Projetos Finais de TIC - 7º Ano (Turma C - 2º Semestre)

MetOp-A
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O desafio lançado aos alunos desta turma foi na sequência do projeto Da Janela da Minha Escola. Um dos grupos ficou responsável pelo mapa 3D da zona Ericeira-Venda do Pinheiro. Aos restantes, o desafio foi investigar que veículos espaciais a ESA utiliza, e recriá-los em 3D.

SMOS
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Ariane Rocket
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Da Janela da Minha Escola: Mapa 3D

 Stor, isto já parece uma aula de TD, confessa uma das alunas, às volta com cola e x-actos na aula de TIC.

Terminámos a impressão dos segmentos do mapa tridimensional do eixo Ericeira-Venda do Pinheiro. Os módulos foram montados sobre k-line, para destacar a volumetria do modelo 3D.

O mapa 3D está pronto, só falta identificar o projeto, as localidades e elementos geográficos.

Da Janela da Minha Escola: Mapas 3D

Os alunos da turma escolhida para o projeto Da Janela da Minha Escola, participante na iniciativa Ciência na Escola, estão a trabalhar num dos elementos mais importantes: um mapa tridimensional, impresso em 3D, da bacia do rio Lizandro entre as zonas da Ericeira e Venda do Pinheiro. O objetivo deste projeto é levá-los a conhecer melhor a região onde vivem.

Produzir mapas em 3D não é uma tarefa fácil. Numa primeira fase, desafiámos todos os alunos a experimentar aplicações simples que a partir de mapas geram um modelo 3D em STL. Foi um exercício de localização geográfica, os alunos tinha de encontrar nos mapas a região de Mafra para poderem converter para 3D.

No entanto, estas aplicações não nos dão modelos 3D com o nível de detalhe que precisamos para este projeto. Demos um passo em frente, utilizando as bases de dados geográficas do Open Topography para recorrer a mapas mais detalhados. Sendo um trabalho mais minucioso, optámos por desafiar um pequeno grupo de alunos, enquanto o resto da turma afina competências em Sketchup para poder avançar com outra vertente deste projeto.

Na primeira fase, as alunas encarregues dos mapas 3D extraíram do OpenTopography mapas em formato GeoTIFF para selecionar o tipo de captura que nos traria melhores resultados. Em pesquisa global, este site disponibiliza mapas criados a partir dos projetos Global Multi-Resolution Topography (GMRT), ALOS (Advanced Land Observing Satellite) Global Digital Surface Model (AW3D30) e Shuttle Radar Topography Mission (SRTM). Cada um tem as suas resoluções, e as alunas fizeram uma captura da zona da Ericeira-Mafra-Venda do Pinheiro com os vários datasets para aferir qual o mais adequado.

O passo seguinte foi dado pelo professor, que converteu os mapas GeoTIFF para ficheiros DEM (modelos de elevação digitais) utilizando o MicroDEM, utilizando o Accutrans para transformar os DEM em superfícies 3D com volume estanque para impressão 3D. Todo este processo pode ser encontrado no Instructables Make 3D Printed Topo Maps of Anywhere. Originalmente, a os serviços geográficos da Câmara Municipal de Mafra forneceram-nos mapas extraídos dos seus sistemas de informação geográfica, mas não conseguimos adaptá-los para 3D.

Em seguida, avaliámos com a professora de Ciências qual o mapa 3D mais adequado aos nossos objetivos. Optámos pelos mapas obtidos na SRTM, os mais detalhados para impressão 3D.

Na aula seguinte o desafio ao grupo de trabalho foi repetir a captura da região, desta vez utilizando um único dataset. As alunas fizeram duas capturas, uma mais abrangente, outra mais restrita. Em seguida, aprenderam a extrair o modelo 3D a partir do mapa GeoTIFF, e começaram a processar o modelo STL no netfabb. Estes mapas dão-nos modelos à escala real, e não dispomos de impressoras capazes de imprimir um mapa 3D com 30 quilómetros no eixo maior. Temos de reduzir o tamanho dos modelos, e cortar em módulos para imprimir um modelo maior do que o volume de impressão nos permite. Será esse o desafio para a próxima aula.

Instantes

De regresso ao clube de robótica, após a pausa letiva da Páscoa. Dia de rever se a modelação 3D em Onshape pegou... e quando vemos uma das nossas alunas a mostrar a uma colega como fazer formas por revolução, diria que sim.

