حل الوحدة الاولى التصميم ثلاثي الابعاد مهارات رقمية سادس ابتدائي ف1 1448

الوحدة الأولى: التصميم ثلاثي الأبعاد

أهلاً بك

تعرف في هذه الوحدة على النمذجة ثلاثية الأبعاد باستخدام برنامج تينكركاد (Tinkercad). سوف تدرك ماهية النمذجة ثلاثية الأبعاد وأوجه الاختلاف بين الاشكال ثنائية الأبعاد والأشكال ثلاثية الأبعاد، كما ستتعلم كيفية إنشاء تصاميمك الخاصة.

أهداف التعلم

ستتعلم في هذه الوحدة:

• ماهية النمذجة ثنائية وثلاثية الأبعاد.
• تمييز الاختلافات بين الشكل ثنائي الأبعاد والشكل ثلاثي الأبعاد.
• تصميم شكل ثلاثي الأبعاد باستخدام برنامج تينكركاد.
• نقل الأشكال إلى مساحة العمل.
• تحرير الأشكال ثلاثية الأبعاد.
• استخدام طرق العرض المختلفة في مساحة ثلاثية الأبعاد.

الأدوات

• برنامج تينكركاد (Autodesk Tinkercad).

---

الدرس الأول: مقدمة إلى النمذجة ثلاثية الأبعاد

النمذجة ثنائية الأبعاد (2D Modeling) هي إنشاء تمثيل ثنائي الأبعاد لشكل أو مشهد، وتتضمن إنشاء صور مسطحة باستخدام أدوات مثل المتجهات، والخطوط، والمنحنيات والأشكال، وتستخدم بشكل شائع في التصميم الجرافيكي، والرسم المتحرك والتوضيح. تعد النمذجة ثلاثية الأبعاد (3D Modeling) تقنية رائعة تتيح لك إنشاء وتصميم أشكال افتراضية ثلاثية الأبعاد.

تطبيقات النمذجة ثلاثية الأبعاد

يمكنك في عملية النمذجة استخدام مجموعة متنوعة من الأدوات والبرامج الرقمية لإضفاء الحيوية على التصميمات التي تنشئها، سواء كانت هذه التصميمات مجرد أشكال بسيطة أو كانت تصاميم مركبة. توجد مجموعة واسعة من التطبيقات للنمذجة ثلاثية الأبعاد، بدءًا من ألعاب الفيديو إلى تصميم المنتجات والمباني والهندسة المعمارية.

تستخدم النمذجة ثلاثية الأبعاد في تشكيل العديد من الأشياء التي تراها في حياتك اليومية. لتتعرف على بعض أمثلتها:

• التصاميم المعمارية للمباني والمنشآت مثل ناطحات السحاب والجسور والملاعب.
• تصميم المنتجات للتصنيع، مثل السيارات والأجهزة المنزلية، والأجهزة الطبية.
• بيئات وتجارب الواقع الافتراضي.

الأشكال ثنائية وثلاثية الأبعاد

الشكل ثنائي الأبعاد: هو شكل مسطح ذو أبعاد، وهما الطول والعرض. يمكنك استخدام برنامج للرسومات ثنائية الأبعاد مثل تطبيق الرسام لرسم أشكال ثنائية الأبعاد. تعد المربعات، والمثلثات والدوائر من الأمثلة الشائعة على الأشكال ثنائية الأبعاد. يتم تمثيل المربع في نظام الإحداثيات ثنائي الأبعاد على النحو الآتي:

• يشير المحور X إلى عرض المربع.
• يشير المحور Y إلى طول المربع.

الشكل ثلاثي الأبعاد: هو ببساطة شكل ذو ثلاثة أبعاد، وهي الطول والعرض والارتفاع. تستخدم في هذا البرنامج التصميم ثلاثي الأبعاد أوتوديسك تينكركاد (Autodesk Tinkercad)، كما تستخدم نظام الإحداثيات ثلاثية الأبعاد الذي تم وصفه سابقا لتمثيل الأشكال ثلاثية الأبعاد في الفراغ. تعد المكعبات، والأهرامات، والارتفاع، والأشكال الكورية من الأمثلة على الأشكال ثلاثية الأبعاد. إذا وضعت شكلاً ثلاثي الأبعاد كالمكعب مثلاً في نظام إحداثيات ثلاثي الأبعاد، سيتم تمثيل الشكل في هذه المحاور الثلاثة:

• يشير المحور X إلى عرض المكعب.
• يشير المحور Y إلى طول المكعب.
• يشير المحور Z إلى ارتفاع المكعب.

برنامج تينكركاد

هو برنامج نمذجة ثلاثية الأبعاد مجاني وسهل الاستخدام، يسمح لك بإنشاء وتعديل التصميمات ثلاثية الأبعاد باستخدام أدوات بسيطة وواجهة سهلة وممتعة.

