SmetaHelp.ru Вход

Моделирование торнадо с использованием OpenSCAD

Описание проекта: Моделирование торнадо с использованием OpenSCAD

Цель проекта

Проект направлен на создание трехмерной модели торнадо с помощью языка программирования OpenSCAD. Модель будет визуализировать эффект спирального движения и сужения, характерный для торнадо, с возможностью настройки высоты, радиуса и количества витков.

Исходные данные

Функция tornado(height, radius, turns) принимает три параметра:

  • height: высота торнадо (в единицах измерения OpenSCAD).
  • radius: максимальный радиус торнадо на его основании.
  • turns: количество полных витков, которые делает торнадо по мере подъема.

Описание алгоритма

  1. Цикл по высоте: Для каждого уровня i от 0 до height - 1 выполняется следующее:

    • Вычисление угла: Угол angle рассчитывается как turns * 360 * (i / height), что позволяет определить, насколько сильно торнадо закручивается на текущем уровне.
    • Вычисление радиуса: Радиус r уменьшается линейно от radius до 0 по мере подъема, что создает эффект сужения.
    • Координаты: z устанавливается равным i, что определяет высоту текущего уровня.
    • Трансляция и вращение: Используя функции translate и rotate, создается цилиндр, представляющий уровень торнадо, который располагается в соответствующих координатах и под нужным углом.

  2. Создание цилиндров: На каждом уровне создается цилиндр с радиусом 0 и высотой 1, что позволяет визуализировать каждый уровень торнадо.

Пример использования

Вызов функции tornado(height = 100, radius = 20, turns = 5); создаст модель торнадо высотой 100 единиц, с максимальным радиусом 20 единиц и 5 полными витками. Это позволит увидеть эффект спирального движения и сужения, характерный для настоящего торнадо.

Возможные улучшения

  • Добавление текстур или цветов для улучшения визуализации.
  • Возможность настройки дополнительных параметров, таких как форма сечения или количество уровней.
  • Интерактивные элементы для изменения параметров в реальном времени.

Заключение

Проект представляет собой интересный пример использования OpenSCAD для создания сложных трехмерных форм. Модель торнадо может быть использована в образовательных целях, для визуализации природных явлений или в качестве основы для дальнейших исследований в области компьютерной графики и моделирования.

module tornado(height, radius, turns) {
    for (i = [0 : height - 1]) {
        angle = turns * 360 * (i / height);
        r = radius * (1 - i / height);
        z = i;
        translate([r * cos(angle), r * sin(angle), z])
            rotate([0, 0, angle])
                cylinder(1, 0, 0.5, center = true);
    }
}

tornado(height = 100, radius = 20, turns = 5);
3D вид:
Скачать stl файл