الرسم الهندسي المحوسب ثلاثي الأبعاد

في الرسم الهندسي اليدوي لاحظنا اننا نحتاج إلى وقت وجهد وتخيل وتصور للمجسمات التي تحتوي على ثلاث أبعاد

فعند رسم منظور ثلاثي الأبعاد على ورق ذي بعدين لمسنا الحاجة لبعض الأمور:

• سبب الحاجة الماسة للرسم الهندسي المحوسب : 

1. مشاهدة كافة تفاصيل المجسم المرسوم من جميع جوانبه، وكلما زادت التفاصيل زادت صعوبة رسمه وتخيله.
2. بعض العمليات على الرسم لايمكن  إتمامها على الورق كاظهار طريقة تفريغ جزء داخل المجسم.
3. كون الرسم على ورق ذي بعدين فإن الرسم عليه في حقيقته يكون في بعدين حتى لو كان مجسماً ثلاثي الأبعاد.

• إيجابيات(مميزات ) الرسم المحوسب :

1. الدقة والإتقان في  إنتاج التصاميم الهندسية المختلفة. 
2. سهولة التعديل على الرسم. 
3. ساهمت  في توفير الوقت والجهد.

• (ورقة عمل)

1. وضح(علل) الحاجة الى استخدام تكنولوجيا حديثة في رسم المخططات الهندسية ؟
2. من مميا زت الرسم الهندسي المحوسب..........

أ. توفير الوقت والجهد         ب . الدقة والاتقان في الرسم    ج. سهولة التعديل على الرسم    د. جميع ما سبق

التصميم والإبداع 

يعرف التصميم : بأنه مخطط للعمل يضعه المصمم ليسير ومن يعملون معه وفقه .

 يعرف الإبداع : بأنه نتاج جديد للتصميم , وقد يكون الإبداع بالتصميم ذاته

• أهمية التصميم : 

1. يعتبر بمثابة مرحلة التكوين والابتكار حيث يتم خلاله تجميع العناصر المختلفة في مكان واحد ذي دلالة ومعنى.
2. تظهر فيه خبرة وخيال المصمم.
3. يعدّ التصميم في الرسم الهندسي ثلاثي الأبعاد المدخل الأول لتنفيذ الفكرة الإبداعية، ويتطلب ذلك وعي تام  بمفهوم الخيال والتفكير الإبداعى فى التصميم بالإضافة  إلى المحددات الثابتة والمتغيرة فى الإبداع.

• (ورقة عمل )
• سؤال : اخنر / صح أو خطأ / المصطلح العلمي ؟

 اختر الاجابة الصحبحة 

يعتبر التصميم بمثابة مرحلة .........

أ. التكوين               ب . الابتكار                 ج. مخطط للعمل                   د. جميع ما سبق

صح أو خطأ 

1.(.....)كلما زادت    تفاصيل الرسم قلت صعوبة رسمه وتخيله

2.(....)لابداع هو نتاج جديد للتصميم وقد يكون الابداع بالتصميم ذاته

3.(....) يعد التصميم في الرسم الهندسي ثلاثي الأبعاد المدخل الأول لتنفيذ الفكرة الابداعية.

 ما المصطلح العلمي التالي : 

1.(..........................)هو نتاج جديد للتصميم وقد يكون التصميم ذاته عندما تلم بأفكار وخيال جديد.

2.(.........................) مخطط للعمل يضعه المصمم ليسير ومن يعملون معه وفقه.

 برامج  الرسم الهندس ثلاثي الأبعاد 

• اذكر عدد من برامج الرسم الهندسي المحوسب؟

1. برنامج - AutoCAD أوتوكاد.
2. برنامج - 3dmax ثريدي ماكس.
3. برنامج - math lap ماث لاب.
4. برنامج - Google sketch up جوجل سكتش اب.

• تعريف برنامج اسكتش اب   Google sketch up:

هو برنامج تصميم هندسي معماري ثلاثي الأبعاد، متوفر مجانا بالإنترنت. كما يشمل ميزات لتسهيل وضع نماذج لجوجل الأرض، فهو مصمم ليكون أكثر سهولة، يتميز بمرونة التعديل والتصميم.

