Não Temos Jetpacks

Um 2016... cheio de aventuras, e algum cuidado com os malfadados alienígenas do espaço exterior. 2015 foi um ano de conquistas e surpresas, em que as TIC em 3D puderam dar saltos sonhados mas inesperados. Para 2016 prevemos um ano de trabalho intenso, a consolidar o que conquistámos em 2015. Aprofundar actividades concretas em sala de aula, dinamizar projectos interdisciplinares, workshops para alunos e professores de diferentes escolas, colaboração inter-escolas são alguns dos projectos que estamos a preparar no domínio da impressão 3D. Mais para a frente poderá haver hipóteses de expansão das TIC em 3D com o apoio das Bibliotecas Escolares, mas para isso a nossa candidatura terá de ser contemplada. Em paralelo, arrancamos uma nova aventura incluída nas actividades de introdução de programação no 1.º ciclo, projecto que queremos encerrar para o ano com a sua extensão a mais turmas em moldes a definir (integrar com as AEC parece-nos o melhor caminho). Ah, a aventura: meter meninos do 3.º e 4.º anos a programar percursos de voo de drones em tablets. E, quem sabe, estimulá-los a modelar umas peças radicais no Tinkercad para modificar os seus drones (pelo menos sabemos que se se danificarem peças não electrónicas podemos modelar e imprimir substitutas).

Antevemos um 2016 cheio de trabalho, partilhas, modelações e impressões 3D, projectos pedagógicos divertidos, criativos, tirando partido das tecnologias avançadas que dispomos para despertar a curiosidade dos nossos alunos. É por eles que isto faz sentido. E não queríamos que fosse de outra maneira, apesar de não deixarmos de sonhar com voos em jetpack pelos céus das cidades do futuro. Não temos jetpacks, mas temos impressoras 3D e muita vontade de ajudar a construir futuros.

TIC em 3D no Carrilhão

Graças ao trabalho de Nunes Forte, colaborador dos media locais mafrenses para a freguesia da Venda do Pinheiro, os projectos das TIC em 3D tiveram direito a um destaque na edição de janeiro do jornal O Carrilhão. Não só a impressão 3D, apesar desta ser a que mais atrai as lentes, mas também as Hour of Code desenvolvidas em várias escolas do Agrupamento. É uma boa forma de encerrar um excelente ano de 2015!

3D Printing no Best Tech of 2015

 
A edição de dezembro da Tech&Learning destacou as apps, serviços e produtos que na sua perspectiva serão os melhores do domínio da tecnologia educativa. Uma classificação discutível, tendo em conta que a revista anda demasiado próxima do catálogo publicitário nas análises que faz, olhando muito pouco para as valências pedagógicas das tecnologias e colocando de lado qualquer referência a software e hardware livre e FOSS.  Nesta edição, fiquei surpreendido pelas menções a tecnologias ligadas à impressão 3D. Primeiro, o fabuloso Tinkerplay, uma forma fantástica das crianças modelarem os seus briquendos, habituando-se a manipular formas complexas no espaço tridimensional enquanto trabalham com modularidade.

Mais dentro da política da T&L, distinguiram o PrintShop da Makerbot, que talvez não seja a melhor aplicação nesta categoria. A Morphi parece-me muito mais prometedora, desenhada a pensar nas crianças e em como estimulá-las a criar em 3D, ao invés de usar modelos pré-criados.  Note-se que aqui são os meus próprios conceitos a interferir na análise. Creio que o verdadeiro poder da impressão 3D é libertado quando combinamos o imprimir com o aprender a modelar e com isso poder materializar o que concebemos. Imprimir o que outros criaram sempre me pareceu algo redutor, apesar de não deixar de ser um aspecto interessante no uso desta tecnologia.

Para terminar, a obrigatória menção ao Tinkercad. Se bem que na análise da T&L fica-se limitado pela visão desta webapp como algo elementar. Na verdade, com um sistema de medidas rigoroso, o Tinkercad consegue ser ao mesmo tempo simples de utilizar e muito rigoroso no que se consegue modelar através de combinação de primitivos e operações booleanas (deve ser daqui que sai a referência aos basics of coding).

Apesar da Tech&Learning ser na generalidade superficial e demasiado centrada em produtos comercializáveis no mercado da educação, não deixa de ser interessante que esteja a começar a olhar para a impressão 3D. Esta questão do mercado da educação tem o seu quê de cultural. Por cá, a maior parte do desenvolvimento tecnológico e uso de tecnologias nas escolas sai muito do esforço individual de professores que as adaptam de forma experimental na sala de aula. Para além dos e-manuais, são poucos os exemplos do oposto, de empresas que desenvolvem tecnologia educativa (a Arctica tem um desses raros projectos com robótica em arduino). A nossa cultura pedagógica está mundo virada para o DIY, algo avessa ao lado comercial da tecnologia educativa.

