Основи 3D моделювання в TinkerCAD.

Роман Юрій

Львів, 2025

Основи 3D моделювання в TinkerCAD.

TinkerCAD — online-сервіс та середовище моделювання для роботи з 3D об'єктами і електронними схемами, що належить в даний час компанії Autodesk.

Відмінними рисами є відкритість, безкоштовний доступ, багаті функціональні можливості редактора. Підтримується групова робота, обмін готовими результатами, інтеграція з популярними каталогами 3D-моделей і системами віддаленого 3D-друку.

TinkerCAD був запущений як стартап в 2011 році, пропонував зручний і безкоштовний інструмент роботи з 3D-моделями з можливістю публікації та обміну результатами.

TinkerCAD є безкоштовним і може використовуватися початківцями в якості простого середовища для побудови перших 3D-об'єктів і підготовки їх до 3D-друку. У редакторі присутня бібліотека готових елементів, що спрощує швидке створення моделей. Початківцям доступні онлайн-підручники. Всі інструменти безкоштовні. Для роботи в сервісі необхідно реєструватися.

3D моделювання

3D-моделювання —

створення об'ємної моделі об'єкта з використанням найпростіших “стійких” фігур – полігонів. Напр. Трикутник складається з 3-х точок, отже він є стійким елементом для побудови чогось більшого.

Мета 3D-моделювання — зробити візуальний тривимірний образ потрібного об'єкта.

3D моделювання

Графічне представлення 3D об'єктів використовує побудову геометричної форми об'єкта на площину – екран комп'ютера за допомогою спеціальних програм.

Але з появою і поширенням 3D-принтерів 3D-дисплеїв тривимірне моделювання виходить на новий рівень.

Самоконтроль: 3D-моделювання це?

Виберіть один варіант зі списку

1.            Створення плоскої моделі

2.            Створення моделі об'єкта

3.            Створення об'ємної моделі об'єкта

4.            Створення програмного забезпечення

Самоконтроль:

Дати правильне визначення "Мета 3D-моделювання"

Виберіть один варіант зі списку

1.            Зробити візуальний тривимірний образ потрібного об'єкта.

2.            Анімація, яка використовує вбудовані закони фізики

3.            Висновок зображення на дисплей або 3Д принтер

4.            Створення об'ємної моделі об'єкта

Застосування

3D графіка часто використовується для створення зображень на екрані, на друкованій продукції в промисловості і науці: для наочного уявлення твердотільних об'єктів: деталі і конструкції машин, механізми, будівлі, архітектура, в системах медичної візуалізації.

Найпопулярніше застосування — в більшості сучасних іграх, а також як частина кіноіндустрії, ТВ і друкованої промисловості.

Самоконтроль:

Вкажіть застосування 3D-графіки?

1.            Мультфільми-Аніме-ТВ

2.            Ігри-Фільми

3.            Медицина

4.            Освіта

5.            Наука

6.            Будівництво

7.            Хімія-фізика

Що таке TinkerCAD

Tinkercad – веб-сервіс для створення 3D-об'єктів, який використовується для створення нескладних прототипів елементів декору, ювелірних виробів, іграшок і різного роду предметів для подальшого друку. На жаль, українська локалізація відсутня.

Tinkercad використовує спрощений конструктивний метод побудови моделей з твердою геометрією.

Конструкція складається з примітивних форм, які є або "твердими", або "пустотілими". Комбінуючи тверді тіла і пустотілі разом, можна створювати нові форми, яким, в свою чергу, можна привласнити властивість твердого тіла або отвору.

На додаток до стандартної бібліотеки примітивних фігур користувач може створювати власні генератори фігур за допомогою вбудованого редактора JavaScript.

Області застосування

TinkerCAD є безкоштовним інструментом і може використовуватися початківцями в якості простого середовища для побудови перших 3D-об'єктів і підготовки їх до 3D-друку. У редакторі присутня бібліотека готових елементів, що спрощує швидке створення моделей. Середовище моделювання електронних схем TinkerCAD складається з наступних компонентів:

●        Редактор електронних схем.

●        Емулятор роботи основних електронних компонентів.

●        Емулятор контролера Arduino.

●        Редактор скетчів, в тому числі візуальний.

●        Система налагодження і симулювання проектів з використанням Arduino

Авторизація

Для того щоб зайти і почати працювати в Tinkercad необхідно авторизуватися або ж зареєструватися.  

Для цього переходимо за посиланням: https://www.tinkercad.com/

●        Відкриється сайт. Далі необхідно натиснути на "Приєднатися" (Join)

●        У вікні вибрати "Створити персональний обліковий запис"

Авторизація

● У вікні, є 5 варіантів вибору реєстрації. Вибираємо найзручніший і оптимальний варіант самостійно.

Інтерфейс

Після авторизації, переносить на панель управління.

Де необхідно вибрати 3Dпроекти (Designs) і натиснути "Створити новий 3D Дизайн" (New 3D)

Інтерфейс

З'явилася робоча площина.

Зліва відразу ж видно перші інструменти.