• مميزات (خصائص) برنامج Google sketch up :

1. متوفر على شبكة الإنترنت ويمكن الوصول  إليه بسهولة .
2. مفتوح المصدر ( .)Open Source
3. سهل التنصيب والاستخدام .
4. يحتوي الأدوات اللازمة لإنتاج المخطط الهندسي لأي تصميم. 

• مفهوم البرنامج مفتوح المصدر Open Source :

هي برامج تتيح للمستخدم التعديل عليها وتطويرها واستخدامها دون قيود , حيث الحقوق الملكية لها غير محفوظة .

•  (ورقة عمل)

1: اذكر مميزات برنامج الاسكتش اب sketch up ؟

2: اذكر مكونات برنامج sketch up ؟

استكشاف برنامج google sketchup

• واجهة برامج google sketchup:

• تتكون شاشة برنامج google sketchup من عدة عناصر : 

1. شريط االعنوان.
2. شريط القوائم .
3. اشرطة الأدوات. 
4. المحاور.
5. شريط العمليات. 
6. المقاسات. 
7. خصائص ومواصفات الكيانات.

• أهم الأدوات في برنامج  google sketchup :

 

• (ورقة عمل)

       اختر الاجابة الصحيحة :

1-برنامج sketch up يشبه البرامج الأخرى من حيث...

أ. شريط العنوان            ب . شريط القوائم               ج. في بعض الأدوات            د. جميع ماسبق

2- رسم الأشكال الهندسية باستخدام جميع الادوات التالية ما عدا...........

3- تجسيم الأشكال الهندسية وتحويل الشكل إلى مجسم بإنشاء البعد الثالث نختار اداة.........

4- جميع ما سبق تسمى ادوات العرض وجميعها تعرض خطين أي بعدين ما عدا يعرض ثلاث خطوط أي ثلاث أبعاد......

5- اداة العرض الذي يظهر خطين: الخط الأحمر )محور السينات( والخط الأخضر )محور الصادات( هو.....

  رسم الخطوط  في برنامج  google sketchup

• ألوان المحاور في برنامج  google sketchup : 

1. اللون الاحمر للمحور  (س) السيني.
2. اللون الاخضر لمحور(ع) العيني.
3. اللون الأزرق لمحور(ص) الصادي.

• أنواع الخطوط :

1. الخطوط المستقيمة   .
2. الخطوط الحرة.  

• الأدوات المستخدمة لرسم الخطوط  :

تستخدم لرسم  الخطوط المستقيمة ( الأفقية، العمودية، والمائلة ) باتجاه أيٍّ من المحاور الثلاثة

 لايمكن التحكم باتجاه الرسم في  إطار المحاور الثلاثة، حيث يظهر عند

الرسم باستخدام تلك الأداة أنّ بعض ما رسم من خطوط تكون أفقية وأخرى عمودية أ و مائلة

• خطوات رسم الخطوط :

1. اختيار أ داة القلم .
2. نحدد نقطة بداية الخط بالنقر المستمر بالفارة والسحب حتى نقطة نهاية الخط .
3. النقر على مفتاح Enter لتحرير القلم من نقطة نهاية الخط .

• خطواط رسم خط مستقيم بطول  محدد:

نحدد نقطة بداية الخط بالنقر المستمر بالفارة والسحب بالاتجاه المطلوب، وخلال ذلك نكتب طول الخط
في خانة القياسات أسفل يمين الشاشة، ثم ننقر مفتاح الإدخال Enter

• ملاحظة///

1. ولكل طول خط وحدة قياس، مثل: متر، سنتميتر ... ، يمكن تحديد وحدة القياس الرئيسة قبل البدء بالرسم من خلال قائمة window ثم الأمر .model info .
2. للحصول على خطوط أفقية وعموية دقيقة تأكد من كون لون الخط هو نفس لون المحور عند سحب الخط باتجاه نقطة النهاية.

•     استخدامات خانة المقاسات: 

1.  تحديد طول وعرض المستطل.
2.  تحديد  نصف قطر الدائرة.
3.  تحديد عدد أضلاع المضلع.
4.  تحديد المسافة بين مركز المضلع وأي من زوياه.

خانة المقاسات

 تنفيذ نشاط 3: شاهدالفيديو التالي ثم حاول العمل معه خطوة بخطوة 

• أهم النقاط أثناء العملي :

1- زر ctrl موجود على لوحة المفاتيح في أقصى اليسار في الأسفل يستخدم في عملية النسخ والتكرارر مع (أداة Rotate أو اداة move .)