Boas Festas!

Empatados entre reuniões e finalização de projectos, não tivemos tempo para celebrar esta quadra condignamente. Não foi este ano que a nossa beethefirst imprimiu objectos de natal em 3D. Mas desejamos boas festas a todos!

Porquê foguetões? Porque gostamos muito de foguetões.

3D Printing: A Powerful New Curriculum Tool For Your School Library

Lesley Cano (2015). 3D Printing: A Powerful New Curriculum Tool For Your School Library. Libraries Unlimited.

Para que seja bem sucedida, a utilização de impressão 3D na sala de aula necessita de ideias concretas que utilizem a tecnologia em projectos integrados nos currículos. É, talvez, a killer app educacional da impressão 3D. Este livro parte de um quadrante inesperado, o das bibliotecas escolares, mas traz um conjunto de propostas concretas de projectos que tiram partido das diferentes valências da impressão 3D com integração curricular em diferentes áreas. Integra-a na valência de tangibilidade de conceitos abstractos com actividades nas áreas das matemáticas e ciências sociais, como ferramenta de expressão nas artes, ou como abordagem de metodologia projectual que permite explorar diferentes vertentes de aprendizagm. Para além do grande conjunto de propostas de actividades contextualizadas com conteúdos e objectivos (dos programas americanos), traz uma perspectiva diferente, o de conceber a biblioteca escolar como um local de aprendizagens que ultrapassam a promoção da leitura, entendendo-a como centro de recursos com um papel importante na exploração e disseminação dos potenciais pedagógicos das novas tecnologias.

EXTERMINATE!

É bom saber que a Pantapuff (aka Alexandra Rolo, blogger e voz dinâmica do fantástico em Portugal que nos últimos tempos se dedicou em força e com sucesso ao cosplay) gostou dos nossos marcadores de livros impressos em 3D. Desejamos boas leituras. Certamente que este Dalek estará a marcar páginas de algum livro whoviano.

Falta-nos imprimir um Dalek completamente tridimensional. Está na lista de projectos. Poder-se-ia encontrar um STL no Thingivers, mas aqui nas TIC em 3D temos uma regra para as impressões 3D: da impressora só saem objectos modelados ou pelo professor ou pelos alunos. O professor vai ter de inventar tempo para modelar um Dalek condigno. Daqueles que se olha para eles e se sente nos ossos o EXTERMINATE!

Engrenagens

 “We may consider the engine as the material and mechanical representative of analysis, and that our actual working powers in this department of human study will be enabled more effectually than heretofore to keep pace with our theoretical knowledge of its principles and laws, through the complete control which the engine gives us over the executive manipulation of algebraical and numerical symbols.”

Assombroso, o curto mas profundo artigo de Stephen Wolfram em que parte à descoberta de Ada Lovelace. Mergulhando nas fontes primárias, traça um perfil desta pioneira da computação que vai muito mais além da imagem convencional de assistente de Charles Babbage. Ada Lovelace foi muito mais que isso, e Wolfram demonstra-o numa curta biografia comentada. Analisando o papel de Babbage, chega mesmo à conclusão que se este foi um brilhante engenheiro e inventor que criou o engenho diferencial e postulou o engenho analítico, dispositivos mecânicos de computação tornados possíveis porque Babbage também criou uma notação própria que lhe permitia descrever mecanismos de forma abstracta, o que apelidou de Mechanical Notation, o papel de Ada Lovelace foi determinante para intuir que os dispositivos de computação que Babbage propunha, construía e aperfeiçoava poderiam ser algo mais abrangente. Em essência, aquilo que Turing, apoiado na evolução da matemática, veio a descrever como os elementos da computação universal, que uma legião de engenheiros conseguiu traduzir da abstração matemática para dispositivos mecânicos, electro-mecânicos e electrónicos. A base por detrás dos dispositivos que formam o mundo digital que transformou radicalmente a nossa civilização.

