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 Programmer son artillerie !

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msr42
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MessageSujet: Programmer son artillerie !   Mar 15 Mai 2018, 23:47

Bonjour à tous,


J'ouvre ce sujet pour présenter un test un peu particulier démarré il y a deux mois : l'utilisation de programmation informatique pour générer
des pièces pour modèle naval: le sujet de ces tests est la batterie d'un vaisseau de 74 canons (vers 1780) selon les documents publiés par les éditions Ancre, notamment les travaux de Jean Boudriot et les réimpressions des dessins du fondeur Maritz.

Le point de départ de tout cela remonte à 1995 où je me suis lancé dans de premiers montages pour évaluer ma capacité à monter un modèle de vaisseau au 1/48e. A l'époque, je me suis attaché à construire d'abord un autre modèle plus "simple" (la Jacinthe non gréée) pour me faire la main, et quelques "pièces détachées" d'un vaisseau de 74, dont un canon de 36£. La coque de Jacinthe était assez satisfaisante à mon goût de débutant, mais la pièce de 36£ m'a démontré le caractère peu réaliste de mon projet (manque de temps, trop faible maitrise).


En effet, un seul affut de ma pièce de 36£ au 48e a nécessité la fabrication d'une 40taine de pièces : 12 pièces en poirier (essieux, flasques, sole, roulettes, entretoise) et une trentaine de pièces en métal pour représenter les ferrures. le prototype a survécu (les susbandes et leurs pièces de fixation, ainsi que quelques écrous ont toutefois disparus depuis).


Voici ce prototype avec sa poussière millésimée:




Spoiler :
>en arrière plan, l'affut en poirier surmonté d'un tube en métal tourné (acheté à l'époque auprès d'un vendeur Américain. 22 ans plus
tard, Le vendeur est toujours en activité : www.thedromedary.com , et la référence semble toujours présente :"brass-cannon-barrel 65mm" !!!).
> Au premier plan, son équivalent protoype imprimé en 3D, sur lequel je reviendrai. La gravure sur le tourillon droit indique une pièce fondue aux
forges de RUELLE en Charente (RV).




La batterie complète de mon 74 aurait donc requis près de 3000 pièces, ce qui m'a vite découragé de faire autre chose que quelques pièces d'essai de charpente. Travail, déménagements (la Jacinthe a été fortement endommagée en traversant l'Atlantique, un comble) et enfants m'ont ensuite
éloigné complètement du modélisme naval.

23 ans après, J'essaie de m'y remettre, mais ne disposant plus de place pour un atelier de modélisme digne de ce nom (la joie des appartements en région parisienne), je m'intéresse à une version moins encombrante du vaisseau de 74: un modèle en plastique Heller au 1/150e tiré d'une boite du Glorieux achetée en vide-grenier. N'ayant pas l'habitude d'une si petite échelle, je me fais la main avec un modèle simple : la Tartane (vendue par Heller désormais sous le nom de Corsair),

Tartane en chantier : Le pont attend sa mise en peinture


Ces maquettes Heller sont presque aussi vieilles que moi, autant dire qu'elles accusent le coup. L'artillerie de la Tartane (4 pièces de 4£) m'a paru a refaire complètement, mais voilà : avec mes gros doigts qui ont la bougeotte et ma vue qui baisse, impossible d'arriver à quelques choses de décent.

J'ai cherché une solution commune à ces deux problèmes d'artillerie miniature en pensant recourir à l'impression 3D : l'idée était la suivante :
quelques jours pour modéliser les pièces d'artillerie, le recours à un "FABLAB" pour imprimer en 3D les pièces à différentes échelles, quelques ajustements après l'impression d'échantillons, et le tour est joué : j'en imprime autant que nécessaire avec l'unique effort de modélisation initiale, et l'imprimante se charge du caractère microscopique des détails au 1/150e.

Evidemment, rien ne s'est passé comme imaginé (l'optismisme béat du néophyte complet), mais néanmois au moment où j'écris ce premier post, j'ai pu avancer jusqu'à de premiers échantillons.  Ce qui m'encourage à vous présenter ces travaux et recueillir vos commentaires et conseils sur les techniques employées -certains d'entre vous ont surement déjà une bonne pratique de l'impression 3D- et sur l'objet de mes travaux : l'artillerie de marine du 18e siècle.

> A gauche, la pièce de 4£ circa 1810 version Heller "sortie de grappe", l'absence de sole et de coins de mire la transforme en pièce de DCA
> Au centre, une tentative peu reluisante pour repositionner les flasques, ajouter des coins/coussins de mire, refaire les roulettes avant qui sur un navire Méditerranéen à fort bougé sont d'un diamètre différent des roulettes arrière. Le résultat est très grossier malgré le temps passé et l'énervement avec de si petites pièces :-( ,
> A droite, spoiler : une grappe de deux pièces de 8£ circa 1780 imprimée en 3D.



Sur ce gros plan des affuts de 8£, on voit que les pitons à oeillet sont bien imprimés, de même que le coussin et le coin de mire (on aperçoit
même le manche du coin de mire). La principale difficulté pour visualiser ces détails et le caractère translucide du plastique utilisé pour
l'impression.