2- زر Esc وهو موجود في أقصى اليسار من الأعلى من لوحة المفاتيح يستخدم لإلغاء أمر ما أي جعل الأداة غير نشطة.
3-  زر delete : تستخدم لمسح الأشكال المحددة باللون الأزرق.
4-  Make Group : لتجميع الأجزاء كجزء واحد أي تجميع القطع كقطعة واحدة، ويتم الحصول عليه من:
أ. تحديد الشكل كله من أداة التحديد مع السحب بالماوس ثم الضغط على الزر الأيمن واختيار الأمر Make Group .
ب . تحديد الشكل كله من أداة التحديد مع السحب بالماوس ثم الضغط على قائمة Edit واختيار الأمر Make Group.

رسم الأشكال الهندسية google sketchup 

• الأشكال الهندسية :

مجموعة من الخطوط المستقيمة التي تشكل حلقة مغلقة، حيث يتصل نهاية الخط الأول ببداية  الخط الثاني، وهكذا حتى النهاية.

• طرق رسم الأشكل الهندسية : 

1. باستخدام القلم.
2. باستخدام أدوات الأشكال الهندسية.  

تجسيم اشكال الهندسية  google sketchup

• مفهوم تجسيم الأشكال الهندسية :

هو تحويل الشكل الهندسي الي مجسم هندسي , من ذي بعدين الي ذو ثلاث أبعاد

• خطوات تحويل الشكل الهندسي الي مجسما هندسيا :

وذلك من خلال استخدام أداة سحب / دفع push/ pull بسحب سطح الشكل الهندسي بالاتجاه الذي يظهره  كمجسم هندسي .

• وضح الفرق بين الشكل الهندسي والمجسم الهنددسي: 

الشكل الهندسي : مجموعة من الخطوط المستميمة التي تشكل حلقة مغلقة ويتكون من بعدين فمط (طول * عرض) 
المجسم الهندسي : شكل هندسي يتم أنشاء بعد ثالث له يتكون من (طول * عرض * ارتفاع )

• الأدوات المستخدمة مع عملية تجسيم الأشكال :

وتستخدم  أدوات العرض لمشاهدة جميع جوانب المجسمات الأمامية، الخلفية، اليمين، اليسار والسطح الأفقي بالإضافة  إلى المنظور اأيزومتري، استخدمها في عرض جوانب المجسم في النشاط السابق .

تنفيذ ىنشاط 4 , 5  صفحة 17 من الكتاب المدرسي 

التعديل على الأشكال والمجسمات الهندسية 

ومن العمليات التي يمكن  إجراؤها على العناصر أو الأشكال الهندسية ما يلي:

• تجميع عدة عناصر لتصبح مكوناً واحداً: يتم ذلك من خلال اتباع الخطوات التالية:

1. تحديد تلك العناصر باستخدام اداة التحديد. 
   
   
   
2. النقر على أ ي العناصر المحددة باستخدام مفتاح الفارة الأ يمن.
3. اختيار الأمر Make Group من القائمة التي تظهر.

• تحريك العنصر من مكانه: يتم ذلك من خلال اتباع الخطوات التالية:

1. تحديد العنصر المراد تحريكه.
2. اختيار أ داة التحريك 
3. النقر المستمر على العنصر المحدد مع السحب  إلى الموقع المراد التحريك  إليه.

• تكبير/تصغير الأشكال الهندسية: يتم ذلك من خلال اتباع الخطوات التالية:

1. تحديد الشكل الهندسي.
2. اختيار أ داة التصغير/التكبير () فتظهر مقابض على محيط الشكل الهندسي.
3. نختار المقبض المناسب للعملية المطلوبة بالنقر المستمر عليه بالفارة والسحب للداخل للتصغير وللخارج للتكبير.
4. الإفلات عند الوصول للمطلوب برفع النقر عن الفارة.

• استدارة الشكل الهندسي: يتم ذلك من خلال اتباع الخطوات التالية:

1. تحديد الشكل الهندسي.
2. اختيار أ داة الاستدارة () فتظهر منقلة دائرة .
3. تحديد مركز الاستدارة بوضع المنقلة بالشكل والموقع المناسب والنقر هناك .
4. تحديد نقطة أ خرى تشكل مع الأولى خطاً مستقيماً يمثل محور الاستدارة للشكل الهندسي المحدد .
5. تحريك الفارة باتجاه حتى الوصول للاستدارة المطلوبة .  

