7 Imitácia

tolík

Podtitul Keď sa upcyklácia stretne s AutoCAD-om Mozaika Skladanie malých obrazových vzorov do jedného celku

Tento projekt v sebe dokonale spája udržateľnosť a inžiniersku kreativitu. Hovorme tomu recyklácia, upcyklácia alebo jednoducho dávanie druhej šance veciam, ktoré by inak skončili na skládke. S drevom a kartónom sa takto dokážem hrať neustále. Stačí zobrať vhodné vyradené časti, presne ich narezať, zlepiť a ošetriť povrch. Mojím najobľúbenejším kúskom z tejto kategórie sa stal multifunkčný stôl na jednej nohe. Poďme však pekne postupne od podlahy. Ako základňu som použil päťramenný kríž bez koliesok z rozpadnutého kancelárskeho kresla. Na túto stabilnú hviezdicu dokonale sadla masívna papierová rúra. Nasledovali dva drevené kruhy s priemerom 72 cm, ktoré pôvodne slúžili ako čelá priemyselnej káblovej špulky. Spodný kruh som k nohe fixoval pomocou vlastnoručne vyrobených rebrových výstuh z kartónu. Medzi oboma drevenými platňami navyše vznikol praktický priestor pre dve zásuvky s rozmermi 52 x 25 cm a výškou 7 cm. Z pôvodne nenápadného stolíka na drobné občerstvenie sa vďaka precíznemu lícovaniu dielov stal mimoriadne stabilný, pevný a dokonca plnohodnotný otočný jedálenský stôl.

Konštrukcia bola bezchybná, no masívny vrchný plát si pýtal poriadnu povrchovú úpravu. Po stránke mechanickej ochrany to bolo jednoduché – stôl dostal transparentnú ochrannú fóliu, ktorá spoľahlivo odoláva mastnote, tekutinám a bežnému opotrebovaniu. Skutočnou výzvou však bol vizuálny dizajn. Prvoplánovo bol zámer pretvoriť stôl na herný stôl, ktorý by v sebe spájal šachovnicu, doskovú hru Go a tradičné Človeče, nehnevaj sa. Na hranie však neostával čas. Ďalším konceptom bola staroanglická námornícka kompasová ružica. Tento nápad však narazil na technický fakt – keďže je stôl otočný, fixné svetové strany by na ňom nedávali zmysel.

Všetky úvahy ma nakoniec prirodzene doviedli k imitácii zložitejšej drevenej mozaiky (tzv. intarzie). Hľadal som opakujúci sa, geometrický a nerušivý vzor, ktorý bude vyzerať skvele z každého uhla, aj keď sa stôl práve točí. Základnú matricu som postavil na pravidelnom šesťuholníku rozdelenom na šesť rovnakých trojuholníkov. V starom dobrom AutoCAD-e som vygeneroval stredovú štruktúru a postupným nabaľovaním ďalších kružníc som vytvoril presnú vektorovú sieť až po samotný okraj stola. Hotové vektory som následne exportoval do grafického softvéru, kde začala tá pravá mravčia práca. Každé jedno miniatúrne políčko som vypĺňal textúrami dreva – od jemných svetlých odtieňov až po hlboký tmavý mahagón. Aby bola ilúzia dokonale presvedčivá, každému segmentu som pridal jemný tieň a zvýraznil kontúry, vďaka čomu mozaika získala úchvatný 3D efekt. Posledným krokom bolo zbalenie dát a odoslanie na veľkoformátovú tlač. Transparentná fólia na záver vytiahla hĺbku farieb a stôl dostal finálnu podobu, ktorú už nebolo potrebné nikdy meniť.

