Acção de Formação Introdução à Modelação 3D com Sketchup Make

Graças aos bons ofícios da ANPRI vai decorrer de 11 de abril a 9 de maio uma acção de formação destinada a professores de TIC, Informática, Educação Visual e EVT onde irei partilhar o que sei de modelação 3D com Sketchup Make. E mais do que partilhar, dar tempo para que os participantes possam mergulhar e entusiasmar-se com o 3D e o Sketchup.

A acção Introdução à Modelação 3D: Projetos Pedagógicos com Sketchup Make pretende que os professores adquiram e desenvolvam as suas capacidades de criação, planeamento e desenvolvimento de um projeto de modelação 3D, bem como conceber a aplicabilidade de modelação 3D em projetos pedagógicos. Modalidade: Curso; Duração: 15h; Créditos: 0,6.

Para mais informações visitem a página da ANPRI e inscrevam-se aqui: Introdução à Modelação 3D com Sketchup Make.

Tinkerplay

Às voltas com o divertido Tinkerplay da Autodesk, uma app que permite criar combinações fantásticas a partir de uma biblioteca de peças. Um pouco como o Doga Project, mas pensado de raiz para tablets. Para os meus dedos e mente mais habituada a interfaces clássicos criar no Tinkerplay tem o seu quê de difícil, mas para as crianças já calejadas pelos interfaces de toque em 3D suspeito que lhes seja muito fácil. Aliás, já desafiei um aluno ou dois e estão a adorar...

Com o Tinkerplay criam-se personagens a partir de bibliotecas de peças. A diferença em relação a outros legos digitais é que as peças estão pensadas para se articularem entre si. O objecto final não é estático e pode ser movido. O conceito do projecto é repensar os brinquedos para o século XXI, estimulando as crianças a criar os seus próprios brinquedos. Dentro da app pode-se construir, posicionar, fotografar e exportar.

Ao contrário de outros programas o resultado final não é um objecto único. O Tinkerplay gera ficheiros STL prontos a imprimir para cada peça que compõe o personagem. Tirá-los do tablet pode ser feito através de partilha em Dropbox, email, ou gravar localmente e depois copiar para um computador. Apesar da app gerar meshes limpas, convém retocar no netfabb para minimizar possíveis problemas de impressão.

Cá está, um robot concebido no tablet, montado após a impressão das peças na bee. Suspeito que os meus alunos irão gostar disto.

É este o espírito.

A ideia era fazer uma demonstração de impressão 3D integrada nas comemorações da semana do departamento de matemáticas e ciêncas experimentais. Felizmente, o dia que tinha planeado para isto correu-me mal. Dei por mim a combater um anti-vírus em excesso de zelo que insistia que uma aplicação crucial de backoffice era um risco e fui obrigado a adiar a demo para o dia seguinte. E ainda bem. Distraído como sou não me tinha apercebido que nesse dia os alunos da EB1 da Venda do Pinheiro viriam fazer uma visita à escola sede.

A beethefirst ficou rodeada por alunos de quarto ano. Retirei a tampa de cima porque o filamento que usei causou-me alguns problemas, e mantive-a aberta para que pudessem ver por dentro um pouco de como é a impressora.

Despertar a curiosidade. É o primeiro passo para incentivar a aprendizagem e criatividade.

Memória.

O prémio atribuido ao nosso projecto em destaque na imprensa regional, com uma pequena nota no jornal mafrense O Carrilhão e direito a impressão a cores. Arquivado para memória futura.

Leituras

Ladybridge High School is Doing It Right — 15-Year-Old Students Create Unbelievable 3D Printed Lamps: Muito interessante, este projecto de introdução ao 3D que começa por ensinar modelação 3D e CAD a alunos de onze anos e acaba com estes projectos impressos... numa beethefirst, curiosamente. É um caminho interessante que mostra bem como posso levar o meu das TIC em 3D. Integrar o 3D no currículo é interessante, mas condena-nos a um eterno recomeçar. A cada semestre começa-se do zero, e pergunto-me se não está na hora de criar um espaço próprio, pensado com um tempo diferente e mais alongado, que possibilite aos alunos mais interessados ou com aptidão para estes projectos desenvolver mais a fundo as suas aprendizagens. Fica a dica.

Video Games Are Better Without Characters: Ian Bogost é quase um poeta do desenvolvimento de videojogos ao falar como fala da beleza inerente aos sistemas complexos, que permite gerar experiências mais imersivas e enriquecedoras do que os mais tradicionais que se centram no controle de um personagem. Termina de forma genial, certeira, a descrever na perfeição os limites das gaiolas douradas do mundo digital: We’ll sign away anything, it would seem, so long as we’re still able to “express ourselves” with the makeshift tools we are rationed by the billionaires savvy enough to play the game of systems rather than the game of identities.