É também curioso notar as ligações e ramificações destas personalidades. Ada Lovelace era filha de Byron, o poeta e incorrigível romântico que morreu ao tentar atravessar o Egeu a nado para combater pela libertação da Grécia do jugo otomano. Filha que Byron abandonou para posseguir com a sua vida complexa. Filha do homem que, reza a lenda, in a dark and stormy night na Villa Diodati desafiou os amigos a escrever histórias de terror para passar a noite.  Um deles era John Polidori. Outro era Percy Shelley, o outro gigante da poesia romântica inglesa vitoriana. Na verdade a história não aconteceu tal como reza a lenda, mas nós gostamos de boas histórias que nos intrigam.

Quem terá aproveitado bem a inspiração dessa noite foi Mary Shelley, mulher de Percy, que escreveu Frankenstein. O livro que esquecemos ter como subtítulo or, the modern Prometheus, o livro que se tornou o primeiro romance de ficção científica. O livro onde o monstro é o cientista que quebra todos os limites na hubris da sua busca pelo domínio do conhecimento, e a criatura que aterroriza é na verdade a patética vítima, condenada à incompreensão. O livro onde o horror não vem de encantamentos ou criaturassobrenaturais, mas do enviesamento da ciência sem limites (apesar da criatura se ter tornado hoje um ícone do terror). A história não fica completa sem se referir que Mary era filha de Mary Wollstonecraft, uma das primeiras defensoras dos direitos da mulher e da igualdade de género. Dado que a mãe de Ada passou o resto da vida publicamente revoltada com Byron, duvido que Mary Shelkey tenha contado histórias de tremer para adormecer à filha do amigo, mas podemos sempre sonhar...

Confesso o meu enorme fascínio pelo poder destas ligações pessoais entre mentes hoje algo esquecidas, ou mitificadas nalguns aspectos que não representam o seu todo, que estão na génese directa daquilo que é hoje o nosso mundo contemporâneo. Notem que estão a ler este texto num dispositivo que é uma aplicação prática da computação universal, ideia que não nasceu com Babbage, nem com Turing, tendo sido desenvolvida num continuum de ciência matemática que começa com Pascal, mas muito bem descrita na citação de Ada Lovelace que abre este artigo. As ideias subjacentes às tecnologias que permitem às TIC em 3D materializar o digital. Passem pelo blog de Wolfram e leiam este fabuloso Untangling the Tale of Ada Lovelace.

Errata (a 30/12/2015): O leitor atento Octávio dos Santos apontou um erro neste post. Transcrevo aqui a correcção:

... George Byron não «morreu ao tentar atravessar o Egeu a nado para combater pela libertação da Grécia do jugo otomano». Ou melhor, ele efectivamente morreu quando combatia para libertar os gregos do domínio dos turcos, mas não (afogado) a nadar no Mar Egeu... o que, aliás, ele fez, em 1810, atravessando com sucesso o estreito de Dardanelos; faleceu, sim, em 1824, de uma febre provavelmente causada por uma infecção resultante de uma sangria.  

É o que dá passar o tempo a saltitar entre burocracia académica, gestão de sistemas, impressão 3D e aulas. De vez em quando as linhas trocam-se. Obrigado pela correcção! Esta é daquelas coisas que devo ter lido algures e misturado a informação.

A Vapor

Os elementos da Liga Steampunk filmaram a sua intervenção no Conversas Imaginárias 2015. Reparem no detalhe do chapéu: sim, é um dos nossos marcadores de livros. Ainda bem que gostaram!

Detalhes

- A Liga Steampunk de Lisboa e Províncias Ultramarinas, um grupo dinâmico de cosplayers apaixonados pelo steampunk, apreciou de tal forma os nossos marcadores de livros impressos em 3D que levámos para o Conversas Imaginárias 2015 que os incorporou nos seus detalhados fatos.

- Chegar à escola de Santo Estevão das Galés para uma sessão Hour of Code e uma das alunas contar-me que na aula de informática na escola dele o meu irmão trouxe para casa uma coisa que imprimiu em 3D. Sorri. Eles não sabiam quem era o culpado das impressões 3D.

- O humor típico de miúdos de nove anos, com dois alunos que terminaram uma exigente Hour of Code Minecraft e decidiram preencher o certificado de conclusão com o nome de peidinhos enquanto se riam com um sorriso malandro. Eu fiz um ar solene e grave, a professora titular deu-lhes o óbvio raspanete com ar solene e grave, eles aperceberam-se da tremenda e terrível gravidade da situação. Já controlar as minhas gargalhadas foi mais difícil. Afinal, como levar a mal estas inocentes malandrices?

