Modellieren eines Bleistifts

Der Bleistift in seiner klassischen Form ist sechseckig. Für diese Form benutzen wir ein n-Eck. Im Menü Objekte finden wir es unter Spline-Grundobjekte (Bild 01).


Bild 01


Die Eigenschaften des n-Eck stellen wir in seinen Attributen wie in Bild 02 ein. Wichtig hierbei ist die Ebene ZY für die Ausrichtung.


Bild 02


Hinweis: Der Radius des n-Ecks bezieht sich auf die Spitze! Bei einem Radius von 3 mm ergibt sich eine somit eine Höhe von ca. 5,2 mm (2 · cos30 · 3 mm). Wer den Bleistift gerne genau 6 mm dick haben möchte, berechnet den Radius bei einem Sechseck über 6 mm/2/cos30 = 3 mm/cos30 = 3,4641 mm (Bild 02a).


Bild 02a


Der Bleistift soll 160 mm lang werden. Hierfür müssen wir das n-Eck extrudieren. Unter Objekte>NURBS finden wir das Extrude-NURBS (Bild 03).


Bild 03


In den Attributen des Extrude-NURBS stellen wir die Eigenschaften wie in Bild 04 ein.


Bild 04


Anschließend schieben das n-Eck in das Extrude-NURBS (Bild 05).


Bild 05


Dann erstellen wir einen Zylinder. Im Menü Objekte klicken wir auf Grundobjekte und dann auf Zylinder (Bild 06).


Bild 06


In den Attributen stellen wir unter Koordinaten den Parameter P.X auf 74. Damit verschieben wir den Zylinder so, dass er das n-Eck teilweise verdeckt. Danach stellen wir unter Objekt-Eigenschaften die Größe und Lage wie in Bild 07 ein.


Bild 07


Da wir einen einzelnen Punkt des Zylinders bearbeiten müssen, konvertieren wir diesen mit der Taste C in ein Polygon-Objekt. Im Objekte-Manager verschwindet jetzt das Zylinder-Symbol; dafür erscheint ein kleines blaues Dreieck (Bild 08).


Bild 08


Der Punkt des Zylinders, den wir bearbeiten wollen, wird von dem n-Eck verdeckt. Wir blenden deshalb das Extrude-NURBS aus. Wir klicken im Objekte-Manager zweimal auf den oberen kleinen Kreis, sodass er sich rot einfärbt (Bild 09).


Bild 09


Dann klicken wir auf die Symbole Punkte bearbeiten und Live-Selektion (Bild 10).


Bild 10


Da der Zylinder noch das aktive Objekt ist, können wir den Punkt in der Mitte am Ende des Zylinders (Bild 11) anklicken.


Bild 11


Den selektierten Punkt verschieben wir um 16 mm, indem wir im Koordinaten-Manager in der X-Position den Wert entsprechend erhöhen. Wir benutzen hierfür sinnvollerweise die Taschenrechner-Funktion im Eingabefeld (Bild 12).


Bild 12


Wir erzeugen einen weiteren Zylinder (Bild 13).


Bild 13


Die Eigenschaften des Zylinders stellen wir wie in Bild 14 ein.


Bild 14


Wir markieren im Objekte-Manager die beiden Zylinder (Bild 15).


Bild 15


Mit den Tastenkombinationen Strg+C und Strg+V erstellen wir eine Kopie der beiden Zylinder (Bild 16).


Bild 16


Insgesamt existieren nun 5 Objekte. Zur weiteren Bearbeitung dieser Objekte benutzen wir Boole. Wir finden es im Menü Objekte unter Modeling (Bild 17).


Bild 17


Mit den Tastenkombinationen Strg+C und 2-mal Strg+V erstellen wir zwei Kopien des Boole (Bild 18).


Bild 18


Wir selektieren das oberste Boole. Dann nehmen wir unter den Attributen die Einstellungen wie in Bild 19 vor.