• Resources (الموارد): هي مكان تستخدمه للتعرف على المناهج التعليمية والوثائق والأسئلة الأخرى.
• Classrooms (الفصول الدراسية): هي فصول دراسية في منصة تينكركاد تتيح للمعلمين إنشاء الفصول الدراسية ثلاثية الأبعاد.
• Projects (المشروعات): مجموعة متنوعة من دروس المشروعات الممتعة سابقا.
• Gallery (المعرض): معرض التصاميم المختلفة التي أنشأها مجتمع مستخدمي تينكركاد.
• Tinker (تينكر): هي مكان في شكل مجسم يمكنك فيه بدء التصميم جديد.
• Sign In (التسجيل) / Log In (الدخول): لتسجيل الدخول إلى حسابك الحالي في تينكركاد.

إنشاء حساب في برنامج تينكركاد

يتيح لك إنشاء حساب في برنامج تينكركاد (Tinkercad) حفظ تصميماتك ثلاثية الأبعاد والوصول إليها من أي جهاز يتصل بالإنترنت، كما يمكنك من التعاون مع الآخرين من خلال مشاركة تصميماتك والعمل على المشروعات معا.

1. انتقِل إلى موقع https://www.tinkercad.com واستعمل على Sign Up (التسجيل).
2. من القائمة Start Tinkering (ابدأ العمل)، وحتّم Create a personal account (إنشاء حساب شخصي).
3. من القائمة Start Tinkering (ابدأ العمل)، حدّد Sign in with Google (سجل الدخول بواسطة جوجل).
4. اكتب عنوان بريدك الإلكتروني، ثم اضغط على التالي (NEXT).
5. أدخل كلمة المرور الخاصة بك، واضغط على التالي (NEXT).
6. اختر Saudi Arabia (المملكة العربية السعودية)، واختَر Month (الشهر)، Day (اليوم)، Year (السنة)، ثم اضغط على NEXT (التالي).
7. عند قراءة Terms (الشروط) وPrivacy Statement (بيان الخصوصية)، اضغط على Continue (متابعة) للموافقة عليها.

إنشاء تصميم ثلاثي الأبعاد

تعد التصميمات ثلاثية الأبعاد بمثابة التمثيل الرقمي للأشكال ثلاثية الأبعاد، وتتكون هذه التصميمات من أشكال أساسية يمكن تعديلها ودمجها لإنشاء تصميمات أكثر تعقيدًا.

لإنشاء تصميم ثلاثي الأبعاد:

1. اختر Designs (التصميمات).
2. اضغط على Create + (جديد)، ثم حدد 3D Design (تصميم ثلاثي الأبعاد).

مساحة العمل

مساحة العمل في النمذجة ثلاثية الأبعاد هي عبارة عن سطح مستو يمكنك إنشاء الأشكال ومعالجتها داخله. تُعد مساحة العمل الأساس الأساسي للتصميم، وتوفر نقطة مرجعية للأشكال، لعمل مساحة العمل في تينكركاد بشبكة كبيرة يمكن ضبط حجمها واتجاهها.

أدوات تينكر كاد

• أدوات تحرير النموذج: تتضمن أدوات تبديل الملاحظات المرئية، إظهار الكل، التجميع (Group)، فك التجميع، المحاذاة، والمرآة.
• أدوات التحرير: تتضمن النسخ، اللصق، المضاعفة والتكرار، الحذف، والتراجع والإعادة.

---

الدرس الثاني: معالجة الأشكال ثلاثية الأبعاد

ستتعلم في هذا الدرس كيفية إنشاء أشكال بها ثقوب. ستنشئ شكلاً مفيدا باستخدام قاعدة حامل مستلزمات مكتبية من أجل تنظيم أقلام الرصاص، والأوراق المربعة، والأشياء الصغيرة، ولتنفيذ ذلك، ستستخدم مجموعة من الأشكال الأساسية المختلفة ثم تجمعها معا. وأخيرا، ستتعلم ما هي الخطوات التي يجب عليك اتباعها لدمج الأشكال.

الأشكال الصلبة والمفرغة

تستخدم الأشكال الصلبة والمفرغة في برامج النمذجة ثلاثية الأبعاد لإنشاء أشكال وتصميمات ثلاثية الأبعاد. الجسم الصلب هو شكل ذو سطح صلب ويشغل مساحة محددة. بينما الشكل المفرغ هو جسم يتم إزاحته من جسم صلب لإنشاء فراغ أو فتحة بداخله. غالباً ما تستخدم الأشكال المفرغة لإنشاء تجاويف أو فراغات داخل جسم صلب أو لإنشاء شكل مجوف.