6 Dizajn a 3D tlač

Náhrdelník

Podtitul Keď technológia diktuje podmienky dizajnu Súprava šperkov Náhrdelník a náušnice

Tento projekt si prešiel naozaj dlhou a tŕnistou cestou. Pôvodná myšlienka bola pritom jednoduchá – kúpiť niekde pekný prívesok v tvare snehovej vločky. Ukázalo sa však, že trh moju predstavu nespĺňa, a tak skrslo klasické inžinierske rozhodnutie: vyrobím si ho sám. Zvolil som vtedy rodiacu sa technológiu 3D tlače, ktorá bola pre mňa novinkou a veľkým lákadlom. Otvoril som starý dobrý AutoCAD, navrhol základný 2D vzor a následne ho vytiahol do 3D modelu. V tom momente však začala čistá technologická dráma. Čo typ 3D tlačiarne, to iné reštrikcie. Musel som bojovať s parametrami ako minimálna hrúbka steny, kritické polomery prechodov či minimálna technologická vôľa medzi susednými plochami. Pôvodné ostré kontúry museli ustúpiť jemnému zaobľovaniu. Prvé fyzické pokusy o tlač navyše skončili fiaskom – roztavená hmota nedržala tvar a vplyvom nerovnomerného chladnutia a vnútorného pnutia dochádzalo k deformáciám a skrúteniu výtlačku.

Bola to obrovská výzva aj pre vtedajšie profesionálne printové štúdiá. V jednom zúfalom momente prišiel dokonca pokus vykresliť vločku ručne pomocou taviaceho 3D pera, no bez úspechu. Musel som preto zmeniť stratégiu. Povolal som na pomoc vedomosti z predmetu tvárnenie kovov. Tvar vločky som upravil pridaním špeciálnych výstužných rebier na spevnenie konštrukcie, akoby išlo o komplikovaný kovový výkovok. Až toto riešenie sa po konzultáciách ukázalo ako realizovateľné. Keďže som v AutoCAD-e prekresľoval vločku nespočetne veľa ráz, rozhodol som sa projekt rozšíriť na celý set – pribudli geometricky zladené náušnice. Finálny model putoval z AutoCAD-u (DWG) do modelovacieho Blenderu (BLEND) kvôli kontrole vizualizácii plôch a odtiaľ cez export (STL) priamo do slicera – prekladača inštrukcií pre 3D tlačiareň. Po rozposlaní dát sa našla jedna odvážna firma, ktorá túto technologickú výzvu dotiahla do úspešného konca.

Celé toto úsilie síce odhalilo zopár nepredvídateľných vrtochov materiálu, no malo aj jeden neblahý kreatívny následok. Pôvodný tvarový zámer prešiel toľkými optimalizáciami, že výsledný produkt vyzeral inak, než som plánoval. Napriek tomu je výsledok (ako môžete vidieť na obrázku) skvelý a nositeľný. Pevne dúfam, že od čias, kedy 3D tlačiarne za sebou tlačili povestnú plastovú kačičku, urobil priemysel obrovský skok a dnes už môžeme posielať do tlače čisté, nekompromisné pôvodné návrhy priamo.

5 Slávnostný cukrársky výrobok

Torta

Podtitul Torta ako strojársky projekt: Keď AutoCAD zachraňuje dezert Návrh Korpus, plnka, ozdoba ako predmet projektovania

Keď počujete slovo torta, predpokladám, že prvé, čo vám napadne, je chuť si z nej odhryznúť. No kým pristane na stole, čaká nás precízny výrobný proces. Korpus, krém a zdobenie totiž nie sú len chutné ingrediencie – sú to prvky, ktoré majú svoj presný rozmer, objem a váhu. A tam, kde sú rozmery, prichádza na rad efektívny inžiniersky návrh.

Skôr než sa zapne rúra, pozriem sa na celý projekt strojárskym okom v AutoCAD-e. Ak nechcete plytvať surovinami, musíte naplno využiť geometriu plechov a foriem. Kto na matematike dával pozor, vie, že pomocou derivácií sa dajú vypočítať maximálne plošné útvary. Je predsa oveľa lepšie rezať korpus vo virtuálnom priestore, než ho reálne neobratne pokaziť nožom. Celistvý a presne naprojektovaný základ totiž nezabezpečí len pekný rez tortou, ale najmä pevnosť a tvarovú stálosť celej konštrukcie.

