Fab Academy
Arthur DEFRAIN

Semaine 2
Conception assistée par ordinateur  

Objectif

  • Modéliser (raster, vectoriel, 2D, 3D, rendre, animer, simuler, ...) un éventuel projet final
  • Compresser vos images et vidéos
  • Postez une description avec vos fichiers de conception sur la page de votre classe

Résultats de l'apprentissage

  • Évaluer et sélectionner des logiciels 2D et 3D
  • Démontrer et décrire les processus utilisés dans la modélisation avec des logiciels 2D et 3D

Exemple de realisation

  • Modélisation d'objets expérimentaux ou d'une partie d'un projet possible dans un logiciel 2D ou 3D, avec des mots, des images ou des captures d'écran.
  • Vous avez inclus vos fichiers de conception originaux.

Étape #1 : Rechercher l'idée

Pour le reste de la semaine, nous utiliserons mon idée n° 1 "Pharos".

1 Le dessiner à la main

C'est une astuce personnelle, je dessine toujours un peu à la main pour visualiser mon idée et avoir un support pour ma conception CAO.

Avant de commencer notre conception CAO, nous devons choisir le logiciel que nous utiliserons, car si nous commençons par un logiciel, il en sera de même pour le reste du programme.

Dans le passé, à l'école ou en raison de mon expérience passée, j'ai utilisé 3 logiciels différents, tous d'Autodesk. 

Thinkercad : c'est un logiciel de CAO mais pour l'école et les enfants, vous utilisez une banque de formulaires et vous les ajoutez pour créer le dessin dont vous avez besoin. Complexe à utiliser pour la conception de détails

Inventeur : fabriquer pour les ingénieurs de l'industrie. très bien pour fabriquer de grandes machines

Fusion 360 : pour Fab lab, makerspace ou maker. Ce logiciel dispose de fonctionnalités permettant d'envoyer le dessin à une machine CNC ou à une imprimante 3D.

Je vais donc utiliser Fusion 360, c'est aussi un logiciel que j'enseigne dans mon laboratoire aux participants, je suis donc habitué à l'interface et je serai plus rapide, mais j'apprendrai des fonctions avancées que je n'ai jamais utilisées.

2 Dessiner sur Fusion 360

J'utiliserai Fusion 360 en raison de mon expérience sur ce logiciel, j'enseigne sur ce logiciel dans mon travail. Mais j'essaierai de nouveaux outils et options.
Fusion fonctionne en 2 étapes principales :

La première étape consiste à créer un croquis, c'est-à-dire un simple dessin en 2D.
Il peut s'agir d'une simple forme comme ici pour mon dessin. Mais il peut être plus complexe, avec des motifs, des courbes, etc.

Après l'esquisse, nous pouvons effectuer différentes actions.
Ici, je vais utiliser l'extrusion. Cela permet de créer un volume à partir d'une esquisse, le volume est appelé corps.

Bien sûr, vous pouvez avoir plusieurs paramètres, mais ici nous faisons une extrusion de base.

Une fois cela fait, on peut voir en bas de l'écran la ligne historique, chaque action (esquisse, extrusion et tout) de cette façon on peut voir l'évolution du dessin, mais aussi revenir en arrière et modifier une action que l'on a faite et le dessin sera mis à jour sur chaque action suivante.

Quelques exemples d'outils que vous pouvez utiliser

Nouveau composant

Permet de créer un composant interne ou externe dans l’ensemble.

Créer une forme

Active le mode Forme. Permet de créer et de modifier des corps sans historique en poussant et en tirant des sommets, des arêtes et des faces. C’est ce que l’on appelle la modélisation de T-Spline.

Créer une esquisse

Permet d’activer le mode Esquisse pour créer des contours géométriques. Utilisez ensuite les outils Extrusion, Révolution, Lissage, etc. pour créer des corps 3D à partir d’esquisses.

Dériver

Dérivez des articles de conception, tels que des composants, des corps, des esquisses, des géométries de construction, des mises à plat ou des paramètres de cette conception vers une autre.

Réseau rectangulaire

Permet de créer des faces, fonctions, corps ou composants en double et les organise sous forme de lignes ou de colonnes.

Extrusion

Ajoute de la profondeur aux faces ou contours d’esquisse ouverts ou fermés.