الطباعة ثلاثية الأبعاد 3D printing

• عدد البعض من مواد الخام المستخدمة في طباعة ثنائية الأبعاد ؟  ( ورق و زجاج و قماش)

• عدد البعض من مواد الخام المستخدمة في طباعة ثلاثية الأبعاد ؟ (بلاستك و معادن و خز و بوليمرات)
•  ما الممصود بالطباعة ثلاثية الابعاد ؟ 

إحدى أشكال تكنولوجيا التصنيع حيث يتم تكوين جسم ثلاثي الأبعاد بوضع طبقات  رقيقة متتالية من مادة ما، بعضها فوق يعض

• عدد مميزات الطباعة ثلاثية الابعاد ؟ 

1.   اسرع واسهل من طرق التصنيعٌ والتجس مٌ الأخرى (موفر للولت والجهد)
2. أوفر في استخدام الخامات.
3.  القدرة عل طباعة أجزاء متداخلة معقدة التركيبٌ (الدقة المتناهيةٌ في طباعة وانتاج المنتج )
4.  تمكن من صناعة أجسام من مواد مختلفة بمواصفات  كيميائية وفيزيائية مختلفة.
5.  سهولة تعد يلٌ التصميمٌ وسرعة الحصول عل القطعة المطلوبة وذلك عبر تصميمٌه على الحاسوب.

• عدد مجالات استخدام تمنية الطباعة ثلاثية الابعاد : 

1. في مجال العمارة والانشاءات
2.  في الصناعة
3.  العمارة
4. صناعة السياٌرات والاطارات والطائرات
5.  في الطب مثل : طباعة الجلد

•  (ورقة عمل)

 أجب عن الاسئلة التالية: 

1.  كيف تعمل الطابعة ثلاثية الأبعاد؟   (تتم عملية الطباعة من خلال رص طبقات رقيقة متتالية من المادة الخامة فوق بعضها البعض، حتى يكتمل تكوين جسم الثلاثي الأبعاد )
2. عدد مميز ات الطباعة ثلاثية الأبعاد؟
3.  اذكر المجالات الذي دخلت فيها طباعة ثلاثية الأبعاد؟
4.  عدد الخامات التي يمكن استخدامها في الطابعة ثلاثية الأبعاد؟

اختر الاجابة الصحيحة :

1-تعد الطباعة على الورق أو على الزجاج أو على القماش ، طباعة .......................

أ. ثنائية الأبعاد        ب. ثلاثية الأبعاد    ج. خماسية الأبعاد     د. سداسية الأبعاد

2- ابتكر ......... تقنية الطباعة الثلاثية الأبعاد عام 1993 م، وما ا زل التطوير عليها مستمر حتى يومنا هذا.

أ. ليورناردو دي فينشي      ب . امانويل ساكس     ج. الخوارزمي     د. ليس مما سبق

3- من الخامات المستخدمة في الطباعة ثلاثية الأبعاد هي.....

أ. البلاستيك      ب . الخزف      ج. المعادن       د. جميع ما سبق   

4- من ممي ا زت الطباعة ثلاثية الأبعاد ........  

أ. انتاج منتجات معقدة      ب . انتاجه بخامات مختلفة      ج.سهل صناعة المنتجات     د. جميع ما سبق

ضع (√) أو ( × ) :

1.(......)الطباعة ثلاثية الأبعاد يسمح بإنتاج أي جزء أو شكل هندسي بثلاثية الأبعاد وبعدة خامات بأسرع وأوفر وأسهل.

2.(......)ابتكر إمانويل ساكس تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد عام 1990 .

3.(......)تهدف طباعة ثلاثية الأبعاد بتجسيد وتصنيع عدد قليل من القطع ذات التصميم الخاص.

4.(......)طباعة ثلاثية الأبعاد هو منتج تم تصنيعه عند الطباعه فهو منتج مجسم وملموس بثلاثي الأبعاد، تم تصميمه على الحاسوب

ومن ثم طباعته أي تصنيعه في آن واحد  

.