8 Program Wings 3D

Nejlepší je začít příklady, než vysvětlovat všechny funkce programu. Pro podrobnější znalosti je vhodné si přečíst návod a hlavně začít tvořit některé tvary.

8.1 Úkol 1 – vytvořit 3D tvar relé M15E

Spustíme program Wings 3D. Nejprve se rozhodneme v jakých jednotkách budeme tvořit. Wings 3D je určen pro palcovou míru, ale při exportu můžeme nastavit poměr. Protože rozměry z katalogového listu jsou v metrické míře, budeme hodnoty zadávat v metrické míře a použijeme změnu rozměrů při exportu. Důležité je prostřední tlačítko myši, kterým lze otáčet a posouvat pohled a kolečkem lze přibližovat a oddalovat pohled.

Klikneme do prostoru kresby pravým tlačítkem a vybereme Krychle. Vytvoří se krychle o standardních rozměrech. Nyní klikneme levým tlačítkem na výběr objektů.

Poté klikneme levým tlačítkem na krychli. Krychle se vybere (zčervená). Použijeme pravé tlačítko/Absolute Commands/.Scale. Zvolíme nové rozměry odpovídající katalogovému listu: X=28.5, Y=10.1, Z=12.3. Zde se dopustíme toho, že budeme pro zjednodušení ignorovat 0,3 mm vysoké rozpěrky v rozích relé. Po odsouhlasení se vytvořilo tělo relé. Ale je posunuto do špatného směru. Proto je nutno ho posunout. Pravé tlačítko/Absolute Commands/Move umožní zadat posun do správných souřadnic. Nyní jsou souřadnice ve středu. Podíváme-li se na modul součástky v programu Pcbnew, máme nulový bod nastaven na vývodech relé. Ono to není dobře, ale už to tak necháme. A teď narážíme na první problém a to nedostatečnou dokumentaci v katalogovém listu. Posun vývodů od kraje pouzdra odhadnu na 2,5 mm, proto souřadnice X = 28.5 / 2 - 2,5 = 11,75. Souřadnice Y je ve středu a tu nebudeme potřebovat posunovat (Y = 0). V KiCADu je nulová pozice Y součástky vrchní strana DPS. Proto musíme relé posunou přesně o polovinu výšky nahoru. Y = 12,3 / 2 = 6,15. Po odkliknutí se krychle přesune. Stiskneme mezerník a tím se zruší výběr všech objektů. Výsledek by měl vypadat nějak takhle:

Dále vytvoříme vývody. Jsou zde dva typy vývodů, jedny pro cívku, druhé pro kontakty. Oba dva typy vývodů jsou hranaté. Použijeme zase pravé tlačítko a krychli, výběr objektu, změnu rozměrů pomocí Absolute commands/.scale. Rozměry budou 0,5 x 0,5 x 3,6 mm. Dále použijeme Abslolute Commands/move s parametry X=0, Y = - 2,52 . 3 / 2 = - 3,78 a Z= - 3,6 / 2 = -1,8. Pak použijeme pravé tlačítko a zvolíme .Duplikovat. / Y. Y nyní se vytvořil duplikát s kterým můžeme volně pohybovat po ose Y. Zkuste si jak fungují tlačítka CTRL a SHIFT. Abychom dosáhli přesného umístění stiskněte tabulátor. Objeví se dialog, do kterého zapíšeme novou hodnotu relativní pozice od originálu Y = 2.52 * 3 = 7,56. Nyní by měli být hotovy dva vývody.

Další vývod vytvoříme pomocí pravého tlačítka myši .Duplikovat./X. Posun bude 18.9. Tento vývod má však špatné rozměry, proto pomocí Absolute Commands/.scale. změníme jeho velikost na X = 0,4 a Y = 0,8, Z neměníme. Nyní zase použijeme duplikovat podle osy X a vytvoříme vývod o 3,2 . 2 = 6,4 mm vedle. Poté vytvoříme podle osy X ještě prostřední vývod relé o -3,2 mm vedle. Ten pak posuneme pomocí .Přesun./Y o -7,56 mm (zadáno pomocí tabulátoru). Nyní stiskneme mezerník a tvar relé je hotov.