Révolution

Permet de faire pivoter un contour d’esquisse ou une face plane autour de l’axe sélectionné.

Balayage

Permet de balayer un contour d’esquisse ou une face plane le long de la trajectoire sélectionnée.

Plus d'informations ici sur Autodesk

Sur le côté gauche, les différents corps, l'esquisse et tout le reste.

Fusion s'organise de la manière suivante :
Esquisse > Corps > Composant > Assemblage

Esquisse : forme 2D, base de la conception

Corps : forme 3D, créée à partir d'une ou plusieurs esquisses et actions

Composant : Partie d'un dessin, peut avoir un ou plusieurs corps dans un composant.

Assemblage : Groupe de composants, avec des joints entre eux pour montrer le comportement des pièces.

Fusion est un très bon logiciel, avec un grand nombre de leçons gratuites en ligne sur youtube  

Voici une petite vidéo qui montre l'évolution de mon design, étape après étape jusqu'au design final.

Lien vers les fichiers

2 Configurer la scène

Après l'apparition, nous devons mettre en place la scène, comme un photographe.

Réglages de la scène

Comme un photographe, nous devons préparer la scène, la lumière, la focale, la position de la lumière et l'exposition.

Toutes ces fenêtres de dialogue gèrent cela. Le changement de valeur modifie en direct l'aspect de notre scène, ce qui nous permet de jouer avec et de trouver le meilleur réglage pour ce que nous voulons.

3 Rendu dans le canevas

Nous pouvons essayer de vérifier que tout va bien et que tout est beau avec un "In canvas Render", un outil qui permet d'obtenir un aperçu rapide du rendu avant de lancer le véritable rendu.

L'outil va calculer chaque pixel et déterminer la couleur qu'il doit avoir. Au début, nous avons notre forme mais il manque quelques pixels.

Avec le temps, quelques secondes, le rendu sera meilleur et c'est l'aperçu du rendu final.

4 Déjeuner le rendu

Le rendu prend du temps, il faut donc s'assurer que l'aperçu est bon.

Outil de rendu

Nous avons plusieurs choix, ici j'ai choisi de faire une image.
On peut aussi faire le calcul localement ou avec le cloud, je le fais localement, mais si votre ordinateur est vieux ou pas très puissant, prenez le cloud.

Je choisis aussi la qualité maximale, mais cela signifie plus de calcule et donc plus de temps.

L'équarrissage est un déjeuner, le temps d'attente moyen est de 10 minutes pour moi. Pendant ce temps, vous pouvez faire d'autres préparations et répéter le processus.

Rendu

Step #3 Create a Logo

Création d'un logo pour le produit inskcape

La forme de cet objet m'a fait penser à un phare, j'ai donc recherché des images de phares et je les ai ajoutées dans Inkscape.

Je vais utiliser l'image de gauche comme base pour mon dessin en 2D.
Je vais la transformer, de l'image au vecteur avec la fonction trace bitmap.
Le problème avec une image, c'est que lorsqu'on zoome trop, on voit les pixels et on commence à voir un effet de stare.

Avec le bitmap, nous convertissons toutes les courbes et les lignes que nous voyons en formule mathématique, de cette façon nous pouvons zoomer à l'infini sans dégradation.

Dans cet outil, nous avons plusieurs options pour modifier le résultat.
Comme nous partons d'une image en couleur et que nous terminons avec une forme noire, nous pouvons modifier certains éléments de l'algorythme pour nous rapprocher de ce dont nous avons besoin.

Mais le processus n'est pas parfait, nous devons retravailler le vecteur, pour cela nous pouvons utiliser l'éditeur de nœuds.

Avec cet outil, nous pouvons voir chaque nœud du dessin et le modifier.

Nous pouvons déplacer chaque point vers une autre position pour modifier la forme.

Nous pouvons également les supprimer ou modifier le lien entre les points à l'aide des outils de segmentation "join" et "delete".

Outil de jonction de segments

Outil de suppression de segment

La touche finale consiste à ajouter du texte. Pour ce faire, j'utilise l'outil Texte.

J'ai choisi de mettre "ligthouse" en cursive parce que j'aime ça.

À la fin, nous avons donc ceci