Modeling 3D – attività 5 – #edmu14

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Aggiornamento 21 Dicembre: Sandra ha sottitolato in Amara il video sull’impiego di Thingiverse.


Stampa 3D e glocalizzazione

La stampa 3D non è un novità recente, le macchine a controllo numerico esistono da tempo. La vera novità sta nella disponibilità di tecnologia a basso costo: oggi una stampante 3D può entrare in casa di chiunque, come è successo con i personal computer negli anni ’80. Il 12 aprile 2012 l’Economist pubblicò un articolo dove si parlava della terza rivoluzione industriale. Gli esperti di IBM osservano che il fenomeno sta presentando tutte le caratteristiche tipiche delle disruptive technologies  – IBM se ne intende perché negli anni ’80-’90 riacciuffò il business dei computer all’ultimo tuffo, prima da essere travolta dallo tsunami di “quei giocattoli”.

All’inizio questi fenomeni ti raggiungono dall’alto delle cronache della globalizzazione, poi all’improvviso fanno capolino dalle tue parti. Scopri che non è solo roba d’oltre oceano, c’è un Fablab anche nella tua città, che già organizza giornate di informazione e offre corsi. Perfetto: non c’è modo migliore per conoscere che partecipare. Ed è così che, frequentando il Fablab di Firenze, ho conosciuto la Kentstrapper, startup famigliare, due fratelli e il padre. Artigianato che si reinventa. Ti trovi proiettato dagli articoli futuristici dell’Economist a Via Antonio del Pollaiolo 130, roba di casa tua, incredibile. Ora il modello Galileo è quello che uso quando vado a visitare le scuole.

FallaContea
Fabbricando la stampante al Fablab di Contea

Da lì ho poi conosciuto il Fablab di Contea, dove un gruppo di giovani sviluppa progetti innovativi, come la stampante a levitazione magnetica Fa)(a. La propongono con un modello “fai da te”, dove in un workshop di due giorni fabbrichi la tua stampante sotto la loro guida. L’ideatore del progetto è Giacomo Falaschi, uno che con quelle macchine ci parla.

Contea, ancor più aria di casa, tutto ricorda qualcosa.  I locali attigui alla Chiesa del Pizzicotto o l’Alimentari di Marcello, indistinguibili da quelli frequentati cinquant’anni fa, a pochi chilometri.

E ora questi ragazzi, fra un panino di Marcello e l’altro, ti fanno un fork di un progetto in rete, lo innovano e vanno a presentarlo al Maker Faire a New York! Globalizzazione, localizzazione: glocalizzazione.

Modeling 3D

Il termine stampante è fuorviante. Il verbo stampare evoca Gutenberg: carta, testi, immagini. In realtà le stampanti 3D non stampano, semmai creano: all’inizio non c’è nulla e alla fine c’è l’oggetto. Se proprio si vuole completare l’analogia, il foglio di carta è il filo di plastica che viene spinto nell’estrusore, il quale fondendolo “lo disegna” sul piatto della macchina, un piano sopra l’altro. Quando si stampano testi con un computer, questi vengono codificati nei modi che sappiamo, ASCII, Unicode ecc. Le immagini sono memorizzate sotto forma di contenuti di pixel. Ma gli oggetti? Questi sono memorizzati attraverso le mesh: insiemi di punti che descrivono la superficie dell’oggetto, dove ogni punto è caratterizzato dalle sue tre coordinate spaziali.

Modellare un oggetto tridimensionale mediante un computer è complicato. Ci sono vari tipi di metodi e nessuno di questi è totalmente preferibile agli altri, dipende da quello che si deve fare. Alcuni di questi consentono di lavorare direttamente sui punti che compongono la mesh,  per esempio Blender. Un software libero potentissimo ma difficile da imparare, gira su tutti i sistemi. È pensato per la produzione di animazioni 3D ma si può usare anche per la modellazione di oggetti da stampare. Ecco l’esempio di un semplice oggetto modellato “a mano” con Blender.

