LibreOffice плюс FreeCAD, быстрый старт в 3D-моделирование

Александр Григорьев

LibreOffice — свободно распространяемый офисный пакет, включающий в себя стандартный набор компонентов: текстовый и табличный процессор, программу подготовки презентаций, систему управления базами данных, редактор формул и графический редактор. Применительно к задачам 3D-моделирования существенным моментом является возможность работы с векторным форматом SVG (Scalable Vector Graphics). Создавать векторные рисунки можно как обычным образом, в графическом редакторе LibreOffice Draw, так и посредством команд черепашьей графики языка LibreLogo, встроенного в пакет. Все это открывает широчайшие перспективы для использования в самых разных сферах. LibreOffice можно применять и для решения практических задач по созданию трехмерных моделей простых объектов, и для обучения основам 3D-моделирования. Поскольку интерфейс программы Draw достаточно привычен и не перегружен чрезмерным количеством инструментов, для детей открывается легкий путь, чтобы перенести свои творения из плоскости в пространство.

Существует два простых способа превращения плоского рисунка в трехмерный объект: метод «выдавливания» и метод преобразования в тело вращения. Оба можно опробовать непосредственно в LibreOffice Draw. В первом случае нарисованная фигура просто приобретает некоторую толщину. Служит для этого команда «Преобразовать в 3D-объект».

После этого фигуру можно свободно вращать

Второй способ несколько интереснее, его можно описать как виртуальный гончарный круг.

Советую посмотреть также вот это одноминутное видео, в котором показан чуть более сложный способ преобразования:
«Draw a 3D egg in one minute -- LibreOffice Draw tutorial».

LibreOffice Draw позволяет визуализировать получившийся рисунок как трехмерный объект, но не является истинным 3D-редактором. Сохранить файл в формате STL или каком-то аналогичном, мы не сможем. Для этого нам понадобится другой инструмент. Например, FreeCAD. Основы работы с ним изложил Леонид Захаров в своей публикации. Мы будем использовать далеко не все функции этой достаточно тяжеловесной программы, постараемся отработать минимально необходимый набор действий. Пройдем весь путь от начала до конца, от создания рисунка в LibreOffice Draw до записи STL-файла, готового для печати на 3D-принтере. Будем рисовать вазочку.

Открываем LibreOffice Draw, создаем новый рисунок. Первым делом для удобства дальнейшей работы следует изменить настройки Draw. Меню «Сервис», «Параметры», «LibreOffice Draw», «Вид», «Отображение», пометить галочкой «Все точки в редакторе Безье». «Сетка» — установить подходящий шаг (0.25 см), снять все привязки, показать сетку.

Выбираем инструмент «Многоугольник в заливкой», подходящий масштаб («Вид», «Масштаб» - 200%), начинаем рисовать в верхнем левом углу листа А4. Первую линию следует провести строго горизонтально (нажать на левую кнопку мыши, протянуть, отпустить). Это будет основание, горизонтальность очень важна (поможет использование клавиши «Shift»). Далее нащелкать все промежуточные точки. Короткая линия (там, где будет ось вращения вазы) должна быть по возможности вертикальной. Замыкаем фигуру двойным щелчком. Следует помнить, что 3D-принтер не умеет печатать сильные нависания без поддержки. Должно получиться что-то воде этого.

Можно проверить, как будет выглядеть готовая ваза («Преобразовать», «В тело вращения»), а потом отменить операцию («Ctrl-Z»). Перемещаем фигуру вплотную (или почти вплотную) к левому и верхнему краю листа А4. Окончательной подгонкой будем заниматься во FreeCAD.

Теперь сохраняем нарисованное («Файл», «Сохранить как») и экспортируем в SVG-формат («Файл», «Экспорт», выбрать «SVG – Scalable Vector Graphics»). LibreOffice Draw можно закрывать. По сути основное дело сделано, осталась чисто механическая работа.

Запускаем FreeCAD. Закрываем стартовое окно, меняем набор инструментов («вестак») на «Part».

Затем создаем новый документ и импортируем туда наш SVG-файл («Файл» — «Создать», «Файл» — «Импортировать»). Появляется окно с вопросом о способе импортирования. Выбираем «SVG as geometry (importSVG)». Некоторое время ждем. Наконец видим свой рисунок, в комбо-панели на вкладке «Модель» появляется множество объектов.

Тут много лишнего, нам понадобится лишь сама фигура и внешняя рамка листа А4 (чтобы не заблудиться в пространстве). Выделим весь список в комбо-панели (Ctrl-A), нажмем на клавишу «Пробел». Мы все спрятали. Теперь легко понять что есть что, отображая и снова пряча каждый объект (клавиша «Пробел»). Обычно то, что нам нужно, предпоследний объект в списке, а внешняя рамка — первый. Переименуем их (F2, «фигура», «рамка»), все лишнее можно оставить спрятанным, но лучше просто удалить.

Очень важно освоиться с управлением в трехмерном пространстве. Колесико меняет масштаб (приближает и удаляет), а если его нажать, изображение будет сдвигаться влево-вправо и вверх-вниз при перемещениях мыши. Если же нажать и колесико, и левую кнопку мыши, изображение будет вращаться. Потренируйтесь. Очень быстро подобное управление станет привычным.

Существует также возможность пользоваться кнопками на панели инструментов и быстро переключаться в удобную проекцию.

Щелкнем по третьей слева кнопке, «вид сверху». Прежде чем продолжить, откорректируем положение нашей фигуры. Надо подогнать ее почти вплотную к левому краю рамки, обозначающей лист А4. Если расстояние будет велико, в центре донышка нашей вазы останется отверстие. Если фигура пересечет край (то есть ось вращения), попытка конвертации закончится неудачей. Выберем объект «фигура» на комбо-панели, отредактируем свойство «Placement», «Position», положение по оси X.

Теперь переключимся в аксонометрическую проекцию (первая кнопка), установим подходящий масштаб. Хорошо видно, что фигура все еще плоская. У нас есть два варианта преобразования, «Выдавить выбранный эскиз», «Вращать выбранную фигуру». Будем вращать.

Выберите объект «фигура», ось Y, «Создать твердое тело», нажмите кнопку «Ок».

Готово.

Обратите внимание, у нас появился новый объект с именем «Revolve». Это созданное нами тело вращения. Теперь можно удалить рамку, которая помогала нам ориентироваться в пространстве.

Если что-то пошло не так, и Вы решили отменить операцию преобразования, не пугайтесь, когда не увидите свою исходную фигуру. Она просто осталась спрятанной, надо снова отобразить ее при помощи клавиши «Пробел».

Сохраним 3D-модель («Файл», «Сохранить как») и экспортируем ее в STL-формат («Файл», «Экспортировать», выбрать «STL Mesh»). Потребуется указать, какой именно объект Вы хотите экспортировать («Revolve»). Все готово для печати на 3D-принтере.