Hinweis: Wichtig ist der Bool-Typ A geschnitten B. Es handelt sich hierbei um die aus der Mengenlehre bekannte Schnittmenge. Hierbei entsteht ein Objekt, dessen Volumen alles enthält, was in A und B deckungsgleich enthalten ist.


Bild 19


Jetzt schieben wir das Extrude-NURBS und einen der beiden Zylinder mit Spitze (erkennbar am kleinen blauen Dreieck) in das Boole (Bild 20).

Hinweis: Da wir die Schnittmenge bilden, ist die Reihenfolge egal.


Bild 20


Wir klicken auf das oberste Boole und konvertieren es mit der Taste C. Das Boole wird nun in ein Null-Objekt mit dem Namen Boole umgewandelt. Das eigentliche Objekt steht als Unterobjekt in diesem Null-Objekt (Bild 21).

Hinweis: Leider ist das Ergebnis nicht komplett erkennbar, da die anderen Objekte es verdecken. Wer möchte, kann die anderen Objekte mal kurz wegblenden. Zu sehen ist ein sechseckiger Körper mit einer kegelförmigen Spitze. Genau wie gewünscht.


Bild 21


Jetzt wählen wir das nächste Boole. Die Einstellungen nehmen wir wie in Bild 22 vor.

Hinweis: Wir wollen mit diesem Boole das Loch für die Mine in das Holz schneiden. Deshalb muss hier A minus B als Bool-Typ verwendet werden.


Bild 22


Wir schieben einen der beiden kleinen Zylinder (erkennbar am Zylinder-Symbol) in das Boole hinein. Dann schieben wir das aus dem vorherigen Boole entstandene Objekt Zylinder*Extrude-NURBS ebenfalls in das Boole (Bild 23).

Hinweis: Unbedingt die Reihenfolge einhalten! Oben steht das A-Objekt; von diesem wird subtrahiert. Der kleine Zylinder soll subtrahiert werden; er muss deshalb unten im Boole stehen (B-Objekt).


Bild 23


Wir klicken auf das Boole und konvertieren es mit der Taste C. Das Boole wird jetzt ebenfalls in ein Null-Objekt mit dem Namen Boole umgewandelt. Das eigentliche Objekt steht als Unterobjekt in diesem Null-Objekt (Bild 24).


Bild 24


Mittels Doppelklick im Objekte-Manager auf den Namen "Zylinder*Extrude-NURBS Zylinder" können wir ihn in "Holz" ändern (Bild 25).


Bild 25


Mit linker Maustaste halten wir das "Holz" fest und verschieben es im Objekte-Manager an die unterste Position (Bild 26).


Bild 26


Im letzten verbliebenen Boole nehmen wir die Einstellungen wie in Bild 27 vor.

Hinweis: Wir bilden für die Mine des Bleistiftes wieder die Schnittmenge aus zwei Zylindern. Deshalb ist der Bool-Typ A geschnitten B wieder wichtig.


Bild 27


Wir schieben die beiden verbliebenen Zylinder in das Boole (Bild 28).


Bild 28


Wir klicken auf das Boole und konvertieren es mit der Taste C. Das Boole wird nun ebenfalls in ein Null-Objekt mit dem Namen "Boole" umgewandelt. Das eigentliche Objekt steht wieder als Unterobjekt in diesem Null-Objekt (Bild 29).


Bild 29


Im Objekte-Manager machen wir einen Doppelklick auf den Namen "Zylinder*Zylinder" und ändern ihn in "Mine" um (Bild 30).


Bild 30


Hinweis: Ihr werdet euch bestimmt fragen, warum ich für die Mine nicht einfach auch den kleinen Zylinder konvertiert habe und dann den Punkt wie beim Holz einfach verschoben habe. Mit meiner Methode haben wir die Gewissheit, dass die Spitzen exakt den gleichen Winkel haben.

Wir schieben nun das "Holz" in dasselbe Null-Objekt, in dem die Mine steht (Bild 31).


