Contour-Studio

Handleiding bij het ontwerpen van een omtrek met een repeterend patroon, en de vaas die je ermee kunt maken

1. Wat doet het programma?

Met Contour-Studio leg je een repeterend patroon (rechthoeken, driehoeken, trapeziums, halve cirkels, een sinusgolf ...) over een gesloten omtrek, zoals je ziet bij vaasachtige sculpturen in de 3D-ontwerpwereld. Je kunt:

• een basisomtrek kiezen (cirkel, ellips, rechthoek met hoekradius) of inlezen uit een DXF-bestand of een doorsnede van een STL-model;
• kiezen of de opgegeven maat de buitenmaat of de binnenmaat is;
• een figuur kiezen, met diepte, afronding en verdeling; het programma maakt de maten zo passend dat het patroon precies rond sluit;
• het patroon met de muis uitlijnen op een hoek of symmetrie-as;
• de omtrek als vaas bekijken in 3D, met twist, schaal en bolling;
• de omtrek exporteren als DXF of STEP, en de vaas als massief STL- of STEP-volume;
• alles als project opslaan.

Alle maten zijn in millimeters. Alles wordt bij elke wijziging direct opnieuw berekend en getekend.

2. Het scherm

Links staat de invoer, van boven naar beneden in blokken. Is het venster niet hoog genoeg, dan kun je de linkerkolom verschuiven met de schuifbalk of het muiswiel.

Rechts staat de tekening (of het 3D-voorbeeld), onderaan de statusbalk.

3. Basisomtrek

Vorm

Cirkel (alleen de diameter), Ellips (breedte en hoogte), Rechthoek (breedte, hoogte en hoekradius; een hoekradius van de halve hoogte geeft een stadionvorm) of Ingelezen (DXF/STL), zie hoofdstuk 11.

Maat geldt als

buitenmaat (max.): de buitenste punten van het patroon vallen op de opgegeven maat. Bij uitwaartse figuren wordt de basislijn daarvoor met de diepte ingekort.
binnenmaat (min.): de binnenste punten vallen op de opgegeven maat. Bij inwaartse figuren wordt de basislijn met de diepte vergroot.

De basislijn is de omtrek waarop het patroon wordt gelegd. Hij staat gestippeld in de tekening. Het patroon begint boven in het midden, op de positieve y-as, en loopt tegen de klok in.

4. Patroon

Richting

uitwaarts: de figuren steken naar buiten uit de basislijn. inwaarts: de figuren zijn uitsparingen naar binnen.

Breedte en tussenruimte

Gemeten langs de basislijn. De flanken staan loodrecht op de basislijn. Op een bolle omtrek worden uitwaartse figuren daardoor naar buiten toe iets breder, en inwaartse figuren naar binnen toe smaller.

Afronding

De straal waarmee de hoeken van rechthoek, vierkant, driehoek en trapezium worden afgerond, zowel de hoeken bovenop als de hoeken bij de basislijn. Past de straal niet, dan wordt hij zo groot mogelijk gemaakt en krijg je een waarschuwing.

Verschuiving [% steek]

Schuift het hele patroon langs de omtrek. Bij 0 staat er een figuur midden bovenaan, bij 50 een tussenruimte. Omdat het patroon zich na elke steek herhaalt, bereik je met 0 tot 100 % elke stand. Zie ook uitlijnen met de muis.

5. Verdeling: aantal of breedte

Het patroon moet precies rond sluiten. De steek (figuur plus tussenruimte) is daarom altijd de lengte van de basislijn gedeeld door het aantal. Welke maat de verdeling bepaalt, hangt af van het veld dat je het laatst invult:

• Aantal invullen: breedte, tussenruimte en topbreedte worden passend gemaakt (in dezelfde verhouding) en in de velden gezet.
• Breedte of tussenruimte invullen: het aantal wordt afgerond en in het veld gezet. De breedtes worden daarbij een fractie bijgesteld zodat het patroon sluit. De werkelijke maten staan in het informatieveld.

Het informatieveld toont welke verdeling actief is ("op aantal" of "op breedte"). Wijzig je de basisomtrek, dan blijft die verdeling gelden: bij "op aantal" veranderen de breedtes, bij "op breedte" verandert het aantal.

6. Uitlijnen met de muis

In de 2D-tekening, voor alle vormen, ook ingelezen omtrekken:

• Shift+klik vlak bij de omtrek (binnen ongeveer 30 pixels): het midden van een figuur komt precies op het dichtstbijzijnde punt van de basislijn. Handig om een figuur op een hoek of symmetrie-as te leggen.
• Ctrl+slepen: het patroon schuift live mee met de muis langs de omtrek.

In beide gevallen wordt het veld Verschuiving bijgewerkt, zodat je daar nog kunt verfijnen.

7. Waarschuwingen

Waarschuwingen staan in oranje linksboven in de tekening, in het informatieveld en (als aantal) in de statusbalk. Een fout (geen geldige omtrek) staat in rood.