- Temos continuado a colaboração com a professora que nos desafiou para o workshop de impressão 3D na escola secundária de Loures. Desta vez, imprimimos em 3D o protótipo de uma capa de telemóvel criada por alunos de uma escola profissional. Como desenvolvemos este tipo de projecto com financiamento de prémio de mérito e a título experimental, não procuramos compensações. Mas a professora, mulher do norte, insistiu e deu-nos um salpicão de fumeiro e pasteis de nata da Manteigaria de Lisboa. Há uma ironia interessante em ser recompensado em géneros, das mais antigas formas de troca económica, por um projecto futurista de impressão 3D. Faz pensar no Postcapitalism de Paul Mason. O autómato humanóide por detrás das TIC em 3D não aprecia pasteis de nata, mas soube fazer-lhes justiça.

Hour of Code AEVP 2015

Pela EB 1 da Venda do Pinheiro

Esta foi a semana Hour of Code, evento global que de 7 a 13 de dezembro celebra e estimula a introdução à programação para todos. Já é habitual a minha sala de aula abrir espaço para esta iniciativa, mas este ano, graças às actividades da Programação no 1.º CEB, pode-se ir mais longe.

Na Escola Básica de Santo Estevão das Galés

 Pela primeira vez, tivemos no Agrupamento Hours of Code a decorrer no primeiro ciclo, onde o entusiasmo é enorme e o gosto pela aprendizagem delicioso.

Na sala de aula onde está sediada a sanidade duvidosa das TIC em 3D.

Para os 4.º e 7.º anos, ficaram os desafios mais simples. Para o 8.º ano optou-se pela versão Minecraft, um quebra-cabeças que nem todos conseguiram levar até ao fim. 

A nossa Hour of Code decorreu de 9 a 11 de dezembro, integrada na aula de TIC ou nas actividades de introdução à Programação no 1.º Ciclo. Chegado ao final do dia, rabiscamos o último sumário, e dizemos até para o ano! Podem ver algumas fotos da actividade na galeria Hour of Code.

Cenas

Arquivar em cenas que me acontecem. Apanhado na Comic Con Portugal pela equipe da BeeVeryCreative. E sim, a hero we try to be.

RCX

Os conhecedores da robótica com Lego estão a reconhecer aqui um venerável Mindstorms RCX. Um kit clássico, que desencantei do fundo de uma arrecadação e tenho andando a ver como é que lhe poderia dar uso. Alguns alunos responderam-me a essa questão de forma inesperada. Cooptei o exíguo espaço do bastidor principal para usar como gabinete quando não estou na sala de aula. Não é um espaço agradável, mas é útil. Estou próximo dos servidores e do material de reserva, acelerando a resolução de problemas e facilitando a manutenção. Também é o espaço de impressão 3D, uma vez que por boas intenções que tenha dentro da sala de aula é complicado imprimir e gerir a aula. É um espaço que quando lá estou está sempre de porta aberta para todos, e mesmo sendo zona técnica nunca nenhum aluno foi impedido de lá entrar. Afinal, não lhes faz mal ficar a conhecer um pouco da infraestrutura digital da escola.

Um aluno com furos no horário começou a visitar-me regularmente. Para lhe dar algo de significativo numa hora em que geralmente estou de volta de email, site da escola ou dos muitos afazeres invisíveis de sysadmin, mostrei-lhe o kit RCX, mal sabendo que ele ia convencer os amigos a ajudarem-no a montar um super-carro. Ficou fascinando quando descobriu os motores controlados pelo brick (é o que se chama à caixa amarela que contém o processador do robot). Para já, temo-nos concentrado nos problemas de engenharia do veículo. Mas em breve vou ter de lhes mostrar como é que se programa um RCX. Por divertido que seja montar um carro que anda para a frente, será mais interessante fazê-lo contornar obstáculos...

Ah, o mais fantástico disto? É completamente informal. Todas as quintas feiras, pontual, o aluno aparece-me no gabinente, leva com ele as peças para o Centro de Recursos onde, com os amigos, afina o seu veículo. Interrompe para ir ter aulas, regressa para trabalhar mais um pouco até chegar a hora de se ir embora. Eu fico pelo gabinete, de volta dos servidores, ou ocupado com manutenções. A autonomia deles é enorme. De vez em quando vou ver se sobram peças e dou algumas sugestões que eles alegremente ignoram até testarem as suas construções e verem o que não corre bem. Aprender também é isto, é dar espaço, deixar mexer, de forma informal, sem pressões, testando soluções, guiando o progresso dos alunos quando necessário.

