3D tervezéses modellezés és a kódolás kapcsolata – ELTE TÓK konferencia

A 3D nyomtatás és szkennelés alkalmazása főképp a matematikai, digitális, programozási, természettudományos és technikai kompetenciákat képes fejleszteni. A 3D tervezés elsajátítása, illetve a modellek kézbevétele jelentősen hozzájárulhatnak a térlátás, az irányok és anyagok kezelésének, a kreativitás, a művészeti készségek és a finommotoros koordináció fejlesztéséhez.

Az elkövetkező években jelentősen átalakult és folyamatosan alakul a gyártás, valamint a technológia világa, így ezzel együtt az oktatásé is.

Iskolánkban, a tanultakkal a gyerekek középiskolai jövőjét is szeretnénk megalapozni – hiszen Magyarországon jelenleg csak egyetemi/főiskolai szinten foglalkoznak a 3D modellezéssel és nyomtatással.

A 3D nyomtatás lehetőségei szélesek intézményen belül is: szemléltető eszközök készülnek a szakórákra (pld.: matematika órákra különféle alakzatok, történelem és földrajz órára makettek, szobrok, technika és műszaki órákra alkatrészek), de ezen felül, már az iskolai versenyek díjazására is 3D nyomtatással készülnek a kupák és érmek. Illetve mindezek mellett szakköri szinten zajlik a 3D nyomtatás, programozás fejlesztése.

A 3D modellezés az oktatásban nálunk 2 ponton kapcsolódik a kódoláshoz. Az egyik modellező alkalmazás, amit tanulunk, az OpenSCAD. Ebben a tervezés kódsorokkal történik. A logikailag összeállított kódsort egy renderelés zárja, amely létrehozza a 3D tervet, a tárgyat, amit szintén ki tudunk exportálni a programból és máris kezdődhet az előkészítés a nyomtatáshoz.

És ezzel elérkeztünk a másik kapcsolódó ponthoz: az előkészítés fázisa. Az előkészítő szoftver hozza a 3D tárgyat olyan formára, amit a nyomtató fel tud dolgozni, és így meg tud születni a kézzelfogható tárgy. A nyomtatófej egy kódsor alapján dolgozik. A hőmérséklet beállítást, a ventilátorok be és kikapcsolását, a fej által bejárt koordináta-rendszerbeli utat is kódok határozzák meg, ahogyan egyéb közbeiktatott lépéseket szintén, pld.: egy szünet beszúrása is a megfelelő parancs megadással történik, aminek hatására a nyomtatás leáll és lehetőségünk van nyomtató szálat cserélni és más színnel folytatni a munkát.

A kódsor ugyanúgy értelmezhető a diákok számára, mint ahogyan a nyomtató számára. 🙂

A lehetőségek végtelenek, a folyamat bármilyen korosztály számára elérhető. Az viszont egyértelműen leszűrhető az elmúlt több, mint fél év tapasztalataiból, hogy már a kisiskolás, 10-12 éves korosztályban is olyan térlátással rendelkeznek a gyerekek, olyan elképesztő ügyességet birtokolnak a modellezés területén, a tervezésben, ami 15-20 éve még elképzelhetetlen lett volna. Az ő életük minden területén jelen vannak már a 3D alkalmazásai, pld.: a filmek CGI technikái, amellyel elképesztő látvány készíthető (ezekre néhány évvel ezelőtt még nem volt lehetőség). A számítógépes játékok, alkalmazások készítésében is magas szinten használnak a fejlesztő csapatok 3D környezeteket, ahogyan az oktatóvideók és oktatási applikációk gyártása során szintén, legyen szó akár PC-re, akár mobilra vagy akár tabletre tervezett programról.