Construir caminhos

Lentamente, os projectos dos alunos começam a ser impressos. É um processo duplamente moroso. O tempo de impressão é sempre alongado e há um trabalho de preparação da mesh antes de estar pronta a imprimir. Nem todos os projectos são imprimíveis com os pormenores todos. Handicaps da tecnologia. Se o Doga L3 facilita muito a criação de modelos 3D, os objectos produzidos levantam diversos problemas durante a solidificação com o Meshmixer e o Netfabb.

Ao contrário do que possa parecer, as impressões não são imprecisas. Tenho mantido a impressora em baixa resolução e os filamentos soltos são devidos aos suportes criados para suportar as formas dos objectos. Mas suponho que não me posso queixar muito. A impressora está conosco há sensivelmente um mês e os alunos já produzem para imprimir. Ainda a trabalhar de forma embrionária, a perceber os comos da integração, mas é passo a passo que se constroem os caminhos.

Finalizar

Terminou esta semana a acção de formação que o CFAERC me pediu para dinamizar. Quinze horas para aprender um pouco sobre edição de imagem, captura de audio e edição vídeo. Teve um início doloroso, uma vez que a maior parte dos formandos não tinha conhecimentos prévios na área e a estrutura era exigente. Quão doloroso? Digamos que na primeira sessão houve ataques de pânico. Ao longo de cinco sessões puderam aprender a editar curvas de cor e criar imagens transparentes no Gimp, editar vídeo multipistas com efeitos em Vegas, e gravar som com Audacity. Alguns ainda aprenderam a tirar partido da cloud, porque usei intensivamente o Dropbox para me facilitar a vida no arquivo de recursos e ficheiros. Foi gratificante chegar ao final e ver que até os menos afoitos conseguiram criar projectos em vídeo. Era esse um dos objectivos, que esta acção não se destinasse a quem já conhece estas técnicas e programas, mas sim àqueles que pensam que nunca seriam capazes de fazer coisas destas. Havia um pouco de tudo, desde professores de artes a eucadores de infância e uma psicóloga escolar. Já está. Missão cumprida, com boas apreciações dos formandos, e agora é hora de olhar para as formalidades da formação.

Acreditar

Não é todos os dias que podemos escrever... eis os primeiros trabalhos concebidos e impressos de raiz por alunos de sétimo ano na sala de aula. Os primeiros de muitos, esperamos. Os sorrisos traem um misto de alegria com aquele ar nem acreditamos que estamos a segurar naquilo que construímos no computador!

Tangibilidade

Sexta feira iremos deixar um aluno muito surpreendido e, esperamos, uma turma ainda mais motivada. É o primeiro exemplo prático de utilização da beethefirst para materializar projectos criados por alunos neste semestre. Ainda não o é totalmente na sala de aula, porque houve operações de teste para verificar. Mas, com sorte, o próximo será.

Com este finalizado, percebemos alguns pormenores a afinar, especialmente no que toca à estrutura dos objectos. Entre remeshing e escalagem os pormenores mais pequenos perdem-se, e isso pode compremeter a integridade do modelo final.

Para criar este simpático robot o aluno de uma turma de sétimo ano modelou utilizando o Doga L3 por assemblagem de elementos. Pegámos no resultado final em VRML e depois começou o trabalho de bastidores. No Meshlab convertemos para collada. O ficheiro convertido foi importado para o Sketchup para se juntar a uma base. O resultado foi exportado como collada, aberto no Meshlab para converter para STL. Usando o Meshmixer transformou-se as várias peças num sólido oco. Como esta operação tem tendência a disparar a contagem de polígonos do modelo, usou-se o Meshlab para operações de remeshing, diminuindo os polígonos do modelo. Quando chegámos a uma contagem razoável, voltámos a exportar como STL que foi validado pelo Netfabb. O beesoft fez o resto.

Parece complicado, não parece? Falta-nos, de facto, um utilitário simples que transforme os modelos cheios de geometria interior criados pelos alunos num sólido. Modelar num programa mais avançado, como um ZBrush ou blender, poderia facilitar o processo (pelo que tenho lido, nem por isso). Mas a complexidade destes não torna viável a sua aplicação no nível de ensino onde nos situamos. Ficamos com estes processos que são mais simples do que parecem, dependem de muitos passos que não são iguais para todos os modelos. Apesar de toda a promessa, a impressão 3D é um processo estupendamente artesanal. Mas o que realmente vai saber bem vai ser ver o sorriso na cara do aluno quando pegar no objecto que modelou no computador.