— Положення робочої площини

— повернення на початкову позицію — переносить фокус на центр об’єкта

— збільшення вигляду

— зменшення вигляду

— переключення вигляду

Інтерфейс

Справа ми бачимо інше поле. Зверху видно написи «Імпорт», «Експорт», «Надіслати».

●        Імпорт необхідний для завантаження вже яких ні будь заготовлених об'єктів».

●        Експорт призначений для вивантаження створеного об'єкта на 3D друк.

●        Надіслати призначений для відправки роботи.

Інтерфейс

нижче розташовані

● « Робоча площина » ● « Лінійка » ● « Коментарі ».

« Робоча площина » - можна задати положення робочої площини щодо створеного об'єкта.

« Лінійка » - необхідна для вимірювання об'єкта.

« Коментар » - для додавання коментарів або позначок.

Інтерфейс

Нижче йдуть « Основні форми » Їх розглянемо трохи пізніше.

Нижче видно різні геометричні фігури – це і є основні форми, представлені вони вже у вигляді 3D об'єктів.

Спробуємо схопиться за куб лівою кнопкою миші і перетягнемо його на робочу площину, таким чином ми створили перший 3D об'єкт.

Самоконтроль: Зіставте значення з двох списків

●        Переносить вид на центр об'єкта Положення робочої площини

●        перемикає вид

●        віддаляє вид

●        наближає вид

●        Повернення на вихідну позицію

Інтерфейс

Для того щоб змінювати вид, припустимо подивитися на куб з будь-якого боку натискаємо на праву кнопку миші і утримуємо.

 По кутах об'єкта і по його граням бачимо квадратики. Вони призначені для збільшення об'єкта, а також для його деформації.

Спробуємо потягнути за дані квадратики. Ми збільшили об'єкт і розтягнули його.

Потягнувши за конус, який знаходиться зверху об'єкта ми можемо регулювати його положення по висоті, натиснувши і утримуючи по об'єкту лівою кнопкою миші ми можемо його вільно переміщати.

Інтерфейс

При виділенні об'єкта з'являється поле його властивостей.

Натиснувши на замочок, ми зафіксуємо всі властивості об'єкта вплоть до положення. Лампочка позначає видимість об'єкта.

Всі інші настройки пов'язані безпосередньо з об'єктом і його видозміною.

Інтерфейс

Додамо ще один або кілька об'єктів на робочу площину.

У нас виходить дещо не пов'язаних об'єктів, для того щоб їх зв'язати необхідно з затиснутою клавішею Shift натиснути лівою кнопкою миші по об'єкту

І натиснути другу іконку.     

Після угруповання їх можна так само просто розгрупувати.

Так само ми може дзеркально відобразити наш об'єкт.   

Інтерфейс

Так само є й інші допоміжні функції.                                  

« Копіювати і вставити » 

« Розмножити об'єкт » 

« Видалити » 

« Повернути дію назад і вперед »

Самоконтроль: Зіставте значення з двох списків

●        - розгрупувати чи згрупувати

●        - видалити

●        - розмножити

●        - призначений для вивантаження створеного об'єкта на 3D друк

●        - призначений для відправки роботи - необхідний для завантаження вже якихось заготовлених об'єктів

●        - відобразити дзеркально

Самоконтроль: Зіставте значення з двох списків

●        « Робоча площину »    ● необхідна для вимірювання об'єкта.

●        « Лінійка »   ● для додавання коментарів або позначок.

●        « Коментар »        ● можна задати положення робочої площини

щодо створеного об'єкта.

Практична робота: Динозавр

вибираємо  Відкриваємо.

Вибираємо "Building Toys"

Далі викладаємо всі його складові на робочу площину.

З цього всього ми збираємо динозавра.

Почнемо з голови і з'єднання голови і щелепи нашого динозавра.

Нам необхідно розгорнути череп.

Для цього, виділяємо його і бачимо наступне.

Нам необхідно взятися за вигнуті стрілки і розгорнути череп на 90 градусів.

Ось так

Далі залишається тільки з'єднати.

Так само варто об'єднати ці два об'єкти.

Далі беремо шию і з'єднуємо з головою, попередньо правильно розгорнувши шию.

Що б вийшло так. 

Далі так само об'єднується всі ці об'єкти.

Додаємо торс і розгортаємо його

Підганяємо торс до шиї, якщо не виходить, значить треба поправити і шию.

Робимо черевну порожнину.

Кріпимо її до торсу.

Далі кріпимо хвостову частину.

Залишилося зробити лапи.

Для створення кінцівок нам знадобиться наступні.  

Необхідно все це правильно розгорнути, а так само зібрати.

Має вийти так.

З'єднуємо всі елементи  і отримуємо динозавра.

Динозавру можна змінювати положення частин.

Висновки

TinkerCAD – чудовий інструмент для створення простих моделей 3Dграфіки.

Не зважаючи на простоту, дозволяє швидко зрозуміти логіку побудови просторових об’єктів, сцени, роботу з координатною сіткою, розвиває креативне мислення.