Conversas Imaginárias 2015

O encontro Conversas Imaginárias 2015 irá decorrer na livraria Fyodor Books no próximo dia 12 de dezembro. Este realiza-se como encontro dos fãs do Fantástico nas suas diferentes vertentes, num ano em que a realização da décima edição do Fórum Fantástico ficou em suspenso pelo atraso em obras que decorrem nas instalações da Biblioteca Municipal Orlando Ribeiro. A organização é de Rogério Ribeiro e João Campos, com cartaz da autoria de Rui Ramos.

As TIC em 3D estavam escaladas para dinamizar um workshop de introdução à impressão 3D durante o Fórum. Não acontecerá neste Conversas Imaginárias, mas não queríamos deixar de colaborar com esta tecnologia que parece vinda do futuro. Por isso, aproveitámos tempos livres entre organização de workshops e aulas, demos uso a alguns restos de filamento, e imprimimos umas pequenas lembranças para os participantes. Algo de útil para fãs de literatura, esperamos.

E porque não?

 E porque é que não imprimes isto em 3D, ouvi e pensei ao longo da minha passagem pela Comic Con Portugal. Seria fácil. Para quê adquirir modelos de mechas, stormtroopers, naves espaciais, robots e todos os outros fabulosos adereços que, como fã incondicional de ficção científica, me apaixonam? Seria fácil. Certamente que uma pesquisa rápida pelo Thingiverse ou outros repositórios me daria inúmeros modelos para imprimir. Talvez, até, um daqueles modelos que é um santo graal para a minha biblioteca, o de um X-Wing. Note-se que o Yoda é dos modelos mais impressos em 3D que se encontra por aí. Então, porque não o fazer?

Não é pelo aspecto propriedade intelectual, ou por preferir o aspecto limpo do design e manufactura industrial. Tem a ver com o gosto de criar. Imprimir objectos modelados por outros, por fantástico que isso pareça, não me cativa. O que me fascina é todo o processo: o imaginar, criar ou recriar meticulosamente no software de modelação 3D, e finalmente o segurar nas mãos o produto final impresso em 3D. É aí que reside o meu gosto nesta tecnologia, e é por aí que seguem os caminhos de aprendizagem com os meus alunos. Se alguma vez imprimir um X-Wing ou um Módulo Eagle, será um que eu tenha recriado de raiz com o que sei e continuo a aprender sobre modelação 3D, não um modelo pré-feito que descarreguei de um repositório. É também esse o olhar que leio nos meus alunos, quando seguram pela primeira vez na sua mão, impressos, os objectos que modelaram em 3D. Esta tecnologia é uma fantástica ferramenta de criação, e é aí que reside o maior prazer que retiramos do seu uso. Conceber, criar/recriar, modelar, imprimir. É, creio, uma sequência indissociável.

Workshop Setchup Make - Porto

No passado dia cinco de dezembro, com cerca de dezoito entusiasmados participantes no espaço da Universidade Portucalense. Aproveitei a deslocação para visitar a Comic Con para, com organização da ANPRI, dinamizar um recompensador workshop/acção de formação de curta duração de três horas que espero tenha contribuído para despertar o bichinho do 3D entre os participantes.

O workshop teve esta sequência:

1. Apresentação; mostrar alguns projectos de alunos.

2. Sketchup 1: operações elementares
- ferramentas e espaço de trabalho
- coordenadas
- do ponto ao volume
- traçar, push/pull, move
- texturas, sombras, iluminação.

ex1: criar uma casa

3. Sketchup 2: intermédio
- follow me
- grupos/componentes

ex2: criar uma cúpula/minarete/torre de igreja.

Ainda se falou um pouco sobre 3D Printing, mostrando-se como se faz facilmente um objecto imprimível no Sketchup entre a ferramenta de texto, a modelação e a ferramenta outer shell.

É fantástico ver nestes eventos como o sorriso de espanto quando os participantes descobrem pela primeira vez a ferramenta follow me a gerar modelos 3D é igual ao das crianças na minha sala de aula.

Hour of Code

Aproveitando as aulas de TIC e as sessões de introdução à programação no primeiro ciclo, aderimos ao evento internacional Hour of Code. Se o 3D é o que mais gostamos, também queremos que os alunos tenham acesso a visões abrangentes sobre o uso criativo da tecnologia digital. Hoje, a programação é uma ferramenta elementar cada vez mais essencial. Estas sessões permitem iniciar, fazendo-a chegar a cada vez mais crianças e jovens. Não podíamos deixar de nos juntar a esta iniciativa!

