Semestrální práce B212

Table of Contents

• Krystaly
  • Generátor krystalů
  • Vaše krystaly
  • Předzpracování
  • Slicing
  • Tisk a postprocessing
• Odevzdání, hodnocení

Krystaly

Tématem semestrální práce jsou krystaly. Vaším úkolem je v programu OpenSCAD napsat modul, který umí generovat modely krystalů na základě vstupních dat (a modul, který generuje náhodné krystaly), vhodně připravit jeden z vám přidělených krystalů k tisku, vytisknout ho a provést případné dodatečné úpravy.

⚠️	Uvítáme, pokud se na případné problémy s tímto zadáním zeptáte pomocí issue v tomto repozitáři.

Generátor krystalů

Napište OpenSCAD modul crystal dodržující předepsané rozhraní, který na základě vstupních dat zobrazí/vytvoří krystal.

module crystal(thorns=[]) { ... }

Vektor (pole) thorns obsahuje definice jednotlivých výrůstků (hrotů) z krystalu. Jeden hrot je definován rotací, délkou, poloměrem a počtem segmentů.

thorns_abstract = [[[rotx, roty, rotz], height, circumr, seg], ...];
thorns_example = [[[0,0,0], 30, 3, 4], [[90,0,0], 25.5, 2.65, 7]];

Každý hrot má podobný tvar jako na tomto obrázku:

Střed spodní strany leží na počátku souřadném. Před rotací hrot ukazuje směrem kolmo vzhůru (po kladné ose Z). Celková délka trnu je height, zlom je vzdálen třetí odmocninu height od vrchu. Trn má profil pravidelného ("rovnostranného") n-úhelníku, kde n je seg. Kružnice opsaná tomuto n-úhelníku má v místě zlomu poloměr circumr, na spodku hrotu je pak poloměr třetinový. Hrot je následně rotován vektorem [rotx, roty, rotz].

Krystal je pouze směsicí těchto hrotů.

Pro uvedený dvouhrotový příklad vypadá výsledek asi takto:

Dalším úkolem je modul generující náhodné krystaly. Nedostává na vstupu tedy konkrétní data, ale jen jejich meze (uzavřené intervaly) a počet hrotů.

module random_crystal(nthorns=350, rot=[-90,100], height=[20,40], circumr=[2,4.5], seg=[3,10]) { ... }

• nthorns je počet hrotů

• další argumenty jsou dvouprvkové vektory určující minimální a maximální hodnoty pro stejnojmenné vlastnosti hrotů (rot jsou meze pro rotx, roty i rotz)

Pro generování náhodných čísel můžete použít funkci rands(). Berte v potaz, že seg je (na rozdíl od ostatních náhodných hodnot) celé číslo. Jednotlivá celá čísla včetně krajních hodnot by měla mít stejnou šanci (uniformní rozdělení), pozor, toto se v případě nesplnění bodově postihuje.

Pro výchozí hodnoty může vypadat krystal různě (je náhodný), například takto:

ℹ️	Není nutné tuto část semestrální práce dělat, můžete využít hotový STL soubor.

Vaše krystaly

Každému z vás jsou přiděleny tři náhodně vygenerované krystaly. Máte je k dispozici jak ve formě dat pro modul crystal(), tak ve formě STL souboru. Je možné, že se vaše data budou v OpenSCADu pomocí F6 renderovat příliš dlouho. To je v pořádku, proto máte k dispozici i model ve formátu STL. Pro otestování funkčnosti modulu můžete použít podmnožinu vašich dat - ověřte, že se modul chová dle zadání.

Pokud přecejen chcete testovat váš modul nad vám zadanými daty, testujte ho pouze v režimu Compile (F5) a v případě problémů v nastavení OpenSCADu řádově navyšte hodnotu Turn of rendering at.

Vaše krystaly najdete na ownCloudu.

Každý krystal má k dispozici zadání ve scadu a STL model. Čísla jsou přiřazena studentům takto:

bo...e 001 002 003
bu...k 004 005 006
bu...n 007 008 009
ca...l 010 011 012
ce...1 013 014 015
ce...k 016 017 018
de...k 019 020 021
dv...5 022 023 024
go...d 025 026 027
go...t 028 029 030
gr...2 031 032 033
ha...4 034 035 036
he...r 037 038 039
ja...n 040 041 042
ka...i 043 044 045
kn...m 046 047 048
ko...2 049 050 051
ko...k 052 053 054
ko...n 055 056 057
ko...t 058 059 060
kr...6 061 062 063
ku...7 064 065 066
le...h 067 068 069
li...e 070 071 072
ma...n 073 074 075
mi...t 076 077 078
mo...n 079 080 081
ne...0 082 083 084
ne...1 085 086 087
ng...s 088 089 090
pa...1 091 092 093
pa...r 094 095 096
pe...z 097 098 099
po...8 100 101 102
po...c 103 104 105
ro...j 106 107 108
ru...k 109 110 111
sa...a 112 113 114
si...j 115 116 117
sk...1 118 119 120
so...8 121 122 123
sp...1 124 125 126
su...n 127 128 129
sv...m 130 131 132
ti...3 133 134 135
to...i 136 137 138
ve...1 001 005 009
we...a 010 014 018

