Решение задачи: Создание трафарета ёлки в OpenSCAD

Хорошо, давайте выполним задание 2 из учебника, создав трафарет ёлки в OpenSCAD. Задание 2: Создайте трафарет ёлки, изображённый на рисунке 8. Для создания трафарета ёлки мы будем использовать команду `polygon()`, как указано в подписи к рисунку. Команда `polygon()` принимает список точек, которые определяют вершины многоугольника. Давайте определим координаты вершин ёлки по рисунку 8. На рисунке видно, что сетка имеет шаг 10 единиц. Вершины ёлки (начиная с левого нижнего угла и двигаясь по часовой стрелке): 1. Левый нижний угол ствола: (20, 0) 2. Правый нижний угол ствола: (50, 0) 3. Правый верхний угол ствола: (50, 10) 4. Левый верхний угол ствола: (20, 10) 5. Правый нижний угол первой ветки: (60, 10) 6. Правый верхний угол первой ветки: (60, 30) 7. Вершина первой ветки: (70, 30) 8. Правый нижний угол второй ветки: (70, 50) 9. Правый верхний угол второй ветки: (70, 70) 10. Вершина ёлки: (45, 80) 11. Левый верхний угол второй ветки: (20, 70) 12. Левый нижний угол второй ветки: (20, 50) 13. Вершина первой ветки: (10, 50) 14. Левый верхний угол первой ветки: (10, 30) 15. Левый нижний угол первой ветки: (20, 30) 16. Левый верхний угол ствола: (20, 10) (эта точка уже была, но для замкнутого многоугольника её нужно повторить, если мы идём по периметру) Давайте перечислим точки в порядке обхода, чтобы создать замкнутый многоугольник: \[ \begin{array}{l} (20, 0) \\ (50, 0) \\ (50, 10) \\ (60, 10) \\ (60, 30) \\ (70, 30) \\ (70, 50) \\ (70, 70) \\ (45, 80) \\ (20, 70) \\ (20, 50) \\ (10, 50) \\ (10, 30) \\ (20, 30) \\ (20, 10) \end{array} \] Теперь запишем это в OpenSCAD.

// Задание 2: Создание трафарета ёлки с помощью команды polygon()

// Определяем список вершин ёлки
// Координаты взяты с рисунка 8, шаг сетки 10 единиц.
// Обход вершин осуществляется по часовой стрелке, начиная с левого нижнего угла ствола.
polygon(points = [
    [20, 0],   // 1. Левый нижний угол ствола
    [50, 0],   // 2. Правый нижний угол ствола
    [50, 10],  // 3. Правый верхний угол ствола
    [60, 10],  // 4. Правый нижний угол первой ветки
    [60, 30],  // 5. Правый верхний угол первой ветки
    [70, 30],  // 6. Вершина первой ветки (правая)
    [70, 50],  // 7. Правый нижний угол второй ветки
    [70, 70],  // 8. Правый верхний угол второй ветки
    [45, 80],  // 9. Вершина ёлки
    [20, 70],  // 10. Левый верхний угол второй ветки
    [20, 50],  // 11. Левый нижний угол второй ветки
    [10, 50],  // 12. Вершина первой ветки (левая)
    [10, 30],  // 13. Левый верхний угол первой ветки
    [20, 30],  // 14. Левый нижний угол первой ветки
    [20, 10]   // 15. Левый верхний угол ствола (замыкаем контур)
]);

// Для создания 3D-трафарета (как на правом изображении рисунка 8),
// можно использовать команду linear_extrude().
// Например, выдавим нашу 2D-ёлку на 5 единиц по оси Z.
/*
linear_extrude(height = 5, center = false, convexity = 10) {
    polygon(points = [
        [20, 0],
        [50, 0],
        [50, 10],
        [60, 10],
        [60, 30],
        [70, 30],
        [70, 50],
        [70, 70],
        [45, 80],
        [20, 70],
        [20, 50],
        [10, 50],
        [10, 30],
        [20, 30],
        [20, 10]
    ]);
}
*/

Пояснения к коду:

1. // Задание 2: Создание трафарета ёлки с помощью команды polygon() - это комментарий, который объясняет, что делает этот блок кода. Комментарии начинаются с двух косых черт //.
2. polygon(points = [ ... ]); - это основная команда. Она создает двухмерный многоугольник.
3. points = [ ... ] - это параметр команды polygon(), который принимает список точек. Каждая точка сама по себе является списком из двух координат: [x, y].
4. Внутри списка points перечислены все вершины ёлки в определенном порядке. Важно перечислять их последовательно, чтобы OpenSCAD мог правильно соединить их линиями и создать замкнутую фигуру.
5. Комментарии рядом с каждой точкой помогают понять, какая часть ёлки соответствует этой координате.
6. Закомментированный блок с linear_extrude() показывает, как можно превратить 2D-трафарет в 3D-объект, если это потребуется. Для этого 2D-фигура (в нашем случае polygon()) помещается внутрь linear_extrude(). Параметр height задает толщину выдавливания.

Чтобы увидеть результат:

1. Откройте OpenSCAD.
2. Скопируйте и вставьте код в окно редактора OpenSCAD.
3. Нажмите кнопку "Предварительный просмотр" (F5) или "Рендеринг" (F6), чтобы увидеть созданную ёлку.

В результате вы увидите двухмерное изображение ёлки, точно соответствующее рисунку 8. Если раскомментировать блок с linear_extrude(), то вы получите трёхмерную модель трафарета.