3D-моделирование в Tinkercad: знакомимся с сервисом и создаём торт в стиле Minecraft

Чтобы познакомиться с 3D-моделированием, совсем не обязательно устанавливать профессиональные программы и тратить месяцы на теорию. Можно воспользоваться бесплатным онлайн-сервисом Tinkercad и за полчаса создать первый проект вместе с ребёнком.

Давайте так и поступим. В этой статье мы расскажем, как начать работу в Tinkercad, познакомим вас с его интерфейсом и основными инструментами. Если дочитаете до конца, сможете собрать свой праздничный 3D-торт с визуализацией в стиле Minecraft и LEGO.

Содержание

• Регистрируемся и начинаем работу в Tinkercad
• Изучаем интерфейс и основные разделы
• Создаём первый 3D-проект в Tinkercad
• Что ещё можно попробовать в Tinkercad
• Простые проекты для закрепления навыков

Регистрируемся и начинаем работу в Tinkercad

Перейдите на tinkercad.com и прокрутите страницу до самого низа. В правом нижнем углу найдите вкладку, которая позволит переключить интерфейс сайта на русский язык, — так работать будет гораздо удобнее.

Далее нажмите на кнопку «Регистрация» и выберите «Создать персональную учётную запись». На момент обзора пользователям с российским IP регистрация недоступна. Однако после её прохождения сервис работает без каких-либо ограничений независимо от вашего местоположения.

Ещё нюанс регистрации: Tinkercad создаёт учётные записи только для пользователей от 13 лет. В остальных случаях сервис выдаёт временную учётку на 14 дней, которую должен подтвердить родитель или преподаватель. Процедура занимает 2–3 рабочих дня, поэтому проще завести аккаунт на себя и затем передать его ребёнку.

Изучаем интерфейс и основные разделы

После входа в учётную запись перед вами откроется главная страница, где можно выбрать один из рабочих режимов: «3D-проекты», «Цепи» или «Блоки кода». Здесь же вам доступны интерактивные уроки, которые можно пройти заранее, чтобы изучить все основные операции в Tinkercad.

В режиме 3D-проектов вы можете создавать объёмные модели из простых фигур вроде куба, цилиндра, конуса или сферы. Здесь же удобно готовить объекты к печати: сервис Tinkercad поддерживает форматы STL и OBJ для 3D-принтеров, а встроенные инструменты позволяют сразу подогнать полученную модель под нужные размеры.

В режиме «Цепи» вам доступна библиотека электронных компонентов — резисторов, светодиодов, датчиков и транзисторов. Есть поддержка популярных плат Micro: bit и Arduino. Это позволяет тестировать электросхемы прямо в браузере и наблюдать, как они работают.

Режим «Блоки кода» позволяет создавать 3D-объекты с помощью визуальных блоков программирования. Например, так вы можете построить башню из кубов разных размеров или спиральную лестницу — достаточно указать параметры повторения и изменения формы.

В левом боковом меню находятся следующие подразделы:

• «Классы» — здесь вы увидите уроки, если учётная запись будет привязана к школьной программе или курсу.
• «Проекты» — это место для хранения всех ваших работ.
• «Коллекции» — в этом разделе можно систематизировать проекты по темам или назначению и быстро находить нужные работы.
• «Учебные пособия» — здесь собраны пройденные и активные уроки, а также есть ссылка на Учебный центр Tinkercad.
• «Задачи» — это раздел с активными и пройденными заданиями, которые могут назначить преподаватели. Однако, если вы учитесь самостоятельно, выбрать задания можно в Центре задач.

На главной странице также есть верхняя панель с такими вкладками:

• «Изменения» — дублирует меню создания проектов в режимах 3D, «Цепи» и «Блоки кода». Здесь же можно перейти в раздел Sim Lab с физическими симуляциями и ознакомиться с другими продуктами Autodesk: Tinkercad для iPad, Fusion и Forma.
• «Галерея» — это подборка лучших работ сообщества Tinkercad, которые вы можете взять как шаблон для своего проекта.
• «Обучение» — ссылка на Учебный центр Tinkercad.
• «Преподаватели» — здесь собраны материалы для учителей.
• «Ресурсы» — статьи, видеоуроки и публикации участников сообщества по работе с Tinkercad.