Poďme na krém. Dobrá domáca torta ním na rozdiel od tých zahraničných nešetrí a krém u nás často dosahuje výšku samotného korpusu. A čo na to AutoCAD? Dokáže presne prepočítať požadovaný objem krému. Hneď viem, do akej výšky ho natierať, aby z jednej klasickej dávky vyšlo rovnomerne na všetky vrstvy. Výsledkom je komplexný projekt, vďaka ktorému vopred poznám finálny dizajn, predbežnú váhu a presne viem, či si vystačím so zásobami zo špajze, alebo musím vyraziť na nákup surovín.

Zdobenie je finálnou montážou a neradno ho podceňovať. Aj tu si AutoCAD dokáže vydobyť svoje miesto. Hoci priestorové, ručne modelované kvety do softvéru nahodíte len ťažko, spoľahlivo vám postráži ich rozmerové hranice. Pomôže určiť správnu mierku postavičiek v pomere k celkovému dielu a je geniálnym pomocníkom pri rozvrhnutí textov či ornamentov pomocou rozkreslených šablón.

Pri tortách sa dá technicky zrealizovať oveľa viac, než by ste čakali. To som ešte nespomenul nuansy ako výpočet celkového ťažiska poschodí či skryté podporné výstuže. Skrátka, je to poctivý projekt od A (Aký bude dizajn) až po Z (Zabaliť a expedovať).

4 Voľná kreativita

artón

Papier a lepidlo Kartón, lepenka a lepidlo Duvilax

Počas výšky k nám dorazila veľká téma recyklácie. Spracovanie použitých surovín na niečo zmysluplné bolo zrazu vysoko populárne. Ako strojár som mal blízko najmä k drviacim strojom a lisom na pelety. Výkres po výkrese som ich podstivo prekresľoval. Fascinovalo ma, ako sa takto dajú stlačiť kovy, drevo, papier či dokonca staré bankovky do kompaktného celku – pelety.

Mne osobne však najviac učaroval papier. Inšpiroval ma projekt zo zahraničia, kde študenti v rámci šetrenia premenili internátny nábytok na kartónový – a navyše nelepený. Hoci sme vtedy slovo startup ešte nepoznali, okamžite som vedel, že toto chcem skúsiť aj ja.

Mal som na to všetko potrebné – v rukách odhodlanie a v hlave nielen povesť o Svätoplukových prútoch, ale najmä semestre statiky, nosníkov a konštrukcií. Z nákupných centier som začal nosiť vhodné krabice, ktoré tak dostali druhú šancu pred zlisovaním. Časom som sa vypracoval na skutočného fajnšmekra na hrúbky, vrstvy a vlnenia kartónov. K tomu stačilo pridať papierové tubusy, lepidlo a pevné prekvapivo silné konštrukcie boli na svete. Stačilo ich už len nastriekať farbou alebo potiahnuť fóliou.

Všetky zložité aj jednoduché prvky som si vďaka štandardným rozmerom materiálu vopred projektoval v starom dobrom AutoCAD-e. Digitálna projekcia mi presne odhalila spotrebu materiálu. Do nákupného zoznamu tak okrem potravín pribudla sem-tam položka 3 krabice a v lokálnom mäsiarstve som pridal do zoznamu pevné papierové rúrky od fólií. A čo všetko som vlastne vyrobil? Úložné boxy na mieru, atypické prepravky, spevnené dosky, a keď sa mi rozpadlo kreslo, tak aj nové sedenie. Postupne pribúdali šuplíky a nakoniec aj celý pracovný stôl z kartónu. Ako sa s úsmevom vravelo – až do minutia kilového vedierka lepidla. A veruže tých vedierok padlo naozaj dosť.

