2.6 Ďalšie nástroje: 3D pero a 3D skener 

3D tlač nie je jediný spôsob, ako vytvárať trojrozmerné objekty. Medzi ďalšie často používané nástroje patria 3D pero a 3D skener, ktoré rozvíjajú priestorové myslenie iným spôsobom.

3D pero – kreslenie do priestoru

Podobne ako FDM tlačiareň funguje aj 3D pero na princípe roztavovania plastového vlákna. Rozdiel je v tom, že pohyb trysky nevykonáva stroj, ale človek. 3D pero pripomína klasické pero trpiace obezitou. Dôvodom väčšej hrúbky pera je umiestnenie kompletného extrúzneho mechanizmu v jeho vnútri: na „hornom“ konci vstupuje do 3D pera filament a na „dolnom“ sa nachádza tryska. Zvyšok mechanizmu nevidieť.

2_6_1_manipulacia s 3D perom
Obr. 2.6.1 Manipulácia s 3D perom

Po zapnutí sa filament postupne zasúva do pera a zahrieva. Z trysky vychádza zohriaty plast, ktorý sa pri dotyku prilepí na podložku alebo inú plochu.
Používateľ drží 3D pero podobne ako bežné pero a „píše“ roztaveným plastom. Pohybom po ploche vzniká materiálová vrstva. Opakovaným ukladaním materiálu na rovnaké miesto sa vrstvy hromadia podobne ako pri tradičnej 3D tlačiarni. 3D pero teda umožňuje ručnú 3D tlač.

Od 2D šablóny k 3D objektu

V najjednoduchšom prípade stačí 3D perom iba „písať“. Napríklad na darček napísať meno obdarovaného. Okrem iného si tak začiatočník osvojí základnú zručnosť pri práci s 3D perom.

Pri tvorbe priestorových objektov sa veľmi osvedčila metóda využívajúca vopred pripravené a zalaminované 2D šablóny – napríklad siete telies. Steny vytvorené pomocou 3D pera sa následne filamentom spoja v priestore. Kým je materiál ešte zohriaty, možno jednotlivé časti tvarovať, ohýbať alebo zaobľovať, napríklad pri vytváraní plášťa valca.

Nasledujúci obrázok ukazuje týmto spôsobom vytvorený štvorsten.

Obr. 2.6.2 Štvorsten vytvorený pomocou 2D šablóny

Podobným spôsobom možno vytvárať aj zložitejšie útvary – napríklad vianočný stromček, ktorý možno dozdobovať priamo v priestore. Vieme tak rozvíjať jemnú motoriku potrebnú pri bežných činnostiach, ako je ozdobovanie vianočných perníčkov.

Limity sú dané iba fantáziou používateľa.

2_6_3_ukazky tvorby
Obr. 2.6.3 Ukážky tvorby 3D objektu pomocou 2D šablóny

3D skener – premena reality na model

3D skener je zariadenie, ktoré umožňuje zachytiť existujúci predmet a vytvoriť jeho digitálnu kópiu. Obsahuje kameru alebo sústavu senzorov, pomocou ktorých postupne sníma objekt zo všetkých strán. Na základe získaných údajov vytvorí geometrický model, ktorý možno uložiť napríklad vo formáte STL. Vďaka tomu je možné model ďalej upravovať alebo vhodne modifikovať. So súborom vo formáte STL potom pracujeme rovnakým spôsobom, aký sme uviedli v predchádzajúcich lekciách. Výsledkom teda môže byť 3D tlač.

Existujú aj softvérové riešenia umožňujúce 3D skenovanie pomocou mobilných telefónov. Do telefónu stačí nainštalovať potrebnú aplikáciu. Presnosť skenovania býva vyššia pri telefónoch vybavených viacerými kamerami alebo špeciálnymi senzormi. Postup je podobný ako pri použití samostatného 3D skenera. Manuálne skenovanie je rýchle, ale výsledný model býva menej detailný.

Otázky na premýšľanie

  1. V čom sa líši 3D pero od 3D tlačiarne?
  2. Prečo je práca s 2D šablónou vhodná pri výučbe geometrie?
  3. Kedy je výhodnejšie objekt naskenovať než ho modelovať?