• Solid (صلب): يُحدد ما إذا كان الصندوق صلبا أم مفرغاً. إذا تم ضبطه على صلب، فسيكون الصندوق عبارة عن شكل ثلاثي الأبعاد مصمت تماما.
• Hole (مفرغ): إذا تم ضبط الصندوق على مفرغ، فسيعمل كشكل تم اقتصاص جزء منه، مما يُنشئ فجوة في أي جسم صلب يتقاطع معه.

محاذاة الأشكال في مساحة العمل

يقصد بمحاذاة الأشكال ترتيب شكلين أو أكثر ووضعهما بطريقة معينة. يمكن تنفيذ ذلك في تينكركاد باستخدام أداة المحاذاة، والتي توفر خيارات لمحاذاة الأشكال أفقيا أو رأسيًا، وإلى اليسار أو اليمين أو الوسط، وإلى الأعلى أو الأسفل أو المركز.

دمج الأشكال

بعد دمج الأشكال في تينكر كاد عملية مباشرة تسمح للمصمم بإنشاء نماذج مركبة من أشكال بسيطة، وتسمى التجميع.

لدمج الأشكال:

1. حرك الأشكال بحيث تتداخل بالطريقة التي تريد دمجها بها.
2. اضغط على أحد الأشكال لتحديده، ثم اضغط باستمرار على مفتاح Shift واضغط على الأشكال الأخرى.
3. بعد تحديد جميع الأشكال من Model editing tools (أدوات تحرير النموذج)، اضغط على Group (تجميع).
4. بمجرد أن تم الدمج، يمكنك تعديل الشكل كعنصر واحد.

---

حل التدريبات

حل تدريبات الدرس الأول

تدريب 1: ميزات التصميم ثنائي الأبعاد والتصميم ثلاثي الأبعاد

حدد الجملة الصحيحة والجملة الخطأ فيما يلي:

1. يستخدم برنامج تينكر كاد للتصميم ثنائي الأبعاد. (خطأ)
2. يساعدك الحد البرتقالي الذي يظهر حول شكل ما عند الضغط عليه على معاينة مكان إضافة الشكل عند الضغط على مساحة العمل. (صحيحة)
3. تستخدم أداة المرأة في تينكر كاد لإنشاء صورة معكوسة للشكل. (صحيحة)
4. يسمح تجميع الأشكال في تينكر كاد بمعالجتها كوحدة واحدة. (صحيحة)
5. أداة احتواء الكل (Fit all in view) في تينكر كاد تضبط عرض مساحة العمل تلقائيا لتظهر جميع الأشكال داخل منطقة العرض. (صحيحة)
6. تعرف زاوية الشكل ثلاثي الأبعاد برأس الشكل. (خطأ - تلميح: العبارة غير صحيحة وتشير إلى الأشكال ثنائية الأبعاد، بالنسبة للأشكال ثلاثية الأبعاد يكون رأس الشكل هو المكان الذي تلتقي فيه الحواف الثلاثة)
7. تسمح لك أداة النسخ والمضاعفة (Duplicate and Repeat) في تينكر كاد بإنشاء نسخ متعددة من الشكل بسرعة. (صحيحة)

تدريب 2: تحديد الأشكال ثنائية وثلاثية الأبعاد

حدد ما إذا كانت الأشكال ثنائية أم ثلاثية الأبعاد بوضع علامة (صح) في المكان المناسب.

الأشكال	ثنائية الأبعاد	ثلاثية الأبعاد
خماسي أبعاد مسطح	(صح)	()
مكعب	()	(صح)
هرم	()	(صح)
سهم	(صح)	()
نصف كرة	()	(صح)
أسطوانة	()	(صح)

---

حل تدريبات الدرس الثاني

تدريب 1: أدوات ومفاهيم تينكركاد للنمذجة ثلاثية الأبعاد

حدد الجملة الصحيحة والجملة الخطأ فيما يلي:

1. تسمح لك أداة فيوكيوب في تينكر كاد بتغيير طريقة عرض الكاميرا للتصميم. (صحيحة)
2. تستخدم أداة المحاذاة في تينكر كاد لترتيب شكلين أو أكثر. (صحيحة)
3. تستخدم أداة التحريك في تينكر كاد لتكبير وتصغير تصميمك. (خطأ)
4. الأشكال الصلبة هي أشكال ذات سطح صلب وتشغل مساحة محددة. (صحيحة)
5. تنشئ الأشكال المفرغة فراغاً يسمح للأجسام الصلبة بالدخول فيها. (صحيحة)
6. يحدد الخيار صلب (Solid) ما إذا كان الصندوق صلبا أم مفرغا. (صحيحة)