3 2D/3D parametrické kreslenie Voľná aj podmienená kresba

Pouličná lampa

Výstup Vektorový výstup ako vstup pre ďalšie spracovanie a hlavne modelovanie

Pre niekoho je elementárnym základom otvoriť Word a napísať text. Pre mňa ako technicky zmýšľajúceho človeka je základným vyjadrovacím jazykom parametrické kreslenie a vytvorenie presného výkresu v AutoCAD-e, či iných podobných programoch. A práve tu sa dostávame na ten najvyšší pomyselný stupienok pri práci s predlohou. Na začiatku je to rovnaké: z počiatočnej idey alebo statického obrázka vytvoríme vektory, ktoré premyslene zodpovedajú vzoru. My sa však neuspokojíme s tým, že v AutoCAD-e vytvoríme iba čistý výstup vhodný na tlač, ktorý by následne poslúžil ako šablóna či finálny vyrezaný predmet. Ideme ďalej. Vektory v druhom kroku precízne upravíme – dotiahneme línie, skrátime presahy a odstránime všetko nepotrebné pre ďalšie spracovanie. Vyčistené vektory exportujeme. Môžeme ich napríklad transformovať do formátu SVG, čo sám robím veľmi často. Chcete poznať môj osobný trik? Pri exporte dôsledne používajte ID. Ďalšou skvelou cestou je transformácia DWG formátu do DXF a následný import do Blenderu (BLEND). V tom momente získate dokonalý a presný základ pre modelovanie v plnohodnotnom 3D priestore. Možností a ciest je, samozrejme, omnoho viac. Často sa stáva, že práve v druhej polovici práce prevládne čistá kreativita a fantázia. Prvé kroky prevzatia vzoru tak poslúžia iba ako odrazový mostík k vašej vlastnej, autonómnej tvorbe. A to je skvelé. Tvorte a experimentujte – nenechajte sa nikým obmedziť ani zastaviť.

Ako ideálny zástupný vzor pre tento najvyšší level som vybral pouličnú lampu. Človek reálne potrebuje vidieť desiatky rôznych lámp v uliciach, kým konečne nájde presne ten tvar a prevedenie, ktoré ho osloví. Pri návrhu však nesmiete zabudnúť na reálnu funkčnosť a na fakt, z akých materiálov je lampa v skutočnom svete vyrobená. Ak sa úspešne dopracujete k 3D modelu, ktorý verne odzrkadľuje realitu, čaká vás posledný, no kľúčový krok. Z tohto modelu musíte byť schopní zostaviť finálny obrazový vzor – technický výkres. Som detailista a srdcom strojár. V záverečnej fáze skrátka musím mať absolútne jasno v otázke technologickej vyrobiteľnosti. Čo ak by sa táto lampa mala raz reálne vyrobiť? Bude to vôbec technicky možné? To sú presne tie otázky, ktoré dávajú virtuálnemu modelu jeho skutočnú a trvácnu výpovednú hodnotu.

2 Parametrické kreslenie podmienené

Hodiny

Vstup – Výstup Vzor so zákonitosťou, podmienený a vyplývajúci vzor

V predchádzajúcom oddiele som opisoval základný postup prekresľovania s dôrazom na to, aby človek už vopred premýšľal nad ďalšou použiteľnosťou výslednej kresby. To si, prirodzene, vyžadovalo istú dávku kreativity a, samozrejme, aj osobné skúsenosti typu: Ak sa mi tento detail nepodarilo čisto vyrezať, nabudúce ho musím navrhnúť o niečo hrubší. Skrátka, vládla tam tvorivá voľnosť.

Ďalším pomyselným stupienkom v tejto hre s vektormi je však prekresľovanie a vytváranie vecí, ktoré majú svoj pevný a nemenný tvar. Tu už pravidlá nepustia. Ak je niečo v realite kruhové, musí to zostať dokonale kruhové aj v digitálnom svete. Ak je konkrétna miera v určitom presnom pomere, tento pomer sa musí bezpodmienečne zachovať. V praxi sa totiž väčšinou dostanete k predlohe vo forme obrázku, ktorý je zachytený v určitej perspektíve. Výsledok? Kruh zrazu vyzerá ako elipsa a štvorec má tvar deformovaného obdĺžnika. Ja sám som si prešiel vysokoškolskou deskriptívnou geometriou, no vám pre začiatok úplne postačí jedna rada: všímajte si vzťahy v dvoch hlavných rozmeroch. Práve z nich dokážete logicky vydedukovať skutočné závislosti a dopracujete sa k skvelým výsledkom. Moja inžinierska rada totiž znie – meniť overené konštrukčné súvislosti sa proste nevypláca.