Создаём первый 3D-проект в Tinkercad

В этом разделе мы пошагово создадим простой 3D-объект — праздничный торт. По ходу вы познакомитесь с основными инструментами Tinkercad: научитесь перемещать и вращать фигуры, рисовать собственные формы, а в конце — экспортировать готовую модель для 3D-печати или визуализации в стиле Minecraft и LEGO.

Шаг 1. Запускаем проект и осваиваем навигацию

На главной странице нажмите на кнопку «Создайте свой первый 3D-проект». Если вы уже работали в этом режиме, перейдите в меню «Проекты» и во вкладке 3D кликните «Создать». В обоих случаях откроется рабочая зона с плоскостью-миллиметровкой и панелью инструментов.

Если вы нажмёте на кнопку «Параметры» в правом нижнем углу, то сможете изменить формат плоскости, её масштаб и метрическую систему. Также учтите, что все изменения в Tinkercad сохраняются автоматически. Поэтому, если вам нужно прервать сеанс, просто закройте окно браузера.

Большинство действий в рабочей области программы (вьюпорте) можно выполнять с помощью мыши и клавиш:

• Левая кнопка мыши (ЛКМ) — выделяет объекты в сцене.
• Правая кнопка мыши (ПКМ) — вращает рабочее пространство.
• Средняя кнопка мыши (СКМ) — масштабирует сцену.
• СКМ с удержанием — перемещает сцену целиком.

Шаг 2. Знакомимся с панелью инструментов

Кнопка «Исходный вид» (значок дома) возвращает угол обзора по умолчанию. Символы «+» и «–» отвечают за масштабирование, как и прокрутка СКМ. Если нажать на самую нижнюю кнопку, то рабочее пространство переключится в ортогональный режим — плоский вид сверху, сбоку или спереди, где все линии остаются параллельными.

Справа расположена основная панель с готовыми объектами — их можно перетаскивать в сцену для редактирования. По умолчанию открыта коллекция примитивов «Основные формы». Если нажать на эту вкладку, откроется список всех доступных наборов: «Буквы и цифры», «Существа и персонажи», «Повседневные объекты» и многие другие.

Если при размещении объектов вам необходимы точные координаты, добавьте в сцену инструмент «Линейка» — нажмите на соответствующий значок чуть выше коллекции фигур. После вы сможете отслеживать размеры каждого объекта и его расположение относительно осей.

Рядом с «Линейкой» находится «Инструмент примечаний», который позволяет оставлять комментарии в проекте. Чуть выше расположены инструменты для работы с объектами: копирование, выравнивание, группировка и другие. Если сцена пуста, эта панель неактивна.

Шаг 3. Работаем с примитивами

Примитивы — это базовые геометрические фигуры, которые служат строительными блоками для сложных 3D-моделей в Tinkercad. Они находятся в меню «Основные формы» справа от рабочей плоскости.

Для примера выберите оранжевый цилиндр и, удерживая ЛКМ, перетащите его на плоскость. Затем попробуйте потянуть за чёрную стрелку над фигурой, чтобы поднять или опустить цилиндр по вертикали. А с помощью изогнутых стрелок по бокам фигуры вы можете вращать объект в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Параметры длины, ширины и высоты регулируются с помощью небольших квадратных маркеров — при наведении они подсвечиваются красным цветом. Также вы можете указать точные размеры объекта, если кликнете по нужному маркеру и введёте значение вручную.

3D-модели в Tinkercad могут быть обычным объектом — «Телом» или «Отверстием». Эти роли можно выбрать во вкладке справа, если выделить модель в рабочем пространстве. В этом же окне находятся дополнительные параметры, которые зависят от типа примитива. Например, у цилиндра есть настройки количества граней («Стороны»), размера фаски острых углов («Скос») и плавности фаски («Сегменты»).