Puntafstand (instellingen) is de grootste afstand tussen de punten van de omtrek langs de basislijn. Standaard 0,1 mm; kleiner maakt de omtrek nauwkeuriger maar zwaarder.

8. De tekening en de statusbalk

• Muiswiel: zoomen rond de muis. Slepen: verschuiven. Dubbelklik of F5: passend maken.
• De rode lijn is de x-as, de groene de y-as. Het raster past zich aan de zoom aan (fijne lijnen, elke vijfde of tweede dikker).
• Raster, Basislijn en Vullen (instellingen) zetten het raster, de gestippelde basislijn en de vulkleur aan of uit.
• Wijzig je basismaten, dan wordt het beeld opnieuw passend gemaakt; wijzig je alleen patroonmaten, dan blijft je zoom staan.

De statusbalk toont de steek, het aantal figuren, de lengte van de basislijn (omtrek), het aantal waarschuwingen en de muispositie in mm.

9. 3D-voorbeeld van de vaas

De omtrek wordt over de hoogte in plakken herhaald. Per plak wordt hij geschaald en gedraaid:

Hoogte [mm]

De hoogte van de vaas.

Twist [°]

Hoeveel graden het patroon van onder naar boven draait (negatief = de andere kant op).

Schaal boven [%]

De grootte van de bovenkant ten opzichte van de onderkant. 100 = recht, 80 = taps naar boven, 120 = wijder naar boven.

Bolling [%]

Hoeveel breder de vaas halverwege is. Een negatief getal maakt hem in het midden smaller (taille).

Stappen over de hoogte

In hoeveel plakken de vaas wordt opgebouwd. Tussen twee plakken loopt de wand recht. Zonder twist, schaal en bolling is 1 genoeg; met twist of bolling bepaalt dit hoe vloeiend het resultaat is (bij 60 stappen en 90° twist draait elke plak 1,5°). Meer stappen is gladder, maar trager.

Vorm vaas

massief: een dicht volume, zoals een slicer het wil voor de vaasmodus (spiralize). hol: een echte vaas met een wand en een bodem.

Wanddikte (min.) [mm]

De dikte van de wand bij een holle vaas. De binnenwand volgt het patroon, zodat de wand overal even dik is. Met schaal en bolling wordt de wand op de bredere plekken iets dikker, maar nooit dunner dan opgegeven. Is de wand te dik voor de omtrek, dan krijg je een melding.

Bodemdikte [mm]

De dikte van de bodem bij een holle vaas; de holte loopt van de bodemdikte tot de bovenkant.

Binnenwand

volgt het patroon: de binnenkant heeft hetzelfde patroon, zodat de wand overal even dik is. glad: de binnenkant volgt alleen de basislijn met twist, schaal en bolling; de wanddikte geldt dan bij het binnenste punt van het patroon (bij inwaartse figuren de bodem van de inkeping). automatisch (standaard): volgt het patroon, maar wordt glad als de wand dikker is dan de diepte van het patroon of als het patroon niet te volgen is.

Bediening: slepen = draaien, muiswiel = zoomen, dubbelklik of F5 = terugzetten. De buitenkant is licht, de binnenkant donkerder, zodat je van boven in de vaas kunt kijken. Bij zware modellen wordt tijdens het draaien een grover net getekend.

10. Exporteren

De omtrek (blok Exporteren)

DXF (R12) ... Ctrl+D

De gesloten omtrek als één polylijn op laag OMTREK, in het oudste DXF-formaat (R12), dat vrijwel elk programma leest, ook oude versies van Rhinoceros. Met Basislijn ook exporteren komt de basislijn erbij op laag BASIS.

STEP ...

STEP als: curve (omtrek) (standaard): de omtrek als lijnen en B-splines, zoals Rhino zelf curves schrijft. In Rhino voeg je ze samen met Join.
STEP als: volume: de omtrek opgetrokken over de STEP-hoogte tot een massief volume. In Rhino geeft DupEdge op de onderrand de omtrek terug.

Voor het schrijven worden overbodige punten op rechte stukken weggelaten; de vorm wijkt hoogstens 0,001 mm af.

De vaas (blok Vaas)

Vaas als STL ...

De vaas als driehoeksnet (binair), waterdicht. Massief met een dichte bodem en bovenkant, geschikt voor de vaasmodus (spiralize) van een slicer; hol met binnenwand, binnenbodem en een rand bovenop. Hoe fijn het net in de hoogte is, bepaal je met Stappen over de hoogte.

Vaas als STEP ...

De vaas als volume met gladde B-spline-vlakken die precies door elke stap gaan, en vlakke bodems en een vlakke bovenkant (bij een holle vaas een rand met een gat). In Rhino kun je er direct mee verder. Een vaas met veel figuren en veel stappen kan rond 10 MB worden.

11. Inlezen (DXF en STL)

Met de knop DXF / STL ... in het blok Basisomtrek lees je een eigen basisomtrek in. De vorm springt dan op Ingelezen (DXF/STL), en breedte en hoogte krijgen de maat van de ingelezen omtrek. Pas je die aan, dan wordt de omtrek geschaald (breedte en hoogte los van elkaar).