Experiências

Eventualmente consegui. Foram precisas duas formatações e muito cuidado com a actualização, especialmente no que toca ao java, desde magalhães MG2, mas já fala com a beethefirst. Para testar imprimiu-se um retrato em 3D que uma aluna me pediu. Daqueles com o 123D Catch.

Ligar o Magalhães à bee acabou por não se revelar uma boa ideia. A máquina deve estar no limite inferior dos requisitos de hardware para processos de impressão bem sucedidos. Notava-se quer nos problemas de memória a correr o beesoft quer em comportamentos estranhos da impressora. Testou-se, funciona, mas mal. A ideia era tirar partido de um dos Magalhães nunca reclamados que ainda não fizemos chegar às escolas do primeiro ciclo (faltam mesmo muito poucos para acabar este projecto) para facilitar deslocações com a bee. Na escola está ligada ou a um computador na sala dos servidores, ou ao pc da sala de aula. Entre netbooks e antigos portáteis este MG2 pareceu-me mesmo a melhor opção para portabilizar a impressão, mas desta forma não. Ainda vou fazer outros testes. Talvez se limpar de raiz o computador e lhe instalar uma distro linux leve consiga os ganhos de capacidade de sistema para poder usá-lo como máquina de impressão. Entretanto, sempre que for necessário levar a bee em deslocações (algo que espere que aconteça muito em breve) lá terei que levar o meu também já envelhecido portátil.

Numa das vertentes do projecto com que concorremos ao prémio Ciência na Escola queremos, com alunos de uma turma de sexto ano, olhar para brinquedos tradicionais à luz da tecnologia digital. Mas também queremos aproveitar um pouco das actividades do Plano Nacional de Cinema. Talvez o brinquedo que os alunos sejam desafiados a recriar seja o boneco articulado, que também tem aplicações em animação. Daí este teste, que fiz da forma mais rudimentar que me lembrei. Ir buscar um modelo de boneco articulado, levar para o Sketchup e traçar as formas para extrusão posterior. Deu mais trabalho do que esperava, por erro meu. No corpo deveria ter traçado a base e depois feito a extrusão para, sobre a superfície do sólido, traçar e proceder à extrusão dos restantes elementos. Como não o fiz fiquei com um modelo cheio de arestas interiores que tive de eliminar uma a uma. O Sketchup facilita muito o processo de modelação, mas para manter um objecto sólido para impressão 3D é preciso muito cuidado e atenção. E mesmo assim nem sempre se consegue.

Por outro lado só ando a mexer com isto há três semanas. Haverei de encontrar melhores respostas a este problema.

O resultado final disfarça muito bem a minha incompetêncoa, não disfarça? A ideia e a técnica ficaram validadas. Depois dos alunos desenharem os seus bonecos articulados digitaliza-se e, no Sketchup, poderão fazer a extrusão das formas do seus bonecos. O problema está nos encaixes das peças, que modelei com tamanho insufuciente. Bastou um pequeno toque para se partirem, apesar da resistência do PLA solidificado. Mas isto é um pormenor que se resolve. O importante é ter aferido uma técnica passível de implementação com os alunos.

Shots

Stor, estamos a tratar do beat. Trabalhar com alunos de cursos CEF não é fácil e, no caso da área das TIC, com o seu quê de ingrato. Alunos a prepararem-se para possíveis futuros como empregados de café ou manicura não estão particularmente receptivos à modelação 3D ou introdução à programação. Depois de no ano passado terem trabalhado o elementar do processamento de texto, folhas de cálculo e apresentações, este ano investi em edição vídeo, desafiando-os a criar anúncios publicitários. Têm estado nisso desde setembro. Pois, leram bem. Estaria a mentir se dissesse que tenho todos estes alunos constantemente motivados e a esforçar-se. Apesar disso, a coisa vai indo e há projectos que prometem muito. Como o deste grupo, que organizou uma mini-festa na sala de aula para criar um spot publicitário a uma bebida não-alcoólica e está agora a trabalhar numa canção em ritmo de rap. Só gostaria que fossem mais constantes no ritmo de trabalho.

Abrir a revista Visão desta semana, dedicada ao futurismo daquela forma simplista e deslumbrada como só o jornalismo de grande tiragem consegue ser. Irresistível pensar nesta fotografia, até porque a bee estava em trabalho de impressão. Um bocadinho desconfiado quando ao simplificar a vida. É que impressão 3D não é atar e pôr ao fumeiro. Dá mais trabalho do que parece.

Vou olhando, apreensivo, enquanto destes alunos do segundo semestre mostram uma aprendizagem rápida de modelação 3D. Será que conseguiremos imprimir alguns destes projectos? Antes de ser impresso, tem de estar bem pensado e modelado, e pelo que tenho visto há bastantes candidatos.