Чтобы изменить цвет объекта, нажмите на кнопку «Тело» и выберите нужный оттенок. При желании вы можете сделать фигуру полупрозрачной или задать свой цвет во вкладке «Пользовательские».

Шаг 4. Объединяем объекты

Добавим в сцену ещё один объект и назначим ему роль «Отверстие», чтобы сделать срез на первой модели. Для этого перетащите из коллекции параллелепипед, разместите его на плоскости и задайте нужные параметры, чтобы превратить фигуру в тонкую плоскость.

Выделите обе фигуры с помощью ЛКМ, и в верхнем меню появится две функции: «Создать группу объединения» и «Создать группу слияния».

Первая функция подходит для временного объединения, а вторая — для окончательного слияния, когда проект готов или вы уверены в сочетании деталей. Однако даже после слияния объекты можно разделить обратно: достаточно нажать кнопку «Разгруппировать» (иконка куба и шара) справа от опций группирования. На скриншоте ниже она пока неактивна, поскольку мы ещё не объединили объекты.

Нам нужно сделать низ цилиндра плоским и отсечь его дно. Для этого выделите обе фигуры и нажмите на кнопку «Создать группу слияния» — нижняя часть цилиндра удалится, и останется ровная поверхность.

Шаг 5. Рисуем собственные формы

Добавим в сцену объект Scribble — значок в виде штриха, который на скриншоте ниже находится справа от шара. Как только он появится, перед вами откроется отдельное рабочее пространство для рисования.

В Scribble-режиме вы можете выбрать значок карандаша и рисовать от руки или карандаш со звёздочкой и рисовать сплошные формы. Во втором случае вы ставите начальную точку, удерживаете ЛКМ и очерчиваете контур — вся область внутри превращается в твёрдое тело. Все нарисованные фигуры отображаются в 3D в небольшом окне справа.

Для нашего проекта нарисуйте волну и нажмите на кнопку «Готово». Затем в основной сцене отрегулируйте размер и положение полученной детали.

Шаг 6. Прикрепляем деталь к поверхности

В Tinkercad объекты можно отзеркаливать по горизонтали и вертикали. Для этого выделите модель и нажмите на верхней панели кнопку «Отразить зеркально» (иконка с двумя треугольниками). Затем с помощью стрелок на рабочей поверхности укажите направление отзеркаливания.

Далее перетащите модель к поверхности основного объекта. Чтобы деталь автоматически прилегала к основе, активируйте инструмент «Круиз-режим» (иконка с магнитом в верхней панели инструментов).

После на модели появится зелёная плоскость с белой точкой внутри. Потяните за неё и переместите деталь к поверхности другого объекта — программа сама притянет её и отобразит «Рабочую плоскость формы».

Шаг 7. Вносим дополнительные коррективы

Поверхность главного объекта изогнута, поэтому некоторые детали могут не состыковаться. Их можно «утопить», что мы сейчас и сделаем.

Разместите изогнутую деталь, затем создайте её копию (Ctrl + D) и с помощью «Круиз-режима» расположите на соседнем участке. Повторяйте эти действия, пока орнамент не покроет всю боковую поверхность.

Узор можно выровнять по нижней части главного объекта. Для этого выделите всё и нажмите «Выровнять» (кнопка с изображением уровней).

Зажмите Shift, выделите все узорные элементы и задайте им свойство «Отверстия». После этого выделите всю сцену и примените «Группу слияния». В результате получится объект с резным орнаментом по боковой поверхности — и этот рисунок вы создали самостоятельно.

Шаг 8. Завершаем проект

Теперь вы знакомы со всеми основными инструментами Tinkercad. С их помощью можно продолжать добавлять формы и дорабатывать объект.