3D printing: A New Frontier for Education

3D printing in educational contexts, combined with 3D modelling and structured activities both within the curriculum and in other aspects, challenges students to be consciously creative. Teachers need research, design ideas and solutions that ground creativity in curricular and technical knowledge to take full advantage of this promising technology. 3D printing is the next frontier of education. Classroom integration will not be easy to achieve, but the path promises to be very interesting, and the potential is enormous. At the school where I work, Agrupamento de Escolas Venda do Pinheiro, in rural surroundings on the outskirts of Lisbon, Portugal, we risked acquiring a beethefirst 3D printer, produced by the Portuguese company BeeveryCreative. The surprise and fascination are constant, and every day we discover a new idea, a new project, a new way to put this tool in the hands of students. Constantly we share our experience in academic events, technology fairs and on our website, ICT in 3D. Some of us have already taken the first steps, and will not give up until we are a crowd. Care to join us in bringing 3D printing to schools?

A Sketchup Magazine desafiou-me para um artigo sobre utilizações do Sketchup. Como não podia deixar de ser, foi sobre o que estamos a fazer com o Sketchup e outras aplicações nos domínios da impressão 3D focalizada na educação: 3D printing: A New Frontier for Education.

Workshop de Introdução à Impressão 3D para professores - Mafra

Decorreu no dia 2 de dezembro nas instalações da Escola Secundária José Saramago, em parceria entre o Centro de Formação Associação de Escolas Rómulo de Carvalho - Mafra e o Agrupamento de Escolas Venda do Pinheiro, ao abrigo da bolsa interna de formadores e das acções creditadas de curta duração. Foi um workshop introdutório, seguindo como esquema de abordagem uma introdução aos equipamentos e procedimentos de impressão 3D, reflexões sobre o seu potencial focalizado na educação e experiência prática de modelação 3d utilizando o Tinkercad. Durante a sessão a impressora materializou alguns objectos simples que foram distribuídos aos participantes.

É o segundo workshop que dinamizamos, e esperamos não ficar por aqui. Depois dos docentes de informática, o desafio passou aos docentes do concelho onde a nossa escola se insere. Em breve poderão surgir novas acções do género. Interessa-nos explorar o potencial pedagógico da impressão 3D e isso faz-se na sala de aula com os alunos, mas também com muita partilha e despertar de ideias nos professores. Os momentos de formação são privilegiados para dar a conhecer e despertar para os potenciais da impressão 3D.

Agora iremos parar um pouco para focalizar nas outras vertentes e responsabilidades docentes. Aproxima-se o final do primeiro período e há que tratar das avaliações de trabalhos. Alguns gigabytes de projectos de crianças esperam um olhar clínico. E, também, retemperar algumas energias para fazer face às solicitações de workshops para alunos de outras escolas que nos têm chegado. As TIC em 3D não recusam desafios.

Ligações

 3D Printing in Schools: Cortesia do instagram da Morphi, cuja aproximação à modelação 3D para impressão focalizada nas CTEM e crianças admiro, um currículo sobre impressão 3D na sala de aula elaborado pelos colaboradores da Printrbot. Ainda não tive tempo para uma leitura profunda, mas pelo que já li na diagonal parece-me mais uma excelente contribuição para a integração da impressão 3D na sala de aula, com actividades práticas, estruturadas e que recorrem a diferentes valências da tecnologia.

3D Printing with Sketchup: Sabemos que webapps como o Tinkercad tornam muito fácil a criação de modelos 3D que não levantam problemas de impressão. O Sketchup, pela sua facilidade de uso e potencial, não deixa de ser usado nas aulas TIC em 3D. Não só pela facilidade com que os alunos desenvolvem trabalho, mas também porque sendo complexo e de alto nível dá-lhes um vislumbre do que se pode fazer a nível profissional. Cortesia da Sketchup Magazine, este artigo lista o que se pode fazer com o Sketchup para criar objectos para imprimir em 3D. Só lá falta uma dica: quando tudo o resto falha e o agrupar insiste em não gerar um grupo sólido, exportar o objecto como STL e importar para o Tinkercad para o agrupar lá com outra forma resolve o problema.

6 Best Apps to Master 3D Printing with your Smartphone: A modelação 3D em tablets é algo que nas TIC em 3D se tem prestado atenção. Já se fizeram experiências com o Tinkerplay (um sucesso entre os alunos), o 123D Catch (uma forma muito rápida de criar modelos para imprimir), e o SubDivFormer (um obscuro mas potente modelador por subdivisão). Em breve iremos receber alguns tablets, no âmbito do Code2Fly (um projecto giro com programação e drones), o que significa que se abrem possibilidades de incentivar o uso deste equipamentos na modelação e impressão 3D sem ter de recorrer a estratégias BYOD. Este artigo lista seis interessantes apps, com uma forte desvantagem: a larga maioria só funciona em iOS. O Tinkerplay e o 123D Catch são as a excepções, e sei que o Morphi está quase a lançar a sua versão Android.