Zbývá už jenom obarvit vývody a relé. M15E je černé a má pocínované vývody. Pokud nevidíme okno přehledu, zobrazíme si ho pomocí Okno/Přehled. Dále použijeme pravé tlačítko/Materiál..., pojmenujeme Plastic. Diffuse nastavíme na černou 30% jasu, Ambient nastavíme na černou 10% a Specular nastavíme na 50 procent černé. Průhlednost i Shiness necháme na 1.0.

Stejným způsobem vytvoříme i barvu pro vývody. Pojmenujeme ji „PINs“. Zde jen trochu zašedneme (90% jasu) Diffuse a Ambient. Nyní zase použijeme výběr objektů a vybereme tělo relé. Pravým tlačítkem klikneme na materiál Plastic a zvolíme Přiřadit k výběru. Mezerníkem zrušíme výběr a pak vybereme piny a přiřadíme k němu materiál PINs.

Uložíme výsledek a můžeme ho exportovat do VRML souboru. Soubor/Export/VRML 2.0/obdélníček. Tím že klikneme na obdélníček nastavujeme parametry exportu. Příště si program Wings 3D naše nastavení bude pamatovat, ale nyní je to poprvé, proto použijeme obdélníček.

Exportní poměr nastavíme na 1 / 2,54 = 0,3937. Dále OK a jméno souboru je M15E. Uložíme do adresáře KiCAD/share/modules/packages3d/Relay. Na výsledek se můžeme podívat například programem View3DScene. Ale existuje spousta programů pro prohlížení VRML obrázků.

Nakonec editujeme knihovnu s relé M15E, přiřadíme VRML soubor a prohlídneme si výsledek ve 3D. Důležité je, že vývody sedí.

8.2 Úkol 2 – vytvořit 3D tvar spínače ERD1-10-x-S

Pro pochopení základů je nutno mít odzkoušeno vytvoření prvního úkolu. Vytvoříme si krychli a pomocí Absolute commands nastavíme X=10, Y=10, Z=5,4 a posuneme pomocí move a tabulátoru pro osu Z o 5,4 / 2 = 2,7 mm nahoru.

Vytvoříme kolečko. Nejdříve vytvoříme válec a pomocí absolute commands ho nastavíme na X=4, Y=4 a Z=4. Zrušíme výběr všech objektů a klikneme na výběr ploch. Potom vybereme přední plocho válce.

Nyní použijeme funkci .Extract. podle osy X. Tím získáme kruh o rozměrech 4x4 mm. Natočíme si pohled, abychom viděli vrchní část spínače a použijeme funkci .Připojit (Put on). a pravým tlačítkem klikneme na vrchní plochu spínače. Kruh se umístí doprostřed vybrané plochy. Kruh má stále vybranou spodní stranu, kterou nevidíme. V případě, že omylem zrušíme výběr můžeme nyní vybrat celý objekt kruhu, který má dvě strany a zrušit výběr horní plochy pomocí nástroje výběru plochy. Samozřejmě, že lze použít sofistikovaného výběru pomocí menu Výběr. Máme tedy vybránu dolní stranu kruhu a vybereme pomocí výběru ploch ještě horní stranu spínače. Pak použijeme Most – propojení (Bridge). Nyní je kružnice zakomponována do povrchu spínače a tvoří s ním jeden celek. Vybereme všechny linky až na dvě prostřední spojující. Vybereme taktéž objekt válce (co je dole pod spínačem) a vymažeme ho.

Linky vymažeme pomocí klávesy Backspace. Pokud budeme potřebovat vytvořit osu, nebo kolečko „utopit“, můžeme pomocí Extrude tuto plochu posouvat (např. pro ERD2xxx).

Vytvoříme šipku. Vybereme spodní stranu spínače a použijeme Extract pole osy X. Vzniklý obdélník někam umístíme a provedeme pomocí Absolute Commands změnu velikosti na X = 3 a Y = 1. Potom pomocí .Připojit (Put on). Provedeme připojení na osu. Zrušíme výběr a pomocí výběru hrany vybereme pravou krátkou hranu a obě boční hrany (dlouhé). Pravé tlačítko myši, Rozdělit, 2 rozdělí hranu na dva díly. Mezerníkem zrušíme výběr a pomocí výběru bodů vybereme dva pravé rohové body. Zvolíme Přesunout (move), podle osy X o hodnotu -1. Dále zvolíme Změna velikosti podle osy/Y, tabulátorem 200 %. Zrušíme výběr vybereme dva vnitřní body a posuneme je o 0,5 mm doprava. Pak vybereme celý objekt šipku.