Stor, nós não queríamos fazer o jogo de labirintos. Queríamos mais tipo... sabe, aquele com bolinhas...? Pong? É capaz. Certo, mas programação é algo que percebo pouco. Mostrei-lhes projectos no MIT Scratch, com a opção do ver por dentro para as alunas verem os blocos de comandos que foram utilizados para programar o jogo. Momentos depois, tinham a versão delas pronta no Scratch instalado localmente nos computadores. Como há variações entre o Scratch 2.0 da versão online e o 1.4 da versão local, só estavam com dificuldade em fazer a base seguir o x do rato para tocar e fazer ressaltar a bola. Enfim, ficamos pelas teclas. Gostei de ver o interesse destas e outros em criar jogos complexos naquela que é a segunda aula dedicada ao Scratch neste segundo semestre do oitavo ano. Próxima aula tenho de os desafiar a criar sistemas de pontuação. Com muita ajuda do professor Google, que nisto da introdução à programação sou peixe muito fora de água, Mas não propiciar esta experiência aos alunos seria criminoso.

Prémios Inclusão e Literacia Digital

Decorreu ontem nas instalações do Teatro Thalia a cerimónia de entrega da primeira edição do Prémio Inclusão e Literacia Digital, promovido pela Rede TIC e Sociedade/Fundação para a Ciência e Tecnologia. O projeto As TIC em 3D, desenvolvido no nosso Agrupamento, foi um dos distinguidos com este prémio. Para o receber estiveram presentes o Diretor do Agrupamento, Professor António Felgueiras, e o Professor Artur Coelho, dinamizador do projeto.

Para além da cerimónia de entrega de prémios, houve espaço para uma exposição dos vários projetos distinguidos. Destes, o nosso e o clube de robótica do Agrupamento de Escolas D. Dinis, foram os únicos diretamente atribuídos a escolas. Dos restantes projetos premiados dentro das áreas ligadas à pedagogia, salientamos as várias iniciativas do Centro de Competências Entre Mar e Serra, com o qual colaboramos em iniciativas e formação, e o EduScratch, que já despertou o interesse na aprendizagem de programação nos alunos do nosso Agrupamento. Destaca-se também o projeto Taccle2 com os seus guias de uso pedagógico de tablets na educação, preciosa ajuda a um projecto nosso ainda muito embrionário que visa tirar partido dos tablets dos alunos para diminuir a assimetria do uso de ferramentas digitais na sala de aula.

A receber o prémio entregue pela Secretária de Estado da Ciência e pelo Vice-Presidente da Fundação para a Ciência e Tecnologia (foto: Rede TIC e Sociedade).

À entrada, o nosso espaço despertou atenções. Nota: teremos que investir numa daquelas jiga-jogas de suporte para cartaz. Ou então imprimir uma...  (foto: Rede TIC e Sociedade)

A explicar o nosso trabalho e as bases da tecnologia de impressão 3D, com o Professor António Felgueiras (foto: Rede TIC e Sociedade).

Durante a exposição a bee imprimiu uma versão 3D do logotipo da Rede TIC e Sociedade (foto: Rede TIC e Sociedade).

Em exposição mostrámos um pequeno apanhado das várias vertentes do nosso projeto, e o passo seguinte, possibilitado graças a este prémio: a impressão em 3D, utilizando uma beethefirst que já está a ser implementada em sala de aula nas TIC e projetos interdisciplinares, e será brevemente posta a serviço da comunidade através de demonstrações e possibilidade de impressão/prototipagem de modelos por elementos da comunidade local.

Esta distinção junta-se a outras que o Agrupamento de Escolas Venda do Pinheiro tem recebido, como a distinção Escola Voluntária, selo de qualidade eTwinning,  Eco-Escolas, e outros prémios e iniciativas que têm distinguido projetos dinamizados por docentes de todos os ciclos abrangidos por este Agrupamento. Todo um trabalho que demonstra o empenho em propiciar valor educativo acrescentado e aprendizagens estimulantes aos nossos alunos.