"Segnalibro" per il lavoro a maglia. Modellato con Blender. Immagine della mesh di punti che sottendono la superficie dell'oggetto.
“Segnalibro” per il lavoro a maglia. Modellato con Blender. Immagine della mesh di punti che sottendono la superficie dell’oggetto.
"Segnalibro" per il lavoro a maglia. Modellato con Blender. Immagine dell'oggetto ricostruito.
“Segnalibro” per il lavoro a maglia. Modellato con Blender. Immagine dell’oggetto ricostruito.

I software di elaborazione delle mesh consentono di operare attraverso una serie di astrazioni matematiche che vedono l’insieme di punti come forme poligonali complesse che si estendono nello spazio, caratterizzabili attraverso vertici (i punti), spigoli (edges: linee che congiungono i vertici) e facce (le singole superfici piane delimitate dagli spigoli). Blender offre modi molto sofisticati per operare sulle mesh, mediante l’editing di singoli vertici, insiemi di vertici, interi oggetti o parti di essi. Sono lavori molto lunghi e occorre un certo addestramento per operare efficacemente.

Esistono anche metodi con i quali non si editano direttamente le mesh. Se per esempio gli oggetti da modellare sono descrivibili in termini matematici, si può ricorrere alle mirabili capacità di sintesi della matematica e ad opportuni sistemi di codifica delle formule. Ecco un esempio realizzato con il software libero Openscad.

Esempio di produzione di una forma geometrica complessa con il software libero OpenSCAD.
Esempio di lavoro con OpenSCAD. Nella sezione di sinistra si scrive il codice, in quella in alto a destra viene mostrata la forma risultante e in basso a sinistra le sue caratteristiche numeriche.

Con questi metodi non è che la mesh non ci sia, semplicemente viene calcolata attraverso la forme matematiche che il software ci consente di determinare.

Infine ci sono strumenti che consentono una manipolazione più intuitiva degli oggetti. Uno di questi è SketchUp che funziona solo in Windows. Per esempio, nella figura seguente si vede il modello della stampante Fa)(a e di tutte le sue parti sviluppato in SketchUp, così come lo si può scaricare dal progetto Falla3D in GitHub.

Modello della stampante 3D Falla costruito in SketchUp
Modello della stampante 3D Fa)(a costruito in SketchUp

Fin qui gli esempi di software da scaricare e eseguire sulla propria macchina. Ma abbiamo visto che questo mondo si espande in maniera esplosiva e in tali frangenti tendono a emergere fenomeni nuovi. Ne menzioniamo due. Il primo è Thingiverse, l’universo delle cose. Un sito dove si possono scaricare e caricare modelli di ogni tipo. Crescita esponenziale degli oggetti caricati in thingiverseAttualmente in Thingiverse vengono caricati 30000 progetti al mese, con una progressione che dal 2008 ad ora ha avuto un andamento quasi esponenziale (grafico ridisegnato sui dati di una ricerca congiunta IBM-Economist). Il secondo è Tinkercad, un servizio web si possono modellare gli oggetti in maniera incredibilmente semplice. Modellare con Tinkercad è come un gioco. Con una semplice interfaccia si possono creare oggetti a partire da un certo numero di forme preconfezionate che possono essere deformate e combinate in vari modi. Un gioco sì ma non banale, perché appena si cerca di fare qualcosa di più complesso occorre applicarsi, con impegno e ingegno.

Il procedimento tipico

Facciamo un esempio. Voglio provare la LIM a basso costo WiiLD (Wiimote Lavagna Digitale). Mi farebbe comodo un supporto per il telecomando Wiimote. Non è che qualcuno l’ha già fatto? Si va vedere in rete, per esempio in Thingiverse. Si trova qualcosa, si scarica, si stampa e si prova. A volte va già bene, a volte no. In tal caso si modifica il modello con il software più adatto per quel caso particolare. Si stampa e si prova. Se funziona sarebbe bene ripubblicarlo, affinché anche altri ne possano trarre vantaggio. Nei due video seguenti si mostra brevemente come funzionano Thingiverse e Tinkercad.