Dans un prochain post : comment concevoir une pièce en 3D quand on ne maitrise aucune interface utiliseur de logiciel complexe de modélisation ?
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Pierre66
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MessageSujet: Re: Programmer son artillerie !   Mer 16 Mai 2018, 11:56

Du bel ouvrage !
Pour les conseils d'impression 3D, voir Bruno (Bgire). Wink

_________________
Amicalement,
Pierre
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L'ancien
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MessageSujet: Re: Programmer son artillerie !   Mer 16 Mai 2018, 15:46

Le bonjour te va,       
oh la vache (expression familière) il y a un sacré boulot sur cette table.   
C'est magnifique !

_________________
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ours_blanc
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MessageSujet: Re: Programmer son artillerie !   Jeu 17 Mai 2018, 14:24

Bonjour Msr42,

Superbe introduction ! La suite semble vraiment prometteuse ! Et cela donne bien des idées pour une utilisation d'imprimante 3D, en effet.

_________________
Amicalement, Claude pirat
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msr42
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MessageSujet: Re: Programmer son artillerie !   Sam 19 Mai 2018, 00:23

Merci pour vos commentaires,
@Pierre66 : merci pour le conseil, j'ai parcouru les posts de Bgire sur l'impression 3D et la stabilité des résines avec beaucoup d'intérêt, heureusement que je ne les ai vu avant de démarrer des tests, je crois que j'aurai fui honteusement !

Suite de mes tests avec les questions liées au choix de l'outil de modélisation :

Le point de départ de la conception 3D pour les nuls (c'est mon niveau de départ) est de choisir un logiciel de modélisation. J'ai exclu d'emblée  les logiciels payants, dont la plupart sont inabordables pour un particulier (hormis parfois les professionnels de l'enseignement). D'après mes  consultations sur le net, les logiciels qui paraissent les plus pertinents sont 3DSMAX, Maya ou Sketch-UP.
Dans le logiciel gratuit, j'ai trouvé :
- une version réduite de Sketch-up en mode "édition en ligne" qui m'a un peu découragé par son interface utilisateur (notamment pour saisir des  dimensions précises). Il s'agit de ma perception personnelle et d'autres seront surement plus à l'aise que moi avec ce logiciel (inversement, on  trouve sur le net des exemples sortis de sketch-up très impressionnants),
- Blender, très complet, orienté pour la production d'animation 3D. Ceux qui veulent voir ce que ce logiciel open source peut produire peuvent  regarder les vidéos suivantes (célèbres dans la communauté Blender):
https://www.youtube.com/watch?v=YE7VzlLtp-4
https://www.youtube.com/watch?v=mN0zPOpADL4
Je vous concède que la transformation d'écureuil en cerf-volant est un peu éloignée du modélisme naval, mais cela montre à quel point Blender est  puissant.
Par contre, l'interface utilisateurs m'a paru complexe à maîtriser. J'ai laissé de côté la pratique des tutos blender, mais pour le coup ce n'est que partie  remise,
- Freecad : UI complexe également, mais j'ai utilisé pour quelques fonctions simples (je reviendrai sur cette utilisation dans un post  ultérieur),
- 123Design (utilisé par Bgire), que je n'ai pas essayé (découvert après mes tests),
- etc
Finalement, j'ai retenu pour mes tests le logiciel opensource "OPENSCAD". Maitriser son interface graphique est très simple : il n'y en a pas !
On peut le télécharger là
http://www.openscad.org/

Openscad se présente sous la forme
- d'un éditeur de texte où l'on saisit du code informatique,
- d'un écran de visualisation qui permet de contrôler les objets produits (aucune interaction autre que changer les angles de vue),
- d'une "console" qui sert à la mise au point des programmes.



Openscad est bien adapté pour la préparation d'objet à imprimer, et inversement n'est pas pertinent pour faire de la "belle" imagerie 3D (par  exemple appliquer des textures pour qu'à l'écran, l'affut donne l'impression d'être en bois et le canon en métal noirci). Pas d'animation non  plus.
Comment cela fonctionne-t-il ?  Le principe est le suivant :
On édite des instructions décrivant des objets de base (cube, cylindre, sphere etc), des opérations unitaires sur ces  objets (translation pour le  positionner dans l'espace, rotation etc) ou des opérations sur plusieurs objets : les ajouter (par exemple les empiler) ou les soustraire  ("enlever" de la matière à un premier objet à partir de la forme d'un deuxième).
Ensuite on "compile" ces programmes et on visualise le résultat dans la vue 3D.
Cela peut paraitre ésotérique, aussi l'exemple présenté dans la photo précédente illustrera mieux le principe.