Já fizemos por aqui agradecimentos, mas é bom repeti-los. Primeiro, para aqueles que estão por detrás da Rede TIC e Sociedade e que puseram de pé esta iniciativa (entre os quais se encontra uma antiga professora nossa dos tempos da ESE de Santarém que ficou visivelmente orgulhosa de encontrar um ex-aluno distinguido numa iniciativa que ajudou a criar). Também à ANPRI, que desafiou a Rede TIC e Sociedade a abrir espaço a clubes e outras iniciativas das escolas, cujo esforço foi recompensado com a distinção de projectos escolares. À direcção do Agrupamento de Escolas Venda do Pinheiro, cuja visão abrangente, cuidado na manutenção de uma cultura de trabalho positiva e motivadora, e aposta nas mais valias pedagógicas dentro de uma educação que possibilite aos nossos alunos tomar contacto com realidades além do meio local, possibilita a abertura que dá espaço e incentiva este e outros projectos. A todos os professores que responderam aos desafios que formam um corpus desenvolvido num trabalho de anos, informal mas levado muito a sério. E, finalmente mas em primeiro lugar, a todos os alunos que quer em projectos quer nas áreas curriculares de Educação Visual e Tecnológica e Tecnologias de Informação e Comunicação participaram, descobriram o 3D, criaram trabalhos em muitos casos espantosos e, essencialmente, aprenderam a ir mais além dos seus limites. É por isto que dizemos, tantas vezes, que este prémio não é de um professor, mas de todo um grupo de elementos que luta por uma escola pública de qualidade e culturalmente rica.

Se a distinção sabe muito bem, com a consequente validação de ideias e processos de trabalho, confessamos que o que mais nos alegra neste momento foi o podermos adquirir equipamento que já está a dar uma nova dimensão ao projecto. Isto é um trabalho de continuidade, criado para o dia a dia educativo, e não um projecto pontual delimitado no tempo. Inovar e procurar novas vertentes de actuação é essencial para que continue pertinente, a despertar o interesse e encantar os nossos alunos.

Memória

Para memória, o destaque ao nosso projecto na página da Rede TIC e Sociedade.

Ciência na Escola

E o próximo desafio das TIC em 3D é... a participação na 12.ª edição do projeto Ciência na Escola - Ciência e Tecnologia em resposta aos grandes desafios da Sociedade, Patrocinado pela Fundação Ilídio Pinho, esta iniciativa distingue os projetos aprovados em concurso de ideias com financiamento directo às escolas, e distingue os três melhores projectos dos vários escalões com um prémio monetário.

Nós... what else?... propusemos um projecto no domínio da impressão 3D, o Matéria Digital: Construir objectos com modelação e impressão 3D. Já não é a primeira vez que participamos. Em 2012 colaborámos no projeto +Eco, 2011 com o mundo virtual Viagem de um Glóbulo Vermelho, e em 2010 o projecto de mundo virtual 3D Sistema Solar Virtual foi distinguido com uma menção honrosa.

Mais um desafio, e mais uma excelente desculpa para meter a nossa beethefirst a imprimir!

Fotogramas

09:25: Ah, então é assim que eles fazem as telenovelas!, exclama uma das alunas de CEF. Pronunciem em sotaque brasileiro para perceber o impacto. Sorri. Custou, mas percebeu a técnica básica de edição de vídeo. Minutos depois já se pronunciava a favor dos crossfades ao invés de justaposições de clips. Gosto mais, dizia. Custou. Na aula anterior ficou algo furiosa comigo quando lhe disse que tinha de cortar toda a filmagem que tinha feito com o grupo sobre a técnica de mise en place.

10:30: Sabem aquelas músicas que quando nos recordamos delas fica-nos um bom par de horas no ouvido? Sempre que alguém começa a cantar aWimaweh aWimaweh aquilo não sai do ouvido. Qual, stor? Esta: The Lion Sleeps Tonight. As funcionárias já estão habituadas a alguma excentricidade e nem piscaram o olho ao ouvir a canção a ressoar na sala TIC. Obrigado, professor, agora isso não nos sai da cabeça! De nada, caríssimos.

13:35: Impressora 3D a imprimir? Está bem, mas estamos a divertir-nos imenso a dar os primeiros passos na programação em Scratch. Suspeito que é assim que deve ser. A tecnologia não tem de ser divinizada, mas sim utilizada. E quanto mais criativo o uso, melhor.

15:05: Meninos, vamos iniciar a aprendizagem de 3D com um programa japonês... sim, stor, já sabemos, o Doga. Sabem? Sim, já nos ensinou a trabalhar com ele, lembra-se? Estávamos na turma da Professora Rosa.... Aquele momento em que os alunos me recordam que no terceiro ano de escolaridade tinham feito comigo uma animação 3D. Reviram. Sorriram. O filme está aqui: A Aventura de Teresa.

E por hoje chega. Para a semana há mais.

Teimosia.

O desafio de hoje foi o ligar a bee a portáteis. Não há muito que saber, basta instalar o beesoft e a bee é reconhecida como dispositivo externo. Até agora tenho trabalhado com os desktops da sala do servidor ou da sala de aula, mas para levar a impressora para outros espaços, preciso de ter algo mais transportável do que uma torre de pc. Gostaria de não ter de ligar, como sempre, o meu portátil cujos cinco anos a puxar cada vez mais ao 3D já se acusam um pouco. Gostaria de tentar imprimir a partir de um Magalhães. Ainda não consegui. Mais uma vez, o meu velho e fiável vaio dá conta do recado. Ainda não desisti do Magalhães. Há coisas em que sou teimoso.