Předzpracování

Vyberte si libovolný (podle vás nejednodušší) z vašich tří krystalů a připravte ho pro tisk. Můžete s ním dělat prakticky cokoliv (opravovat, otáčet, krájet, přidávat podpůrné struktury), ale je třeba zachovat při tisku rozměry a tvar krystalu. Výstupem je jeden nebo více STL souborů připravených na slicing a velmi stručný popis toho, co jste udělali a proč (ne nutně písemně, ale při odevzdávání je třeba postup vysvětlit a to i několik týdnů po vykonání vašich změn).

Slicing

Naslicujte libovolným programem vámi připravená tisková STLka s použitím vhodných nastavení. Pro Slic3r vyjděte z profilů používaných na cvičení (tzn. ne -default-). Profily pro případné jiné programy pro vás nemáme, ale smíte si vytvořit svoje. Výstupem je použitý slicovací profil vyexportovaný z programu a jeden nebo více GCODE souborů. Jednotlivé části můžete tisknout najednou (pokud se vejdou na tiskovou plochu a pokud vám to připadá vhodné) nebo postupně, případě kombinaci obojího.

Tisk a postprocessing

V zápočtových akcích vypsaných v KOSu, probíhajících ve zkouškovém období, budete v laboratoři z PLA tisknout krystaly z vámi připravených GCODE souborů. Po dotisknutí je třeba výtisk náležitě opracovat - oddělat podpory, slepit atp. Výsledný krystal by měl vypadat co nejpodobněji zadanému modelu. Na jeden termín je celkem maximálně 5 hodin (tisk + postproccessing).

V případě absolutního selhání při tisku je možné tisk opakovat s novým GCODEm, ale pouze jednou. V případě technického problému na naší straně se samozřejmě o promarněný pokus nejedná.

Odevzdání, hodnocení

Odevzdává se na GitHub: https://classroom.github.com/a/iW6dsXmb

Veškeré slovní popisy uveďte přímo do README (či README.md apod.) v repozitáři. Tentokrát nečekejte žádnou automatickou issue.

V repozitáři odevzdávejte:

• scad soubor s modulem crystal a random_crystal

• scad soubor volající modul crystal s vašimi vybranými daty (bez deklarace/definice modulu crystal)

• STL soubor s vaším vybraným krystalem z ownCloudu

• Všechny tiskové STL soubory

• Všechny tiskové GCODE soubory

• Profil pro slicovací program, který jste použili

• Případné další potřebné soubory

Hodnocení dle následující tabulky:

Část	body	poznámka
Moduly pro OpenSCAD:	10
Modul crystal funguje podle zadání	3	povinný v rámci části
Modul random_crystal funguje podle zadání	4	povinný v rámci části
Zdrojový kód je vhodně členěn a komentován	3
Příprava na tisk:	10
Vhodně připravená tisková STLka	5	povinný v rámci části
Mesh ve všech tiskových STL je v pořádku	5	za chyby neovlivňující tisk se strhává jen 2.5 bodu
Slicing:	10
Podpory	5	nejsou potřeba (5 b.), vhodné užití* (2.5 b.), zbytečné užití (0 b.)
Vhodné nastavení parametrů tisku	5	perimetry, výplň, výška vrstvy…​
Tisk:	10
Jedná se o výtisk modelu dle zadání, výtisk je opracovaný (např. bez podpor, slepený atp.)	4	povinný v rámci části
Výtisk neobsahuje vady zjevně způsobené nevhodnou přípravou modelu	3
Výtisk neobsahuje vady zjevně způsobené nevhodnou přípravou tiskárny (příprava tiskové plochy, nevhodné teploty)	3

* Pouze za podpory vygenerované při slicování se strhávají body. Protože jsme v části slicing.

Hodnocení je rozděleno na 4 dílčí části. Povinný v rámci části znamená, že bez splnění tohoto úkolu student za danou část nedostane žádné body. V případě opravného tisku se již neopravují hodnoty bodů v ostatních dílčích částech. Pokud tedy například nezvládnete slicing, dostanete z něj nula bodů a (celkem logicky) fatálně selže i tisk, můžete v náhradním termínu dostat body za tisk, za slicing už ale žádné body nedostanete.