Pak zrušíme výběr vrchní strany a provedeme Most – Propojení (Bridge) s kruhem. Pak vybereme jen plochu šipky a použijeme Vytažení (Extrude), podle osy Z, o -1 mm dolů.

Dále vytvoříme tečku označující vývod č.1. Vytvoříme válec, z něj extrahujeme kruh a ten otočíme o 90° pomocí .Otočit (Rotate). Podle osy X o 90° zadáno tabulátorem. Pomocí absolute commands/.Scale. změníme rozměr na 1x1 mm. Pomocí Absolute commands/move přesuneme kruh na pozici X=-4, Y=-4 a Z= 5,41.

Teď již zbývá vytvořit vývody. Abychom se nezabývali složitým tvarem vývodů, který stejně po zapájení nebude poznat, uděláme je rovné. Zachováme pouze tvar obdélníka 0,6 x 0,25 x 3,5 mm. A umístíme ho na pozici X = -2,54, Y = -3,81 a Z = -1,75. Dvakrát vývod duplikujeme, vždy o 2,54 mm podle osy X. Poté vybereme všechny tři vývody a duplikujeme je podle osy Y o 7,62 mm. Aby vývody nebyly tak hranaté je možno vybrat spodní plošky a použít Zkosení (Bevel).

Vytvoříme textové popisky. Vytvoříme válec o 16 hranách. Rotujeme podle osy X o 90°. Zvětšíme na rozměr 5x5x5 mm. Rotujeme podle osy Z 360° / 32° = 11,25°. Vytvoříme text „0123456789ABCDEF“ pomocí kliknutí na obdélníček u textu. Nezapomeňte zadat cestu k fontu. V systému Mageia Linux je to /usr/share/fonts/TTF/FreeMono.ttf. Cesta se dá vymazat a pak lze použít tlačítko „Prohledat“. Provedeme Doo sabin subdivision pro lepší vyhlazení a ploché základny. Zrušíme seskupení textu pomocí Oddělit. Vybereme základnu „0“ a připojíme ji pomocí .Připojit (Put on). na levou stranu válce. A tak postupujeme pro ostatní čísla. Ovšem 3 stále nemá plochou základnu. Tak vybereme spodní úsečku a použijeme Bevel. Tím se vytvoří rovnější základna pro 3. Mohli bychom to ještě doladit mírným zarovnáním, ale to již není důležité. Nebo si můžeme vypomoci vytvořením dočasné roviny pomocí Extract, kterou umístíme pod písmenko. Až to máme hotové případné nepřesnosti upravíme posuny a rotacemi. Ale než rotovat a umísťovat zvlášť každé písmenko, je dočasný válec výhodný. Až písmenka rozmístíme, je možno válec vymazat.

Pomocí Absolute Commands/.Scale. Provedeme změnu velikosti textu v rozměru Z na 0,02. Dále je možno si trochu pohrát se změnou velikosti proporcionální a spojením.

Nakonec objekt obarvíme. Vytvoříme modrý materiál „Plastic“ s Diffuse 100% modrá, Ambient 50% šedá a Specular 75% šedá. Žlutý materiál „Axis“ se světlejšími hodnotami a bílý materiál „Text“, taky podobně. Materiál na vývody jsme již použili minule, je to 90% jasu Diffuse a Ambient.

Vybereme písmenka a tečku a přiřadíme jim materiál „Text“, vybereme tělo spínače a přiřadíme mu materiál „Plastic“. Potom pomocí výběru ploch vybereme jenom šipku. Klikneme na výběr čáry/výběr plochy, výběr čáry/výběr plochy a plocha se postupně bude rozšiřovat až bude vybrána celá osa. A není nutno to vybírat po malých plochách. Přiřadíme ji materiál „Axis“. Vývodům přiřadíme materiál „PINs“.

Celkově však ještě asi nebudeme spokojeni a je možno nastavit v šipce tvrdé hrany a zrušit většinu čar uvnitř osy (některé čáry, zejména z hran šipky musí být zachovány, protože jinak to bude dělat při vykreslování v KiCADu problémy, je to dáno nedokonalostí exportu do VRML). Teď už to bude lepší.

Jinak jsem před chvilkou našel stránky s návodem jak importovat součástky z OPENSCADu.