Entretanto vamo-nos preparando para as primeiras saídas da bee. A primeira decorrerá já na próxima semana, para a cerimónia de entrega dos prémios da Rede TIC e Sociedade. E pouco tempo depois estamos a agendar uma visita à Escola Básica de S. Miguel do Milharado, para mostrar a impressão 3D aos alunos do primeiro ciclo. A fácil portabilidade desta impressora é uma enorme mais valia para projectos de natureza pedagógica. Espero que o contacto com esta tecnologia lhes desperte os sorrisos e a curiosidade.

Em modo sneak preview,  o que estamos a preparar para imprimir na cerimónia.

Hoje foi também o dia em que descobri até que ponto o apoio da BeeVeryCreative é dedicado. A meio da manhã vi a vida mal parada com uma impressão que inexplicavelmente ficou a meio, com o filamento preso no extrusor. Não dava para retirar nem saía filamento da cabeça quente. Um email ao apoio técnico e, pouco tempo depois, estavam a ligar-me para me dizer como proceder para retirar o filamento preso. Diria que o crédito aqui não é só de quem nos ajuda, como também do design da impressora, que está muito bem pensado para facilitar o acesso às partes mais essenciais. Apesar de toda a minha admiração pelas impressoras open source (de que a bee é, aliás, uma variante), duvido que me estivesse a safar tão bem como estou nesta aventura. Com poucas ou nenhumas preocupações em termos de hardware, o desafio é implementar. E na educação é isso que se quer, apesar de também considerar que a experiência de montar, trabalhar, calibrar e fazer manutenção a uma impressora tipo Prusa poder ser também um excelente percurso para alunos de cursos técnicos e vocacionais. Mas no contexto em que trabalho é mais importante tirar resultados imediatos que dêem nova dimensão às aprendizagens dos alunos Nisso uma impressora desktop friendly é uma aposta certeira.

Confesso que estou muito ansioso pela primeira visita a uma das escolas do primeiro ciclo do Agrupamento. E outras se seguirão. Pedagogia é uma das perguntas possíveis às quais a impressão 3D é a resposta.

Bem vinda...

... à sala de aula. Ou aquele momento em que me apercebo, a meio de uma aula de TIC a uma turma de oitavo ano, que tenho os alunos interessadíssimos na programação em Scratch enquanto aderem a uma plataforma web (o sapo Campus) e a impressora imprime. Ainda não objectos criados pelos alunos, porque as turmas de segundo semestre não iniciaram a aprendizagem. Mas já na sala, para tomare contacto, para os motivar. Gostariam que os vossos melhores trabalhos de 3D fossem impressos, perguntei a uma turma de sétimo ano. Imaginem a resposta,

Não foi não.

Entretanto afina-se a técnica enquanto procuramos estratégias de abordagem. O 3D scanning/fotogrametria é uma boa ideia. Os alunos ficam espantados quando percebem que basta o telemóvel (e muita matemática) para criar objectos. Se a captura ficar bem feita, o trabalho de limpeza é fácil e a impressão rápida.

O que me espanta é que capturas feitas com a app 123D Catch no tablet falham redondamente, enquanto que o fotografar com telemóvel (ou tablet) e usar a versão no computador resulta bem. Neste caso usei as mesmíssimas imagens que no tablet falharam para gerar no computador esta mesh. Coisa estranha. Na imagem, a captura no 123D Catch, com a obrigatória limpeza no Meshlab, e o corte para impressão no netfabb.

Outra experiência, que valida toda uma vertente das TIC em 3D. O Doga L3 permite aos alunos criar muito rapidamente objectos complexos. Imprimi-los, como percebi, é toda uma outra história. Mas acho que acertei com a técnica. Vai dar algum trabalho de bastidores, mas é exequível. O processo passa por pegar na mesh em VRML/DXF exportada pelo Doga e usar o Meshmixer para tornar sólido. Pode falhar, porque o Doga usa referências para não duplicar triângulos e o Meshmixer pode não gostar delas e eliminar elementos da forma. Nesse caso, pega-se noutro programa de modelação 3D (usei o Vivaty Studio) e fazem-se os ajustes necessários, eliminando superfícies geradas por referência e duplicando as meshes originais. Regressa-se ao Meshmixer e o processo de tornar sólido já correm como queremos. O passo seguinte é passar pelo netfabb para validar a mesh e corrigir as escalas. Se não o fizermos a bee vai achar que os objectos têm dimensões inferiores a um milímetro, e o escalar destes no beesoft não me tem corrido bem. Provavelmente nenhum dos programadores se lembrou que alguém poderia precisar de escalar um objecto a 4000 ou 5000%. Sim, leram bem. Há programas que fazem isso melhor, sem crashar ou paralisar.