Workshop Impressão 3D: Notas

1 - Notas de apoio ao workshop de introdução à impressão 3D.

2 - O que é a impressão 3D? Sem querer entrar em muitos detalhes, é a manufactura de um objecto criado digitalmente em camadas de materiais sucessivamente depositadas por um robot controlado por computador. Há muitas variantes desta tecnologia, desde a solidificação de polímeros com lasers, denominada estereolitografia, patenteada por Chuck Hull em 1986, ao depósito de filamento termoplástico derretido. Destas, a que tem encontrado maior aceitação junto da comunidade (por uma combinação de simplicidade com o caducar de patentes) é a impressão por depósito de filamento, comummente referida por FDM (fused deposition modeling, termo sob copyright pela Stratasys) ou FFF (Fused Filament Fabrication)/PJP (Plastic Jet Printing).

A entrada de algumas patentes em domínio público, o custo progressivamente inferior de hardware, o crescimento do movimento maker e projectos como o RepRap (replicating rapid prototyper) tornaram a impressão 3D cada vez mais acessível e possível de utilizar por todos os interessados.

3 - Impressão 3D e Educação: Estaria a mentir se viesse para aqui apresentar soluções “pronto a fazer” neste domínio. É um facto que a impressão 3D despertou o interesse dos professores, e promete um enorme potencial educacional. Mas como tirar partido desta tecnologia? O ser uma área recente implica que não hajam ainda muitos estudos formais ou experiências documentadas. Mas as impressoras nas escolas multiplicam-se e com elas as experiências e ideias de projecto partilhadas. Aproximar e desmistificar a tecnologia aos alunos é um primeiro passo, mas o potencial é mais vasto. Parece assentar em dimensões artísticas, utilizando a modelação e impressão como forma de expressão; demonstração, com os modelos impressos a tornar tangíveis e acessíveis conceitos abstactos; e, onde o potencial parece ser mais interessante, em projectos do tipo PBL (Problem Based Learning), que integrem diferentes áreas do conhecimento em projectos práticos. Conceber para imprimir despoleta novas competências nos alunos, e é uma excelente oportunidade de colocar o A de Artes nas CTEM.

4 - Para que ME serve a impressão 3D? O que é que eu preciso de ter para iniciar projectos de impressão em 3D? Principalmente, ideias e objectivos definidos. O interesse e fascínio nesta tecnologia é muito elevado, e corre-se o risco de investir num equipamento que se esgota após algum tempo. Convém pesquisar, investigar, analisar, e perceber qual a forma que nos é mais adequada para tirar partido desta tecnologia. Cada um de nós terá a sua resposta a esta questão, dependendo dos seus contextos e objectivos. Não reflectir sobre este aspecto traz o risco de investir num equipamento cujo interesse se esgota assim que a curiosidade fica satisfeita. Ter à partida objectivos de abordagem bem definidos ajuda a tirar melhor partido desta tecnologia e a justificar um investimento financeiro que é ainda bastante elevado.

5 - Que tipos de impressoras estão disponíveis no mercado? No campo das impressoras 3D, a oferta é crescente. O mercado oferece uma cada vez maior variedade de marcas e fabricantes, quer em kit quer montadas, mas essencialmente dividem-se em quatro tipos: as Prusa, geralmente em kit para montar; as Delta, em kit; as semi-abertas, caso da beethefirst, ou as fechadas, caso da makerbot e similares. Variam na orientação dos eixos, tipo de extrusor, calibração da mesa e modo de deslocação da cabeça de impressão. Requerem software específico: um slicer-controlador, que fatia os modelos nas camadas e gera o código G (controle das posições de deslocação do extrusor e temperatura do nozzle). A maior parte deste software (Cura, Replicator G, Beesoft) são open source, apesar de poderem estar associados a impressoras específicas.

6 - Dispor de modelos 3D é essencial para imprimir em 3D. Neste slide mostramos dois muito especiais: o Carocha de Ivan Sutherland, o primeiro objecto real a ser digitalizado através de um meticuloso processo manual de traçagem e medição das coordenadas de pontos, executado pelos alunos de Sutherland sobre o carro da sua mulher em 1967;  e a Chaleira de Utah, criada em 1975 por Martin Newell para testar métodos matemáticos de representação de superfícies. Newell seguiu a sugestão da esposa e replicou a chaleira do seu serviço de chá para aplicar manualmente a metodologia.