Ako ideálny príklad a zástupný vzor som pre tento prípad vybral hodiny. Hodiny sú skrátka hodiny a ich stvárnenie je priam dokonalé na demonštrovanie tejto tvarovej nemennosti. Skutočnou zaujímavosťou tohto konkrétneho kúsku sú však ich ručičky. Tie totiž pochádzajú z reálnych nástenných hodín, ktoré boli vyrobené v tvare skutočného CD nosiča. Pamätáte si ešte na CD-čka? Svojho času to bol obrovský technologický hit, najmä keď sme už doma mali plné krabice starých audiokaziet. Fascinujúce na tom je, že už takmer štvrté desaťročie sa geometrický tvar týchto ručičiek vôbec nezmenil. Ten, kto ich kedysi navrhol, vytvoril skutočne geniálny a nadčasový dizajn, ktorý spoľahlivo odoláva času.

1 2D parametrické kreslenie, voľná kresba

Ornament

Vstup – Výstup Rastrový obrázok - Vektorová kresba

Elementárnym začiatkom každého projektu je okamih, kedy niečo uvidíme a poviem si: To sa mi páči. Následne prichádza spomienka – niekde som už predsa niečo podobné zhliadol. Potom je to už len o správnom použití vzoru či predlohy. Ja osobne vravím, že všetko tu už raz bolo a máme z čoho vyberať.

Dobrým príkladom je obyčajný, jednoduchý ornament. Možno ste našli obrázok, ktorý vás okamžite upútal, no jeho samostatné použitie v podobe akej ste ho našli je minimálne. Navyše sa často stáva, že chceme spojiť viacero rôznych ornamentov do jedného harmonického celku. Práve preto je potrebné ich najskôr prekresliť. Vyskúšal som rôzne plne vektorové grafické softvéry, no ako najefektívnejší a najjednoduchší odrazový mostík mi vždy poslúžil starý dobrý AutoCAD. Ak chcete byť v tomto smere naozaj dobrí, prekresľujte vždy so širšími súvislosťami pre následné použitie. Samotné prekreslenie nie je náročné, no vyžaduje si svoj čas. Už v tomto procese digitálneho návrhu musíte zakomponovať celkovú finálnu veľkosť a minimálne šírky línií. Je totiž obrovský rozdiel vidieť na monitore jemnú vlásočnicu s hrúbkou 0,25 mm a tú istú vlásočnicu neskôr reálne vystrihnúť alebo vyrezať z papiera. Práve toto pochopenie detailu je ten kreatívny trik, ktorý posunul mňa a zaručene posunie aj vás.

Poďme ale k môjmu konkrétnemu ornamentu. Vznikol pre jasne stanovený účel – navrhol som ho ako dekoráciu na komodu. Pomocou AutoCAD-u som precízne definoval jeho celkový vzhľad a potrebné technické rozmery. Vytvoril som presný strihový plán, preniesol ho na pevnú lepenku s hrúbkou 3 mm a jednotlivé prvky vyrezal.

A teraz prichádza tá zábavnejšia časť. Samotná komoda nie je z masívneho dreva, hoci jej tvar tomu dokonale zodpovedá. Ide o klasický kartón potiahnutý lepiacou fóliou s vernou imitáciou drevenej dosky. Prvky ornamentu som nastriekal čiernou matnou farbou a nalepil na povrch. Výsledkom bolo dielo s celkovým rozmerom približne 1,25 x 0,25 m. Posledný detail a pomyselnú bodku za celým dizajnom tvorili malé, originálne liate kovové madlá. Výsledný vizuálny efekt? Dokonalé umelecké kovanie na masívnej drevenej komode. Moment prekvapenia bol tou najlepšou odmenou. Dokonca ani po dotyku prsta o stuhnutú farbu vpitú do lepenky človek skrátka nechcel veriť, že ten detail nie je z riadneho kovu.

Toto bol teda môj základný stavebný kamienok pri prevzatí, prekreslení a oživení akéhokoľvek vzoru. Vždy dbajte na súvislosti pre následné reálne použitie. Osvojte si tento postup – je mimoriadne flexibilný, prispôsobivý a otvorí vám dvere od 2D grafiky až po finálnu realizáciu hmatateľných predmetov.