Ah, o objecto é um trabalho criado no primeiro semestre por uma aluna. A mesma que modelou o mecanismo de Antykhitera.

Enquanto o semestre prático arranca, ainda terei de ter tempo para validar duas ideias: pegar nos avatares 3D criados no Avatar Studio a ver o que dá na impressora, e encontrar formas fáceis de imprimir modelos pouco rigorosos no Sketchup. O que está firmemente assente é que os alunos de sétimo irão trabalhar com a impressora 3D nas TIC curriculares. Digamos que é uma forma diferente de abordar a meta curricular produção e edição de documentos/produção e edição de apresentações multimédia. A pesquisa, domínio do computador e de ferramentas estão todas lá. Muda é o media  em que é apresentado.

Se esta vertente está a estabilizar e a avançar, há outra no horizonte: mostrar e demonstrar esta tecnologia nas restantes escolas do agrupamento. Muito em breve a bee irá começar a visitar as escolas do primeiro ciclo, para encantar e intrigar os meninos. Sublinhe-se que mais do que encantar, interessa-me o intrigar. É que daí vem o questionar e o querer saber fazer.

E ainda não testei se um magalhães MG2 se dá bem com a bee. Fica para a semana, depois de uma pausa para restaurar energias.

Experiências

Tenho tendência a utilizar terças e quintas para efectuar experiências de impressão. São os dias em tenho o horário mais disponível para acompanhar o processo, a menos que alguma emergência técnica ou catástrofe generalizada o impeça. Para esta sessão tive como desafios a impressão de objectos modelados por junção de formas e testar modelos do Sketchup.

Deu trabalho, mas percebeu-se uma técnica. O modelo original foi criado por assemblagem de primitivos e operações booleanas no velhinho Vivaty Studio. Exportado em obj, é o tipo de modelo que na bee derrete filamento. Como lhe dar a volta? O netfabb corrigiu a mesh, mas a impressão continuou a correr mal. Entre fóruns e pesquisas percebi que o Autodesk Meshmixer faz-me o que preciso: elimina a geometria interior (opção make solid) e permite torná-lo oco (poupa filamento). Uma correcção feita no netfabb para endireitar os pés com a ferramenta de corte nos eixos e estava pronto a imprimir. 

Lado a lado, duas experiências. A pior é a mesh do Vivaty corrigida pelo netfabb. O programa transforma modelos em shell mas só na versão paga. Mesmo com correcções continuou a haver geometria no interior que prejudicou a impressão. Não se nota, mas um dos braços nem sequer ficou preso ao corpo. Já a combinação Meshmixer e netfabb funcionou muito bem.

Já percebi que uma forma muito rápida de criar modelos para imprimir é usar o 123D Catch para capturar o real, gerar mesh que depois de limpa no Meshlab e corrigida no netfabb imprime muito bem. Ainda por cima o 123D converte automaticamente para STL. É só fazer upload das imagens na app (computador ou android) e descarregar. Já dá ideias para uns projectos em aula. 3d selfies materializadas?

Sendo o Sketchup a principal e mais favorita das ferramentas 3D entre os meus alunos, é muito importante conseguir afinar um processo em que se consiga imprimir os modelos pouco rigorosos que criam. Não é muito fácil. O Sketchup gera modelos que imprimem bem se forem ocos, conjugáveis em objecto com a opção outer shell. Suspeito que não me será fácil implementar isso com eles. Neste topo de minarete testou-se a correcção de um objecto exportado pelo Sketchup no netfabb.  Os resultados não são muito animadores, mas a opção shell não está disponível no netfabb basic. Há que testar com o Meshmixer.

Para terminar, uma experiência com um modelo criado no Doga L3. É um programa antigo mas muito simples de utilizar, que permite criar objectos muito facilmente. A passagem pelo netfabb resolveu alguns problemas, mas não todos. Este é outro candidato a passagem pelo Mesmixer.

Para quê tanto esforço? O objectivo deste projecto é colocar os alunos a imprimir os seus objectos. Modelar não é complexo, já fazem com facilidade. Mas do modelar para visualizar para o modelar para imprimir vai uma grande diferença. Visualamente, em renders de imagem/vídeo ou tempo real em VRML, não é precisa muita preocupação com o interior do modelo. Essa preocupação é essencial para imprimir.

