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3.4 3D-Modellierung und Druck (4 Stunden)
Lernziele
● Aufbau von MINT-Kenntnissen, Förderung der Kreativität.
● Überblick über die Grundlagen der 3D-Modellierung und des 3D-Drucks.
● Erstellen von 3D-Modellen in verschiedenen Schwierigkeitsstufen.
Verständnis für 3D-Modellierung und Druck
Bei der 3D-Modellierung handelt es sich um ein Computergrafikverfahren, bei
dem eine spezielle Software verwendet wird, um eine mathematische Darstellung
eines dreidimensionalen Objekts oder einer Form zu erzeugen.
Ein 3D-Modell ist die digitale Darstellung eines physischen Objekts und wird in
zahlreichen Branchen genutzt. Anwendungen und Software für die 3D-
Modellierung werden in zahlreichen Bereichen eingesetzt, z. B. in der Architektur,
im Bauwesen, in der Produktentwicklung, in der Wissenschaft, in der Medizin, im
Film, im Fernsehen und in Videospielen, um Grafikdesigne zu stimulieren, zu
rendern und zu visualisieren.
Die Grundlagen der 3D-Modellierung sind mit einer speziellen Terminologie
verbunden.
● Ein Polygon ist eine Sammlung grundlegender geometrischer Einheiten,
die jeweils aus Scheitelpunkten und geraden Kanten bestehen.
● Ein Scheitelpunkt ist die kleinste Komponente eines Polygons.
● Eine Kante ist der Schnittpunkt zweier polygonaler Facetten auf der
Oberfläche des Polygons.
● Ein Netz ist ein dreidimensionales Modell, das aus Eckpunkten, Kanten und
Flächen besteht, die die Form definieren.
● Eine Fläche ist ein Bereich, der von drei oder mehr Kanten umschlossen
wird.
Drahtgittermodellierung, Oberflächenmodellierung, Volumenmodellierung und
3D-Skulptur sind die vier grundlegenden Formen der 3D-Entwicklung. Bei der
Drahtgittermodellierung werden Kanten und Eckpunkte verwendet, um lediglich
die grundlegende Struktur eines Objekts oder einer Figur darzustellen. Im
Gegensatz dazu werden bei der Oberflächenmodellierung die Oberflächentextur,
die Schattierung und die Farbe eines 3D-Modells durch ein polygonales Netz
dargestellt. Die Volumenmodellierung stellt das Innere und Äußere des 3D-
modellierten Objekts dar und geht damit über die reine Oberflächendarstellung
hinaus. Beim Modellieren einer 3D-Skulptur schließlich, auch bekannt als
