Carrefour numérique² - fablab

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====== Maquette topographique 3D  ======

<!-- Complétez la fiche projet ci dessous -->
{{{project
picture: {{ :projets:carte_topographique_3d:img_5708.jpg?200 |}}
machines: Laser
materiaux:Médium 3mm
logiciels:Rhino3D, Illustrator, 123D make, Inkscape
sources:
liens:http://jthatch.com/Terrain2STL/
tags:laser slicing carte topographique
usager:tomfem 
licence:cc-by-sa
}}}


<!-- Indiquez ici une petite introduction au projet, qui apparaîtra dans la liste des projets. -->
Ceci est un tuto expliquant comment réaliser facilement des cartes topographiques 3D à l'aide d'une découpeuse laser.


===== Travail Préparatoire =====

<!-- Présentez ici la phase de réflexion et de conception de votre projet, vos choix, etc. ... -->
J'ai eu l'idée de ce projet en cherchant des inspirations sur Pinterest. Je souhaitais reprendre le principe de carte topographique, c'est à dire ou les reliefs du terrain sont représentés, en utilisant un principe de courbes de niveau. Le rendu est à mi-chemin entre carte et maquette et c'est justement ce qui me plait. Mon idée était de réaliser une carte du [[https://fr.wikipedia.org/wiki/Puy_de_D%C3%B4me|Puy-de-Dôme]] (le volcan, pas le département), car je suis originaire du coin et j'adore cet endroit.

Après par mal de recherche j'ai trouvé cet [[http://www.instructables.com/id/Easy-3D-Topographical-Maps/|Instructable]] qui donne une solution très simple !

La première étape consiste donc à localiser la zone géographique que l'on souhaite reproduire grâce à [[http://jthatch.com/Terrain2STL/|ce site]] qui permet d'exporter un modèle 3D sous la forme d'un fichier .stl 
2 possibilités : soit directement saisir les coordonnées du lieu (latitude / longitude), soit à se déplacer directement dans la carte. Ensuite, on peut régler plusieurs paramètres :\\ 
- Dans **"model details"**, réglez la taille de la zone de capture, l'orientation de la zone et l'échelle verticale du modèle 3D. En gros, cela permet d'accentuer les détails de la zone à modéliser, ce qui peut être utile pour augmenter l'effet topographique.\\ 
- Dans **"Water and base settings"**, le **« water drop »** permet de baisser le niveau des mers et océans pour accentuer les reliefs, et **« Base height »** sert à régler la hauteur de la base du modèle 3D.\\ 

{{ :projets:carte_topographique_3d:capture_d_e_cran_2016-11-29_a_17.09.06.png?200 |}}

Une fois les réglages souhaités effectuées, il suffit de cliquer sur **« create and download »** pour générer et télécharger le fichier STL.\\ 

Ensuite vous pouvez éditer le stl avec n’importe quel logiciel 3D. Personnellement j’utilise Rhino 3D, pour faire les manipulations suivantes :\\ 
- augmenter l’échelle du modèle, pour des dimensions finales d’environs 30x20cm\\ 
- tronquer le modèle pour ne garder que les parties souhaitées\\ 
- éventuellement corriger certains détails du mesh\\ 
Vous pouvez aussi pour ce dernier point utiliser Meshmixer qui est gratuit et très facile d’utilisation.\\ 

{{ :projets:carte_topographique_3d:capture_d_e_cran_2016-11-29_a_17.20.39.png?200 |}}

Ensuite, vous aurez besoin du logiciel [[http://www.123dapp.com/make|123D Make]] pour générer les « niveaux » de votre carte. C’est un logiciel gratuit d’Autodesk, qui permet de réaliser des maquettes en tranches à partir d’un fichier 3D.
Commencez par charger votre modèle puis par vous assurer que la case  **« original size »** est bien cochée dans **« Object size »**.
Puis bien choisir l’unité qui correspond. Pour moi, les mm.
Ensuite il faut sélectionner le type de traitement souhaité. Pour moi : **« stacked slices »**, ce qui va donc générer des plans en « tranches ».

Enfin, une étape importante est de déterminer les dimensions du matériau, j’ai donc créé un matériau dans la liste (manufacturing settings) avec les dimensions 710x420 pour coller aux dimensions du plateau de la Trotec 300, et avec une épaisseur de 3mm.

Ensuite j’ai généré les plans en pdf avec avoir sélectionné **« nested »** dans **« Layout arrangement »** pour optimiser l’utilisation du matériau.

{{ :projets:carte_topographique_3d:capture_d_e_cran_2016-11-29_a_17.50.14.png?200 |}}

Dernière étape, j’ai édité les plans dans Illustrator, pour rajouter une dernière couche et ajouter 2 éléments que je souhaitais graver :
- Le nom de la maquette, l’altitude et les coordonnées du Puy-de-Dôme
- Une rose des vents pour montrer l’orientation

===== Réalisation =====

<!-- Expliquez ici, pas à pas, la fabrication et la réalisation concrète de votre projet. -->
**EN COURS**

Une fois la partie design terminée, il ne reste plus qu’à passer à la découpe laser.
Voici les réglages que j’ai utilisé avec la Trotec 400 :
- Découpe (traits bleus) : Découpe, Puissance 50, vitesse 0.6, 5000hz
- Gravure légère (traits rouges) : Découpe, Puissance 40, vitesse 5, 5000hz
- Gravure  nette (traits noirs) : Gravure, Puissance 100, vitesse 40, 500PPI

Pour rappel, j'ai utilisé du médium de 3mm.

{{ :projets:carte_topographique_3d:img_5697.jpg?200 |}}

Pour un meilleur rendu final, je voulais que ma maquette soit peinte. Vu que chaque tranche n’aurait pas exactement la même teinte, pour donner un effet plus réaliste, je devais peindre après la découpe. J’ai donc décidé de peindre en même temps que l’assemblage pour gagner du temps, couche par couche. 


===== Suites du projet =====

<!-- Présenter ici les évolutions possibles du projet, les améliorations que vous aimeriez y apporter, etc. ... -->
Beaucoup de variantes sont possibles et j'aimerai à l'avenir pouvoir ajouter les indications d'altitude sur chaque strate (gravure laser), comme sur une vraie carte topographique, ainsi que rajouter quelques annotations (lieux, cours d'eau, etc.).


===== Photos =====
{{ :projets:carte_topographique_3d:img_5708.jpg?200 |}}
<!-- Quelques photos du rendu final du projet, mais aussi si c'est possible des différentes étapes si elle n'ont pas déjà été documentées visuellement -->

<!-- La Structure "Conception / Réalisation / Difficultés rencontrés / Suite du projet " est bien sur indicative, vous pouvez l'adapter à votre guise. N'hésitez pas a vous inspirer des documentations déjà existante pour réaliser la votre. -->
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