Мы нарисовали от руки спираль и разместили её на поверхности цилиндра. Затем украсили модель примитивами: в центре появился длинный зауженный цилиндр — свеча, а чуть выше — параболоид, который имитирует пламя. Чтобы придать пламени реалистичность, мы окрасили его в оранжевый цвет и сделали полупрозрачным.

Финальный штрих — ещё один широкий и сплющенный цилиндр, который послужит подставкой для нашего домашнего тортика.

С готовой моделью можно поэкспериментировать в разных режимах:

• «Sim Lab» — позволяет задать объекту физические свойства. Чтобы открыть режим, нажмите кнопку с яблоком в верхнем углу.
• «Блоки» — показывает модель в стиле Minecraft. В этом режиме нельзя редактировать объект, но можно рассмотреть его в виде кубических блоков и экспортировать в Java Edition для переноса в игру. Для выбора режима нажмите на кирку рядом с Sim Lab.
• «Кирпичи» — этот режим помогает подобрать детали для сборки модели из настоящего конструктора. Для просмотра визуализации нажмите на кнопку с LEGO рядом с Sim Lab и «Блоками».

Если вы нажмёте на кнопку «Экспорт» в правом верхнем углу, Tinkercad предложит продолжить работу с моделью в программах Fusion или Forma. Также вы можете скачать свой проект для 3D-печати в форматах OBJ, STL и GLB или выбрать SVG — для лазерной резки и гравировки.

Что ещё можно попробовать в Tinkercad

Напоследок перечислим несколько полезных особенностей программы, которые могут пригодиться вам в будущих проектах.

Импорт готового контента. Tinkercad поддерживает загрузку моделей в OBJ, STL и SVG. Формат SVG позволяет превратить собственное изображение в 3D-модель. Для этого сначала конвертируйте его в SVG с помощью любого онлайн-сервиса, а затем загрузите через кнопку «Импорт» в правом верхнем углу. Максимальный размер файла — 25 МБ.

Работа с генераторами форм. В нижней части панели с коллекциями моделей находится вкладка «Генераторы форм» — это специальные параметрические объекты с гибкими настройками. В отличие от обычных фигур, каждый генератор имеет собственный набор параметров, которые вы можете регулировать через меню.

Изменение и копирование других авторских проектов. Вы можете выбрать уже готовый дизайн из галереи Tinkercad, нажать на кнопку «Копировать» и работать с этим проектом в своём рабочем пространстве, менять его. Это полезно для изучения техник других авторов.

Проекты для закрепления навыков

Практика в Tinkercad помогает развивать пространственное мышление, учиться работать с трёхмерными объектами и осваивать основы инженерного проектирования. Ниже мы предлагаем несколько проектов, которые позволят закрепить базовые навыки моделирования:

• «Бриллиантовое кольцо» — в этом проекте вы создадите кольцо с огранённым камнем, научитесь позиционировать объекты, а также объединять несколько фигур в единую модель.
• «Именной брелок» — вы спроектируете брелок с объёмными буквами, попрактикуетесь в выравнивании фигур, изменении их размеров, а также в добавлении отверстия для крепления.
• «Снеговик» — вы сделаете снеговика из нескольких сфер, добавите шляпу, пуговицы, руки и морковку, а также потренируетесь копировать, масштабировать и раскрашивать фигуры.
• «Игрушечная машинка» — в этом проекте вы соберёте машинку из прямоугольников и цилиндров, настроите размеры деталей, совместите их друг с другом и добавите подходящие колёса.
• «Макет дома» — вы построите дом из кубов, создадите окна и двери с помощью функции «Отверстие», освоите выравнивание, работу с рабочей плоскостью и прозрачностью для имитации стекла.

Tinkercad — неплохой старт для освоения 3D-моделирования. Если ребёнок заинтересуется, дальше вы постепенно сможете переходить к более продвинутым программам. Например, Blender подойдёт для создания анимации и визуальных эффектов, Autodesk Maya — для профессионального моделирования персонажей, а SolidWorks — для инженерного проектирования или сложных технических деталей.