer pour vos PC/Mac privés.

Activité (OpenScad) (Clef USB)

  • Créer un objet simple
  • Créer une brique Légo avec une bibliothèque
2 cubes moins 1 cylindre

Manuel et tutoriel EduTechWiki:

Démo (Objet simple)

  • en:Doblo factory (ancienne documentation)
  • La bibliothèque se trouve dans le dossier exemples sur la clef USB
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);	
     }
}
Lego standard

Démo (Fabrication de Legos)

Fichier: design-fabrication/exemples/3d/DobloFactory/test.lego 

// LOAD doblo factory
include <doblo-factory.scad>;
include <lib/doblo-params-repl.scad>;

doblo   (0,   0,   0,   4,   2,  FULL, true, false, LUGO);
Lego non-standard

Fichier: design-fabrication/exemples/3d/DobloFactory/test2.lego 

// LOAD doblo factory
include <doblo-factory.scad>;
include <lib/doblo-params-repl.scad>;

//       posx,posy,posz,long,large,haut         boutons, trous, taille
doblo   (0,   0,   0,   4,   2,    THIRD+THIRD, false, false, LUGO);
//       
nibbles (0,  0,  THIRD+THIRD,  2,   2, LUGO);

Slicing et contrôle de l'imprimante

Démo (Repetierhost) Démo (Felix Printer 2.0)

Slicing (trancher)
  • Un objet 3D sera "découpé" en instructions qui permettent à l'imprimante de produire "tranche par tranche". Certains logiciels slicing on des dizaines de paramètres à régler. En gros il s'agit d'indiquer (a) combien de plastique doit sortir et (b) régler la vitesse de la tête d'impression en déplacement. La combinaison de ces 2 valeurs variera le long de l'impression.
Pilotage de l'imprimante
  • Chauffer, tester, etc.
  • Envoyer un fichier d'impression et vérifier son exécution. Possibilité d'ajuster la vitesse et le flux à certains moments.

Voir aussi: Felix 3D printer

Module broderie

A mon avis, la broderie machine peut avoir plusieurs fins intéressants. Voir en:Computerized embroidery in education pour plus de détails et quelques références.

  • Construction d'identités personnelles et professionnelles (identity building)
  • Communication d'idées et de prises de positions et matchmaking (trouver des gens intéressés par vos idées)
  • Apprendre les principes du dessin vectoriel (Illustrator, Inkscape, etc.)
  • Acquérir des notions de design (pareil que pour tout le reste)

Processus de conception/fabrication avec un logiciel professionnel

Traduction directe de SVG

Démo (SVG2embroidery)

  • SVG2Embroidery marche, mais il faut respecter pas mal de contraintes.
Conversion / examen de fichiers broderies

Démo (TrueSizerWeb)

  • Presque chaque fabricant possède ses propres formats de fichiers. Certains formats sont de plutôt de "haut niveau" (permet l'échange entre logiciels de conceptions), certains sont de bas niveau (instructions pour la machine à broder)

Démo (ELNA 8300) (brodeuse)

Démo ( Stitch Era) (logiciel semi-professionnel)

Module découpe

Découpe Laser
  • Petite information (un bon modèle de base coute environ 25'000 CHF)
Découpe vinyl / carton / etc.

Démo (Silhouette)

Design et fabrication dans les écoles

(Discussion, s'il reste du temps)

  • Quel impact sur l'école ? (on vous rappelle qu'on a posé la même question pour le web ou les téléphones portables)
  • Design et fabrication dans les écoles, a quel but(s) ?
    • Enseigner le design ?
    • Enseigner certaines technologies spécifiques ?
    • Rendre plus intéressantes certaines disciplines comme les mathématiques ou l'informatique ?
    • Utilisation de technologies comme moyen ou médium pour certaines matières (broderie en éducation civique) ?
    • Marier art et technologies ?
  • Quelles possibilités et opportunités ?
  • Impressions de mon cours pilote STIC IV. Il me permettait de tester des faisabilités et l'intérêt des participants.

Documentation et logiciels

Logiciels

Logiciels de conception 3D en ligne
  • Tinkercad Le navigateur doit avoir un support WebGL (navigateurs récents!). Ce dernier nécessite une puce ou un carte d'accélération 3D.
  • http://www.3dtin.com/

Documentation

Voir aussi sur EdutechWiki (Anglais):

Introductions/propagande
CAD/CAM et modélisation 3D (survol et ressources)
Documentation logiciels de conception 3D (en français)
Documentation logiciels de conception 3D (en Anglais)


Logiciels de préparation et manipulation de mailles 3D
Post Production

Formations

A Cergy-Pointoise

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