Sutherland é uma daquelas personalidades da história das TIC da qual pouco falamos. Devemos-lhe boa parte do uso do computador como ferramenta artística. O seu trabalho de investigação iniciou-se com um dos primeiros sistemas de desenho no computador, o sistema Sketchpad. Para além de investigar métodos de modelação 3D, também desenvolveu o Damocles, um dos primeiros sistemas de realidade virtual imersiva.

O bule de Utah e o carocha de Sutherland têm significado para além dos primórdios da computação gráfica. São ícones culturais, referenciados de forma subtil em filmes de animação 3D por animadores que homenageiam estes marcos percursores das correntes técnicas avançadas de modelação 3D.


7 - Como obter modelos 3D? Há duas formas de ter modelos 3D para imprimir. A mais simples é pesquisar em repositórios online como o Thingiverse, Shapeways, Sketchfab, ou Sculpteo, entre outros, parte deles associados a serviços de impressão. Para quem conhece os formatos de ficheiros 3D, os repositórios de modelos 3D para rendering, animação, arquitectura e game design também são uma boa fonte de objectos imprimíveis, embora possam requerer bastante trabalho de correcção e conversão para o formato STL.

É na modelação 3D que o potencial da impressão mais se liberta. As ferramentas de modelação 3D colocam nas nossas mãos o poder de conceber objectos. Introduzem aos alunos metodologias de trabalho, levam a um esforço mental de representação abstracta.


8 - Que software utilizar? O campo das aplicações de modelação 3D é muito vasto. Em todas é possível criar modelos para impressão 3D, embora pelas suas características intrísecas algumas se ajustem mais facilmente que outras. Normalmente, software de CAD permitem maior rigor na modelação para impressão 3D, enquanto as aplicações de modelação de superfícies, modelação por subdivisão ou mudbox, por estarem pensadas para rendering ou objectos de jogo, tornam mais difícil o respeito por algumas condicionantes que a fisicalidade da impressão traz ao processo de modelação. Outra forma de modelar é capturar o real através da digitalização 3D, quer com equipamentos dedicados quer com aplicações de fotogrametria. Onde modelar? Tanto na workstation poderosa como no tablet.

9 - Condicionantes da impressão 3D (I): A passagem de um modelo 3D para objecto impresso tem algumas condicionantes. As mais importantes são as de geometria: um modelo 3D tem de ser estanque, oco no espaço interior, com todas as normais orientadas na mesma direcção, sem intersecções de formas ou arestas. São aspectos a ter em atenção no processo de modelação. Há aplicações e serviços web que validam a mesh para impressão e corrigem problemas, caso do Meshmixer, Netfabb (que está por detrás do 3D Builder integrado no Windows 10) ou o serviço web MakePrintable. São aplicações poderosas, que corrigem erros de faces ou arestas ou replicam a casca exterior dos modelos, mas não resolvem todos os problemas. Outros utilitários, caso do Meshlab, permite converter entre diferentes formatos de ficheiro gerado por aplicações de modelação 3D para STL (ou outro tipo de formato comum) ou executar operações de simplificação, entre muitas outras.

10 - Condicionantes da impressão 3D (II): Outras condicionantes da impressão 3D prendem-se com as características dos métodos mais correntes de impressão. Ângulos de paredes exteriores inferiores a 45º geram problemas de impressão quando o nozzle não tem onde apoiar as camadas de filamento. Vãos muito grandes entre superfícies verticais podem levar ao colapso ou má solidificação das camadas. São condicionantes que se resolvem com a geração de suportes e bases, automatizada nalgumas aplicações de slicing e controle de impressora.

11 - Para terminar, Tinkercad. É uma aplicação web que permite modelação por primitivos (formas geométricas elementares) com muito rigor. Recomenda-se o Chrome para melhor trabalhar, embora funcione em qualquer browser capaz de suportar WebGL.

A modelação por primitivos recorre à justaposição de formas geométricas elementares (conhecidas como “primitivas”) para representar objectos. Utilizando operações booleanas consegue-se aumentar a complexidade e nível de realismo dos modelos. É uma das mais antigas técnicas de modelação 3D.

Há um curioso paralelo entre esta técnica de modelação e a história de arte. Recorda a pintura renascentista, e o esforço destes artistas em representar o real utilizando a geometria e a perspectiva para o descrever graficamente.

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