Aggiornamento 21 Dicembre: Questo primo video è stato sottotitolato in Amara da Sandra. Vi potete accedere qui: http://amara.org/it/videos/d7BNNs5DpI8b/info/usare-thingiverse/

Una proposta per Editing Multimediale…

Agli studenti di Editing Multimediale cui arride l’idea di provare…

Create un oggetto in Tinkercad e rendetelo pubblico. Se è fattibile io lo stampo e ve lo farò avere in qualche maniera – magari ve lo darò all’esame…


Fork

È l’operazione con la quale si crea una copia esatta di un intero progetto software o hardware, al punto in cui si trova in quel momento e dal quale derivare una nuova via di sviluppo. Il fork è un comando standard del servizio web GitHub destinato alla pubblicazione dei siti web e alla collaborazione. Si basa su Git, un software per la gestione dei progetti software che ideò Linus Torwalds nel 2005 per gestire la tumultuosa crescita del sistema operativo Linux in quegli anni.

Giacomo Falaschi è partito dal progetto di stampante pieghevole Mondrian facendo un fork del progetto Mondrian in GitHub. Il fork ha così generato il progetto Fa)(a, con il quale è stata sviluppata una variante che usa la levitazione magnetica per i movimenti nel piano x-y del gruppo di estrusione, come ha spiegato nel post con cui il 28 aprile di quest’anno ha annunciato la disponibilità di tale progetto.

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62 thoughts on “Modeling 3D – attività 5 – #edmu14

  1. fedepintus ha detto:

    Finalmente la mia fantasia si è accesa, partendo da un’esigenza.
    Qualche anno fa, un amico chitarrista, conoscendo il problema di sudorazione che affligge spesso le mie mani, mi ha regalato un plettro che fece importare dall’Olanda: una buona consistenza e, particolarità, ha dei forellini proprio dove entra a contatto con i polpastrelli. Questo aiuta a non scorrere dalle dita.
    Dell’azienda produttrice non si vede nemmeno più nemmeno l’ombra. Per questo ho recuperato il relitto di quel vecchio plettro e ho cercato di riprodurlo con Tinkerkad.
    Chi vuole lo trova qui: http://www.thingiverse.com/thing:645266
    o qui: https://www.tinkercad.com/things/aEjdMFu2yU8

    1. Lisia ha detto:

      Sì Silvia sono andata a leggere l’articolo da te segnalato, avevo già letto delle ricadute positive in campo medico, l’ho scritto anche nel mio abstract, proprio una bella notizia per il nuovo anno!

      Ciao

      @Andreas, grazie, speriamo che si sbrighino a sistemarlo!

    1. Lisia ha detto:

      Salve a tutti, salve prof

      ho fatto qualche esercitazione in Tinkercad, ho elaborato l’abstract ma non riesco ad aprire la piattaforma IUL, da ieri a dir la verità. Ho sentito Flavia stamattina, anche lei dice che non si apre, è un bel guaio, c’è del lavoro da svolgere, i tempi stringono tra poco si torna a scuola!

      https://tinkercad.com/things/jTkwzv5q765-surprising-turing-hillar

      https://tinkercad.com/things/bLrHY3q8kOi-neat-elzing

      https://tinkercad.com/things/5Ethco02D8i-epic-amur

        1. Lisia ha detto:

          Scusa Silvia,

          sono stata immersa in filosofia leggo solo ora il tuo post, strano mi sembrava di averli resi pubblici, comunque li ho messi nel blog, si dovrebbero vedere, adesso controllo.

          @Andreas, come devo fare per il sito IUL, non riesco ad entrare!

        2. Lisia ha detto:

          Fatto Silvia, ho modificato le impostazioni da privato a pubblico, grazie per la tua segnalazione.

          A presto, torno a combattere contro la Retorica di Aristotele

  2. Sandra Doveri ha detto:

    Domanda su Tinkercad:
    che voi sappiate, esiste una ricerca del modello per parametri, o, in mancanza del link, bisogna necessariamente sfogliare tutta la gallery?
    Grazie

  3. Sandra Doveri ha detto:

    Buongiorno!
    Ho fatto una prova di progettazione in Tinkercad.
    Non so se l’oggetto sia realizzabile, perché è un po’ più grande della media degli altri (anche se rientra nelle dimensioni della griglia del programma). È uno scolabottiglie da lavello, o meglio da a acquaio, per chi compra il vino sfuso e poi si ritrova bottiglie di vino vuote da lavare e far asciugare. Se non fosse realizzabile, fa niente, continueremo a far sgocciolare le bottiglie alla vecchia maniera… L’importante è avere sempre qualcosa con cui riempirle!

