Informatik

3D-Körper – Vertiefung

In OpenSCAD werden die meisten 3D-Modelle durch eine Kombination von 3D-Körpern erstellt. (Es gibt auch komplexere Möglichkeiten, aber wir werden uns zunächst auf die grundlegenden 3D-Körper konzentrieren.)

Die 3D-Körper solltest du schon aus dem Mathematikunterricht kennen.

Es gibt Befehle zum Erstellen von Kugeln, Würfeln und Zylindern. In den Beispielen auf dieser Seite wird außerdem translate verwendet, um Objekte nebeneinander zu positionieren – du wirst diesen Befehl in Einfache Transformationen genauer kennenlernen.

Es gibt in OpenSCAD auch einen polyhedron-Befehl für beliebige Vielflächner. Dieser ist für Fortgeschrittene und wird in diesem Kurs nicht behandelt.

Kugel

Eine Kugel kann entweder durch ihren Durchmesser oder durch ihren Radius definiert werden.

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Parameter
Binärdateien
translate([-50,0,0]) sphere(d=100); // Durchmesser translate([50, 0, 0]) sphere(r=50); // Radius

Verändere den Quelltext, sodass die Kugeln unterschiedlich groß sind.

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Parameter
Binärdateien
translate([-50,0,0]) sphere(d=100); // Durchmesser translate([50, 0, 0]) sphere(r=50); // Radius

Auflösung der Kugel

Standardmäßig sieht eine Kugel in OpenSCAD kantig aus. Das liegt daran, dass sie aus vielen kleinen Dreiecken besteht, die zusammen die Oberfläche bilden. Je mehr Dreiecke, desto runder sieht die Kugel aus. Du kannst die Anzahl der Dreiecke mit dem globalen Parameter $fn erhöhen:

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Parameter
Binärdateien
$fn=8; translate([0, 0, 0]) sphere(d=100);

Experimentiere mit verschiedenen Werten für $fn und beobachte, wie sich die Kugel verändert.

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Parameter
Binärdateien
$fn=8; translate([0, 0, 0]) sphere(d=100);

Würfel

Würfel in OpenSCAD sind rechteckige Quader, die durch ihre Länge, Breite und Höhe definiert werden. Der Befehl zum Erstellen eines Würfels ist cube. Die Syntax sieht so aus:

cube([Länge, Breite, Höhe]);

Oder, wenn es wirklich ein Würfel sein soll, kannst du auch nur eine Zahl angeben, die für alle drei Dimensionen gilt:

cube(Seitenlänge);
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Parameter
Binärdateien
translate([-60,0,0]) cube([100, 50, 25]); // Länge, Breite, Höhe translate([50, 0, 0]) cube(50); // Seitenlänge

Füge einen weiteren Würfel hinzu, der eine andere Größe und Position hat.

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Parameter
Binärdateien
translate([-60,0,0]) cube([100, 50, 25]); // Länge, Breite, Höhe translate([50, 0, 0]) cube(50); // Seitenlänge

Der Würfel wird standardmäßig an der Ecke positioniert, die durch die Koordinaten (0, 0, 0) definiert ist. Das bedeutet, dass die Ecke des Würfels an diesem Punkt liegt und der Würfel sich in positive Richtung erstreckt. Wenn du den Würfel zentrieren möchtest, kannst du die Option center=true verwenden:

cube([Länge, Breite, Höhe], center=true);

Zylinder

Ein Zylinder in OpenSCAD ist auch weiter zu fassen, als der Zylinder, den du aus dem Mathematikunterricht kennst. Zylinder können auch kegelförmig sein, wenn der Durchmesser an der einen Seite größer ist als an der anderen Seite. Der Befehl zum Erstellen eines Zylinders ist cylinder. Die Syntax sieht so aus:

cylinder(h=Höhe, d=Durchmesser); // Zylinder mit konstantem Durchmesser
cylinder(h=Höhe, d1=Durchmesser1, d2=Durchmesser2); // Kegel mit unterschiedlichem Durchmesser an den beiden Enden
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Parameter
Binärdateien
translate([-50, 0, 0]) cylinder(h=100, d=50); translate([50, 0, 0]) cylinder(h=100, d1=50, d2=20);

Verändere die Höhe und die Durchmesser der Zylinder, um verschiedene Formen zu erstellen.

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Parameter
Binärdateien
translate([-50, 0, 0]) cylinder(h=100, d=50); translate([50, 0, 0]) cylinder(h=100, d1=50, d2=20);

Du hast gesehen, dass wir manchmal den Radius und manchmal den Durchmesser angeben. Das liegt daran, dass es in OpenSCAD für einige Formen beide Möglichkeiten gibt. Es ist wichtig, die Dokumentation zu lesen, um zu wissen, welche Parameter du verwenden musst.

https://openscad.org/cheatsheet/

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