Анімація. Попередній перегляд анімації. Поняття про 3D-друк.

Мета: створити з учнями анімацію тривимірної моделі в Blender, ознайомити учнів із поняттям 3D-друк. Формувати вміння виділяти головне, актуалізувати, конспектувати, порівнювати, зіставляти. Забезпечити диференційований підхід. Установити зв'язки між засвоєними та новими знаннями. Формувати групи компетентностей: соціально-трудову, інформаційну, загальнокультурну, соціально-трудову, уміння вчитися.  

У редакторі Blender можна створювати не лише статичні 3D-зображення, але й анімовані. Анімація створюється на основі ключових кадрів.

Анімація (франц. animation – оживлення) – вид кіномистецтва, твори якого створюються шляхом фільмування послідовних етапів руху об’єктів.

Порядок створення анімації:

1. розробити сценарій;

2. визначити загальну тривалість;

3. запланувати ключові кадри;

4. змоделювати всі об’єкти;

5. виставити джерела світла;

6. виконати іншу підготовчу роботу.

Режим анімації в Blender

Для створення анімації в редакторі Blender зручно використовувати режим Animation, перемикнутися в який можна вибором відповідної кнопки в рядку головного меню програми. У цьому режимі в нижній частині вікна розміщено область Шкала часу, яка призначена для вибору кадрів анімації, що стануть ключовими, та для керування переглядом анімації.

Загальна кількість кадрів анімації залежить від її запланованої тривалості та від кількості кадрів, які будуть демонструватися за 1 секунду.

Створення ключових кадрів

Для кожного об’єкта, розміщеного на сцені, анімація створюється окремо, і для кожного потрібно створювати ключові кадри. В ключовому кадрі фіксуються значення властивостей об’єкта – його положення, розмір і кут обертання.

Створити ключовий кадр в режимі Animation:

1. Вибрати об’єкт у Вікні 3D-огляду.

2. Вибрати на шкалі часу кадр, який потрібно зробити ключовим.

3. Установити потрібні для даного кадру значення властивостей об’єкта.

4. Натиснути клавішу І (англійська).

5. Вибрати в меню, що відкрилося, ті властивості об’єкта, значення яких потрібно зафіксувати в ключовому кадрі. Для універсальності можна вибрати Локація, Обертання та Масштаб.

Автоматичне створення ключових кадрів анімації:

1. На шкалі часу в Панелі керування переглядом анімації ввімкнути кнопку Автоключування

2. Вибрати потрібний кадр

3. Вибрати об’єкт та встановити для нього потрібні значення властивостей.

Перегляд, рендеринг і збереження анімації

Після завершення створення ключових кадрів можна переглянути анімацію, використовуючи кнопки панелі керування переглядом анімації.

Коли анімація створена і попередній перегляд задовольняє розробника, її можна зберегти або як набір графічних файлів із зображенням кожного кадру окремо, або як один файл у форматі відео.

Збереження відбувається під час рендерингу анімації і потребує значного часу і ресурсів комп’ютера. Перед початком рендерингу потрібно задати папку для збереження файлів і формат вихідного файлу.

Задати папку для збереження файлів і формат вихідного файлу:

1. Вибрати вкладку Властивості Виводу в області Властивості.

2. Вибрати кнопку Прийняти в групі Вивід.

3. Відкрити папку для збереження анімації у вікні Перегляд файлу Blender, що відкрилося.

4. Вибрати кнопку Прийняти.

5. Вибрати в списку Формат файлу формат графічних файлів або файлу відео для збереження анімації.

Запустити рендеринг анімації:

• Рендер – Рендер анімації (Ctrl+F12)

Одним із призначень програм тривимірного моделювання є створення 3D-моделей для виготовлення їх твердих копій на 3D-принтерах.

Галузі використання 3D-принтерів:

• у побуті для виготовлення окремих невеликих предметів,

• у промисловому виробництві для серійного виготовлення продукції різного призначення: сувенірів, декоративних виробів, дрібних деталей та ін.

• специфічні 3D-принтери для промислового виробництва, будівництва, медицини, кінематографії, індустрії моди та ін.

Найбільш поширені технології 3D-друку:

• SLA – отвердіння спеціальної смоли під дією світла (лазерне випромінення або світлодіодне).

• SLS – запікання спеціального порошку під дією лазерного променю.

• FDM – отвердіння попередньо розплавлених пластичних мас.

Незалежно від типу 3D-принтера, під час друку тривимірний об’єкт утворюється шляхом пошарового нанесення матеріалу.

Залежно від типу принтера та призначення моделі використовують різні матеріали для друкування:

• полімерні нитки;

• силікон;

• бетон;

• акрил;

• гіпс;

• метал;

• нейлон;

• стовбурові клітини та ін.

Етапи створення друкованої 3D-моделі

1. Установлення в 3D-редакторі одиниць вимірювання.

2. Створення моделі.

3. Експорт моделі в один з форматів .STL, .OBJ, .FBX, .3DS.

4. Підготовка до друкування в програмі-слайсері.

5. Друкування на 3D-принтері.

6. Коригування отриманого виробу – видалення надлишків матеріалу та підпорок з отриманого виробу, очищення його поверхні, усунення її дефектів та ін.

Програми для перевірки відповідності моделі вимогам до друкування на 3D-принтері:

• Netfabb;

• Free View Expert;

• Cura;

• SmoothieControl;

• Slic3r.

Властивості друкування, що можна установити в програмі-слайсері:

• товщина кожного шару;

• щільність заповнення суцільних частин моделі матеріалом;

• швидкість друкування окремих частин об’єкта;

• створити спеціальні «підпірки» для частин моделі, що нависають.

Популярні програми-слайсери:

• Ultimaker Cura;

• Simplify3D;

• Astroprint;

• 3DPrinterOS.

Результатом роботи слайсера є файл формату .GCODE з інструкціями для принтера.

Програма слайсер Ultimaker Cura

Слайсер Ultimaker Cura є програмою з відкритим кодом для підготовки 3D-моделей для друкування на 3D-принтерах різних моделей і виробників – https://ultimaker.com/software/ultimaker-cura

Підготовка 3D-моделі в програмі Ultimaker Cura:

1. Відкрити файл моделі в форматі .STL;

2. Переглянути модель на платформі;

3. Запустити процес опрацювання моделі: кнопка Slice;

4. Переглянути результати опрацювання моделі: тривалість друку моделі; масу та довжину полімерної нитки; потрібної для друку моделі; кількість шарів, на які розрізана модель.

5. Переглянути демонстрацію процесу друкування: кнопка Preview – кнопка запуску демонстрації.

6. Зберегти файл-інструкцію: кнопка Save to Disk – тип файлу G-code File (*.gcode)