    https://tinkercad.com/things/1CH1XDNAwEL

  4. Alessandro ha detto:

    Ecco qua il link al materiale elaborato con thinkercad :
    https://tinkercad.com/things/aksfK0sfNez-as-it-is
    questo è quello corretto. I problemi di accreditamentoa Thinkercad dipendevano dal blocco dei cookies di parti terze che ora ho risolto eliminando la spunta nell’apposita casella… ma continuo ad avere problemi di stabilità per adds-on quali extutil e managera che sono associati al browser ma nascosti e stanarli mi richiederà tempo … ma sono ottimista !

  5. Lisia ha detto:

    Gentilissimo professore, utilizzo questo spazio in modo improprio, il mio esperimento non c’entra niente con il lavoro proposto qui che, per quanto mi riguarda, devo ancora esplorare. Le andrebbe di guardare il frutto della mia testardaggine anche se di pessima qualità?

    Penso di averla spuntata con CAMSTUDIO…

    http://maelab.blogspot.it/

  6. silviamorini ha detto:

    Salve, scusi prof. se non le ho risposto subito, per quanto riguarda il mio problema delle forme solide che trascinate sulla griglia diventano nere. Sì,appare la finestra “Inspector”, ma non è attiva. Su dashboard le forme risultano colorate. Ha provato anche un mio amico, esperto di computer che ha controllato la scheda video e i driver,ma non ha rilevato alcun problema. In tutti i casi, cambiando browser sullo stesso pc, il problema non si verifica.
    Ho quindi potuto fare il mio lavoro. eccolo

      1. silviamorini ha detto:

        Il browser è Explorer 11 su Windows 7.
        Se è vero che si impara dagli errori, io sto imparando moltissimo: mi ero dimenticata di rendere pubblico il lavoro.

        Vediamo adesso se si vede , l’indirizzo con cui faccio il link è quello che compare nello spazio.speriamo
        grazie per la pazienza

        1. Andreas ha detto:

          Bene, ora funziona.

          Per quanto riguarda il problema ho fatto una ricerca con un motore di ricerca (Duckduckgo o Google o altro) e la seguente stringa di ricerca:

          tinkercad internet explorer problem

          Trovo subito nella FAQ di Tinkercad il seguente brano:

          I don’t see the grid or certain objects in Tinkercad editor. Why is this?
          You might be using Internet Explorer. Since it doesn’t fully support WebGL, we suggest using either Google Chrome or Firefox.

          Non vedo la griglia oppure certi oggetti nell’editore di Tinkercad. Perché?
          Può essere che tu stia usando Internet Explorer. Poiché questo non supporta WebGL [una libreria Javascript che consente di gestire grafica interattiva 3D nel browser, evidentemente fondamentale per uno strumento come Tinkercad], ti suggeriamo di usare Google Chrome o Firefox.

          Internet Explorer è il peggiore browser in circolazione, perché è quello che osserva meno di tutti gli standard condivisi. Non di rado un incubo per gli sviluppatori di siti Web, spesso quello che funziona peggio in particolari circostanze, come questa.

          Metainsegnamento: la rete è lì per aiutarvi, interrogatela!

    1. Andreas ha detto:

      Ok, questo lo potrò sicuramente stampare in un colore. Magari in due con un trucco che devo imparare a far funzionare per bene. Per ora non con tutti quei colori, mi mancano le ruzzole, per ora…

        1. Flavia ha detto:

          Grazie 😍
          Ho una domanda che mi continua a ronzare in testa : c’è un modo per importare gli oggetti creati con tinkercad in EdMondo, cioè nei mondi virtuali ?

          1. Andreas ha detto:

            Siete voi che lo usate che potete dircelo. Edmondo è chiuso e non si trovano info tecniche, quindi io non ne so nulla. Cercate nella documentazione, ci dovrebbe essere qualcosa riguardo alle possibilità di importazione.