Até porque a impressora está a dias de chegar à sala de aula. Os alunos de sétimo ano estão a terminar a introdução teórica às TIC e prestes a arrancar com o aprender a modelar 3D para executar os seus projectos finais. Convém que estas técnicas estejam suficientemente afinadas para quando imprimirem algo que criem não entristeçam ao ver os seus belos projectos transformados em desastre de filamento.

É fácil ter ideias.

Hoje, com algum tempo para me dedicar a isto, optei por dois desafios. Primeiro, aumentar a escala das impressões. Até agora tenho feito uns modelos tímidos e pequenos. Pegando naqueles que sei que irão resultar, atrevi-me a ampliar escalas. Este rústico do modelo de foguetão é o somatório de um processo de modelação em Sketchup mais rigoroso que tenho de dominar para ensinar aos alunos, Durante o dia ocorreu-me como fazê-lo: partindo da bidimensionalidade dos traçados geométricos circunscritos em circunferências, ou talvez desafiando os professores que na escola usam geogebra a gravar alguns exercícios como imagem para trabalho posterior no Sketchup.

Ideias. Tê-las é fácil.

Não desesperei quando dei com esta impressão a falhar. Foi uma lição. Em peças com curvas complexas não é má ideia deixar o beesoft, o software de slicing e impressão da bee, fazer estruturas de apoio.

O objectivo deste copo era testar o Netfabb, programa de reparação e validação de meshes stl. A mesh em si era de raíz um ficheiro stl, gerado pelo SubDivFormer no meu tablet. A correcção automática do Netfabb validou o modelo.

Sim, testei-o com o líquido. Não, a taça não tinha consistência interna para manter o líquido no receptáculo. Sim, claro que não fiz esse teste ao pé da impressora.

No ano passado andámos a brincar com captura do real usando o 123DCatch. Fui buscar meshes geradas pelo serviço web da Autodesk para testar um outro fluxo de trabalho: limpeza e remeshing com o Meshlab, validação e correcção automática de erros com o Netfabb, que ainda permite cortar a peça ao longo dos eixos XYZ fechando o objecto. A ironia desta impressão é que é o resultado da digitalização em 3D de um objecto físico, a mascote do Centro de Recursos Poeta José Fanha. Do real para o digital, e de volta ao material.

Experiências que adensam o conhecimento sobre a impressora 3D, mas não resolvem directamente o meu problema principal. O objectivo deste projecto é permitir que os alunos imprimam os objectos que conceberem. Para isso preciso de uma aplicação que gere ficheiros STL a partir dos objectos por eles criados. A conversão simples não chega. Programas como o DogaL3, super fácil para criar objectos 3D, geram meshes cuja geometria interior já percebi que não permite impressão correcta. No Sketchup tem de se ser muito rigoroso para que as superfícies gerem objectos sólidos. algo que requer experiência que está mais além do que eles conseguem obter em três ou quatro aulas. Essencialmente, preciso de algo que pegue num modelo exportado em VRML ou Collada, elimine as geometrias conflituosas no interior e gere um modelo apenas com a geometria exterior.

Estarei a pedir demais?

O que sei é que estou a ir além dos limites do que fui aprendendo sobre 3D nestes anos de autodidacta. E a esforçar os neurónios à procura de estratégias sobre como colocar os alunos a modelar em 3D para impressão de forma eficiente. Suspeito que nestes primeiros tempos a resposta esteja na extrusão de linhas de desenhos 2D. Hey, é um começo.

Eu sei, parece um desastre horrível de impressão. Na verdade correu como esperava, dada a escala diminuta de um objecto muito complexo. Foi a última do dia, feita a partir de um dos mais icónicos trabalhos dos alunos que já passaram pelas TIC em 3D. A experiência aqui era a de exportar um objecto concebido por utilizadores com pouca experiência de modelação (mas, neste caso, muita garra e criatividade e recorrer ao Netfabb para minorar ao máximo os erros de impressão. Não me pareceu ter corrido mal, mesmo com o Netfabb a avisar que a mesh esta incorrecta. Escala diminuta, recordem. E o principal da forma está lá. Tenho de arriscar uma impressão maior, depois de rever novamente o modelo Sktechup e afinar a mesh com as poderosas opções do Meshlab.

É irónico. O que eu achava que seria muito difícil neste processo, a impressão 3D em si, está a revelar-se o mais simples. Sem dúvida graças ao trabalho colocado pelos criadores da bee na simplificação do processo. E o que seria simples, a criação de modelos 3D para imprimir usando programas e processos já afinados ao longo dos anos em que a modelação 3D se introduziu na sala de aula, está a rever-se o mais complicado. Enfim, há muito que aprender sobre isto. Para se ensinar é preciso aprender.