• DXF: lijnen, bogen, cirkels, ellipsen, polylijnen (ook met bulges) en splines (NURBS) worden gelezen. Losse stukken worden aan elkaar geknoopt. Er wordt uitgegaan van millimeters. Blokken (INSERT) worden overgeslagen.
• STL (binair of ASCII): het model wordt doorgesneden. Eerst op halve hoogte; in het veld STL-doorsnede z kies je een andere hoogte, gemeten vanaf de onderkant van het model (de tooltip toont de hoogte van het model).
• Zijn er meerdere gesloten lussen, dan wordt de grootste gebruikt. Onder de knop staat hoeveel lussen er gevonden zijn.
• De ingelezen omtrek wordt gecentreerd, tegen de klok in gelegd en begint boven op de y-as, net als de vaste vormen.
• Scherpe hoeken (een knik van meer dan 25°) worden behandeld als bij de rechthoek met scherpe hoeken.

12. Werken met Rhinoceros

DXF uit Rhino exporteren

Kies bij het opslaan als DXF de volgende instellingen:

Kies je toch Polylines, zet dan Polyline max angle op 1 of lager: bij 10° wijkt een boog met straal 25 mm tot ongeveer 0,1 mm af. Teken in Rhino in millimeters en gebruik Explode op blokken.

STL uit Rhino

• STL bevat alleen driehoeken van oppervlakken of volumes. Bij een losse curve meldt Rhino "No surface to export"; maak dan eerst een volume, bijvoorbeeld met ExtrudeCrv en Cap=Yes.
• Binary heeft de voorkeur (kleiner, sneller, exact); ASCII werkt ook.
• Een fijne mesh geeft een gladde doorsnede. Het model moet dicht zijn, anders is er geen gesloten doorsnede.
• Kies de doorsnedehoogte waar de wand een duidelijke omtrek heeft, niet precies op de bodem.

Bestanden van dit programma in Rhino

• DXF (R12): direct een gesloten polylijn.
• STEP-curve: losse aansluitende curves; samenvoegen met Join.
• STEP-volume (omtrek of vaas): een gesloten volume; de omtrek terugkrijgen met DupEdge.

13. Projecten opslaan en openen

Met Opslaan (Ctrl+S), Opslaan als (Ctrl+Shift+S) en Openen (Ctrl+O) bewaar je een ontwerp als .omt-bestand. Daarin staan alle instellingen: basisomtrek, patroon (ook of je op aantal of op breedte verdeelde), verschuiving, vaas, instellingen, weergave en export.

• Een ingelezen omtrek wordt in het project zelf bewaard. Het project werkt dus ook als het oorspronkelijke DXF- of STL-bestand er niet meer is. Bestaat het STL-bestand nog, dan wordt het opnieuw geladen, zodat je de doorsnedehoogte nog kunt wijzigen.
• De titelbalk toont de projectnaam, met een * als er iets gewijzigd is. Bij afsluiten of bij het openen van een ander project vraagt het programma of je de wijzigingen wilt opslaan.
• Een projectbestand kun je ook als parameter meegeven bij het starten (bijvoorbeeld door het programma aan .omt-bestanden te koppelen).
• Het bestand is gewone tekst en voor de Nederlandse en Engelse versie, Windows en Linux gelijk.

14. Sneltoetsen

15. Problemen en vragen

Ik zie het 3D-voorbeeld niet.

Druk op F3 (klik eerst even in het venster), of zet het vinkje 3D-voorbeeld tonen aan in het blok Vaas; schuif zo nodig de linkerkolom naar beneden.

De figuren lopen in elkaar of er worden lussen weggeknipt.

De diepte is te groot voor een krappe bocht of scherpe hoek. Kies een kleinere diepte, minder figuren, een hoekradius, of lijn het patroon uit op de hoek.

Bij inlezen: "Geen gesloten omtrek gevonden".

De curve sluit niet (een kier tussen twee stukken), zit in een blok, of is in een andere eenheid getekend. Sluit de curve in Rhino (Join, controleer met What of hij "closed" is), gebruik Explode op blokken en teken in mm.

Bij een STL: "Geen gesloten doorsnede gevonden".

Het model is niet dicht, of de hoogte valt precies op een rand of bodem. Kies een andere hoogte of repareer het model.

Rhino leest een STEP-bestand niet goed.

Gebruik voor de omtrek "STEP als: curve" of "volume". Oude Rhino-versies lezen geen losse polylijnen in STEP; dit programma schrijft daarom lijnen en B-splines, net als Rhino zelf.

Een bestand kan niet worden geschreven.

Het bestand is misschien nog geopend in een ander programma, of de map is alleen-lezen.

Linux

Het programma gebruikt geen Windows-functies en is ook onder Linux te compileren (pbcompiler -e contour-studio_nl contour-studio_nl.pb). De handleiding wordt daar geopend met xdg-open.