Bild 31


Mit einem Doppelklick ändern wir den Namen "Boole" in "Bleistift" (Bild 32).


Bild 32


Die beiden Null-Objekte mit dem Namen "Boole" werden nicht mehr benötigt. Wir markieren sie mit gedrückter Shift-Taste und löschen sie mit der Entf-Taste (Bild 33).


Bild 33


Der Bleistift liegt mit seiner Achse genau auf der Null-Ebene. Wir müssen nun P.Y anheben, damit der Stift auf dem Tisch liegt. Wir klicken im Objekte-Manager auf "Bleistift" und ändern die Position wie in Bild 34.

Hinweis: Warum der komische Wert? Wir erinnern uns, dass der Radius des n-Ecks sich auf die Spitze bezieht. Der Abstand der Mittelachse zur Unterseite beträgt deshalb cos30 · 3 mm (Bild 2a).


Bild 34


Wir markieren die beiden orangefarbenen Dreiecke am Holz (Bild 35) löschen sie mit der Entf-Taste.

Hinweis: Bei den orangefarbenen Dreiecken handelt es sich um eingefrorene Selektionen, die beim Boole entstanden sind. Sie werden nicht benötigt.


Bild 35


Jetzt können wir das Material zuordnen. Wir halten hierfür das Material im Material-Manager mit der linken Maustaste fest und ziehen es im Objekte-Manager auf das zugehörige Objekt (Bild 36).


Bild 36


Wir selektieren das Holz (Bild 37).


Bild 37


Durch die Verwendung von Boole ist das Objekt sehr stark trianguliert. Um dies zu beseitigen, drücken wir 2-mal die Taste U. Es erscheint die Dialogbox Un-triangulieren. Hier setzen wir das Häkchen bei N-Gons erstellen (Bild 38) und klicken auf OK.


Bild 38


Das Holz soll außen wie in der Realität farbig sein. Hierfür klicken wir zuerst auf das Symbol Polygone bearbeiten und dann auf Live Selektion (Bild 39).


Bild 39


Nun selektieren wir mit gedrückter Shift-Taste rundum alle Flächen, die rot werden sollen (Bild 40). Dabei müssen wir die Ansicht immer entsprechend anpassen.


Bild 40


Um die Farbe auf diese Selektion anzuwenden, ist es sinnvoll, die Selektion einzufrieren. Hierfür klicken wir im Menü Selektion auf Selektion einfrieren (Bild 41).


Bild 41


Dann weisen wir das rote Material dem Holz zu (Bild 42).

Hinweis: Nicht erschrecken, weil sich das gesamte Holz rot färbt. Das ändern wir sofort.


Bild 42


Im Objekte-Manager klicken wir auf das rote Material hinter dem Holz (Bild 43).


Bild 43


Dann halten wir das orangefarbene Dreieck (eingefrorene Selektion) mit der linken Maustaste fest und ziehen es in den Attributen des roten Materials auf das Eingabefeld Selektion (Bild 44).


Bild 44


Jetzt sind die umlaufenden Flächen rot. Der Rest des Objekts ist Holz.

In der Arbeitsdatei habe ich schon eine Umgebung integriert. Man kann diese aber nicht sehen, da ich sie ausgeblendet habe. Wir klicken im Objekte-Manager einmal auf den kleinen roten Kreis (Bild 45) hinter Ambiente Laminat. Der Kreis färbt sich grau und die Umgebung wird sichtbar.


Bild 45


Wir stellen uns eine finale Ansicht wie in Bild 46 ein und rendern dann die Szene mit der Tastenkombination Strg+R.


Bild 46


Das Modell ist fertig. Ich hoffe, meine Gedankengänge waren nicht zu kraus und ich konnte euch ein paar Ansätze für die Erstellung künftiger Modelle geben.

Wer möchte, kann jetzt noch eine individuelle Beschriftung vornehmen.