  7. nicomarti ha detto:

    Questo articolo mi interessa proprio. Vedo i mondi virtuali e la stampa3d strettamente legati, anche perché in passato ho provato molte volte (e i miei alunni lo hanno anche fatto) a creare modelli3d da importare nei mondi virtuali: forse i mondi3d possono essere visti come un modo per vedere come verrebbero certi progetti con la stampa3d?
    Avrei voglia di acquistarne una e provare a livello di scuola elementare cosa verrebbe fuori. Cosa preferirebbero stampare in 3d i bambini? Vedere un loro disegno trasformato in un gioco, in un oggetto materiale, quale influenza potrebbe avere nel vero sviluppo di un programma scolastico sempre troppo astratto?
    Purtroppo per ora il costo è ancora un poco alto. Aspetterò qualche opportunità…

  8. silviamorini ha detto:

    Anch’io ho un problema: quando trascino i solidi sulla griglia per poterci lavorare , diventano neri e non riesco a dare loro un colore. Ho provato più volte, ma non riesco a trovare il mio errore. Qualcuno me lo sa indicare?
    Grazie

    1. Andreas ha detto:

      Come neri? Non rimangono dello stesso colore? Tipo: il cubo è rosso, no? Ecco, quando lo acchiappi e lo trascini sulla griglia quand’è che diventa nero?

      E in ogni caso, una volta deposto un oggetto sulla griglia, se lo clicchi, evidenziandolo, si apre una finestra in alto a destra, intitolata “Inspector”: lì dovresti poter cambiare il colo o trasformare il solido in un “buco”. Facci
      sapere…

    1. Andreas ha detto:

      Non ho provato a fare un upload diretto da Tinkecad a Thingiverse, e devo dire mi sembrerebbe strano farlo, perché una cosa è fare un modello e una cosa verificare se e come è stampabile. In Thingiverse la gente mette cose stampabili, magari anche con istruzioni specifiche. Mi sembra quindi azzardato caricarci un modello alla cieca.

      Poi tu costì potrai avere un problema di account, che pirma o poi si risolve, ma non mi pare utile. Rifinisci il tuo modello in Tinkercad, rendilo pubblico e mandaci l’indirizzo. Così lo vediamo tutti, io ti dico se penso di poterlo stampare e se sì, quando sarò a casa proverò.

  9. Flavia ha detto:

    Ieri sera non ho potuto essere presente all’incontro, ma stasera ci sarò, mi ha stuzzicato parecchio! L’animazione 3D mi piace molto, sto seguendo un corso dell’Indire sui mondi virtuali dove ho imparato a costruire oggetti 3D in Edmondo, oltre a costruirli occorre anche renderli interattivi, cioè animarli ad un comando dell’avatar. Non conoscevo Tinkercad ma sicuramente imparerò ad usarlo con gli alunni di 5^ e la mia collega di geometria me ne sarà grata 🙂 A fra poco

    1. fbartoli ha detto:

      Mi associo! Post interessantissimo. Ho iniziato più volte, anch’io sulla scia di Edmondo, a studiare Blender e Inkskape e Sketch senza mai riuscire a perseverare abbastanza da acquisirne sufficiente padronanza e ora mi trovo davanti un po’ po’ di nuovi strumenti… Come si fa?

  10. Giuliana Finco ha detto:

    Davvero interessante questo excursus sul 3d: è un percorso che vorrei approfondire. Sui netbook della mia classe 2.0, una quarta della primaria, che sotto windows 7 starter, davano parecchi problemi, ho da poco installato Lubuntu e ora vanno come delle frecce! Inoltre utilizzando Wine ho installato Sketchup 8, una vecchia versione ma che ha tutto quello che serve per i nostri laboratori di geometria e di storia (costruire ziggurat, piramidi …): http://storia3d.pbworks.com/w/page/49081094/Presentazione
    Abbiamo anche a disposizione, nel nostro laboratorio, una stampante 3D, sarebbe davvero il massimo riuscire ad usarla con Sketchup! Si potrà fare?

    1. Andreas ha detto:

      Penso di sì. Non ho mai usato SketchUp, salvo qualche prova di pochi minuti. Ho visto comunque che salva i file 3D anche in uno dei formati accettati dal software di slicing più diffuso, che è Cura, un ottimo presupposto. Interessanti i vostri lavori 🙂

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