É bom ver os alunos cada vez mais autónomos na operação da impressora 3D. E sempre com cuidado.

Temos um grupo especialmente dedicado ao LittleBits, que adora construir mecanismos.

Também se programa no nosso clube.

O desafio partiu da professora de história: e que tal criar um barco para abordar a Ericeira? O aluno de quinto ano, que frequenta o clube, respondeu à altura modelando em Sketchup.

Isto não é uma sessão do clube. São os alunos do clube de robótica, nos seus intervalos de aulas. Preferem ir ter com os colegas e mexer nos seus projetos na zona makerspace do Centro de Recursos.

Ter muitos alunos de TIC para impressão 3D não é tarefa fácil. Os porta-chaves dos alunos de sétimo estão a ficar prontos.

Novo projeto: testar cenários de aprendizagem no âmbito do Europeana DSI-3. Foi uma aula muito animada, de pesquisa orientada à volta de um tema de trabalho.

Uma tarefa difícil: recolher no Open Topography mapas da zona do vale do rio Lizandro, no âmbito do projeto Da Janela da Minha Escola.

Da Minha Janela (II)

Esta semana, o desafio foi perceber como os satélites captam as imagens que nos permitem ver a Terra do espaço. Descobriram os diferentes modos de adquirir dados geográficos, desde o radar aos infra-vermelhos, explorando o Sentinel Playground. Em seguida, tiveram de localizar o eixo Ericeira-Mafra-Venda do Pinheiro em diferentes aplicações de mapas de satélite disponíveis online.

Entretanto, afinamos a metodologia para a outra parte deste projeto, testando a impressão 3D de mapas gerados a partir do Open Topography.

Da Minha Janela

No âmbito deste projeto, a turma que nele participou no primeiro semestre criou modelos em 3D de satélites. Estamos quase a terminar a impressão 3D dos modelos.

A turma do segundo semestre está responsável por criar mapas em 3D da zona do vale do rio Lizandro, entre a foz e a Venda do Pinheiro. Em Ciências têm desenvolvido atividades de observação e visita dos espaços circundantes da área geográfica. Em TIC, vão aprender 3D, e a perceber como é que os satélites observam a Terra. Para isso, nada como começar a perceber como são lançados os satélites.

Utilizando o Terrain2STL, os alunos fizeram um teste de conversão de um mapa para modelo 3D imprimível.

E descobriram como voam os foguetões, construindo modelos para testar. Esta atividade faz parte do conjunto de experiências pedagógicas que trouxemos do ESA Teacher's Workshop.

Os mapas 3D em si têm de ser criados com maior precisão do que os disponíveis via Terrain2STL, Estamos a afinar a técnica de produção, que envolve utilizar o Open Topography para obter mapas de alta resolução no formato GeoTIFF; processar o mapa GeoTIFF para conversão  no formato USGS ASCII DEM utilizando o Microdem; com o Accutrans 3D, transformar o ficheiro DEM, que é plano, num mapa tridimensional e exportar para STL. Não é um processo fácil, e terá de ser feito por um grupo restrito de alunos.

O resultado final, após processamento, já foi testado. Imprimimos uma versão de teste com 140 mm no eixo maior, mas o objetivo será criar um mapa maior. O ficheiro original tem 2 metros no eixo maior, o que o torna difícil de caber na nossa impressora...

Pormenor curioso: os dados obtidos no Open Topography têm 30 metros de resolução, e isso permite ver vestígios do convento de Mafra.

Para criar os mapas 3D estamos a seguir esta metodologia disponível no Instructables: Make 3D Printed Topo Maps of Anywhere.

Instantes

Novos desafios para o clube de robótica: criar uma base em Marte, com modelação e impressão 3D;  e preparar a dinamização do espaço Fab@rts na Feira da Ciência que irá decorrer em Mafra, no dia 20 de abril.

TIC está a recomeçar, com as novas turmas do segundo semestre. Nestes dias estamos a imprimir os projetos dos alunos do primeiro semestre, com foco nos satélites do projeto Da Janela da Minha Escola.

Sexta foi dia de partilhar conhecimentos com os utentes do espaço Viv@cidade Escolhas, no Cacém. Um workshop de introdução à modelação e impressão 3D para um público muito especial.