Une fois le code saisi dans l'éditeur, on peut voir le résultat de deux manières :
-une vue "aperçu", assez succincte, et peu à l'aise avec les "retraits de matières". Cette vue (touche F5 dans openscad) permet un calcul rapide  des objets complexes,
-une vue "rendu", plus précise mais beaucoup plus longue à calculer sur des objets "lourds" : un affut complet avec une bonne précision des  parties circulaires peut prendre 1 à 2 heures. Cette vue (F6) ne supporte pas la couleur...
Openscad propose aussi des codes pour "forcer" une visualisation, c'est utile pour la mise au point (ne voir qu'un élément, le proposer en translucide pour mieux voir d'autres objets etc)
J'ai passé quelques heures à m'entrainer sur des formes simples avec l'aide de la documentation en ligne (très claire)  et des forums d'utilisateurs. La communauté openscad est assez active et on trouve aussi des tutos en français.
Fort de ces tests, j'ai assez vite Very Happy démarré les premiers travaux de modélisation avec une version simplifiée de flasque :

Cet objet est obtenu avec la structure suivante (systématique dans mes fichiers) :
difference ()
{
    union ()
    {
    objet A1;
    objet A2;
    objet A3;
    ...
    }
    objet R1;
    objet R2;
    ...
}

Les objets A1 à A.. sont "ajoutés" les uns aux autres (ajout de matière en impression 3D) par l'instruction "union".
Les objets R... sont "soustraits" de l'ensemble précédent par l'instruction "différence"
Cette version simplifiée de flasque (affut pour pièce de 18£) comporte dans la liste des objets ajoutés :
- 5 pavés (instructions cube),
- 1 cylindre (la partie arrondie sur le haut du flasque),

et dans la liste des retraits
- 1 cylindre pour creuser le cintre en bas du flasque (il faut faire un peu de trigonométrie pour calculer la position de son centre !)
- 1 cylindre pour percer le trou de brague,
- 1 cylindre+un cube pour percer le logement du tourillon du canon (le livre de Mr Boudriot indique que le centre de la partie circulaire de ce  logement est abaissé d'un tiers du rayon du tourillon, ce qui explique le recours à un  "cube" pour compléter le percement).
Je peux publier le code exemple, si cela intéresse l'un de vous.




Une fois les instructions de base maitrisées, le plus long est de relever les dimensions précisément. Je n'ai pas trouvé de bonne méthode pour  faire digérer un "scan" de plan à un logiciel de modélisation, et j'ai donc fait les relevés sur le plan à la règle ou au pied à coulisse ! Par contre la saisie dans openscad va très vite car elle se fait directement dans un fichier (on ne doit pas ouvrir de boite de propriété d'un  objet par exemple).
Pour conclure ces considérations sur la programmation sous OPENSCAD (j'espère que ce n'est pas trop abstrait), je vous présente quelques photos d'un flasque complet avec ses ferrures, en mode aperçu, puis en mode rendu :




La version simplifiée représente 80 lignes de code, la version complexe avec toutes les ferrures environ 1500 lignes réparties sur plusieurs fichiers. Heureusement, on peut créer des modules génériques pour créer des objets réutilisables (exemples : les pitons à oeillets, chevilles et clou etc).

Un dernier exemple sur le même modèle de fichier ajout/retrait : les pièces du chassis :


A suivre...
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msr42
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MessageSujet: Re: Programmer son artillerie !   Dim 10 Juin 2018, 16:20

Suite de la série avec dans ce post d’autres considérations de programmation informatique :

Après avoir préparé sous forme de module openscad les pièces unitaires de mon affut pour pièce de 36£, j'ai assemblé le tout dans un fichier spécifique qui "appelle" les autres modules.

Visualisation du chassis complet en mode mesh (F5)


Avec coussin, coussinet et coin de mire


Cette étape m'a amené à quelques sujets typiques de programmation informatique :

> donner un "nom" à chaque cote pour faciliter la réutilisation de fichiers. Par exemple, l'épaisseur des flasques est définie de la manière suivante :
    FLA_LAR = 6.3/Echelle;   //6,3 mm sur un plan au 24e. "Echelle" est un facteur pour ramener à l'échelle d'impression. ici pour imprimer au 48e : Echelle = 2.0;

> "urbaniser" le code pour ne pas saisir à plusieurs endroits la même dimension par exemple : la largeur du logement de tourillon sur le flasque est égale au diamètre du tourillon aux marges d'assemblage près. Au final, toutes les dimensions de l'affut ont été regroupées dans un seul fichier « de données de référence ».
Ces deux techniques ont été très utiles pour produire rapidement l'affût des canons de 18£ et 8£ à partir des fichiers de l'affut de 36 £ : seul le fichier de données de référence a été remis à jour avec les bonnes cotes,

> saisir les dimensions de base associées avec l'échelle du plan de relevé. En définissant un paramètre d'échelle d'impression, j'ai pu générer les impressions à différentes échelles (1/36e 1/48e 1/72e) sans changer le code. L'exercice a toutefois une limite : les capacités physiques de l'imprimante. Mais il est tout à fait possible dans openscad de produire un code qui prendra des dimensions "fixées" non sujettes au facteur d'échelle (pour imprimer "hors échelle" une pièce qui serait trop impossible à restituer autrement). Par exemple, les pitons à oeillet ou le manche du coin de mire sur ces canons au 1/150e ne sont pas l'échelle mais à la capacité minimale de l'imprimante:


> On peut aussi mettre des tests conditionnels sur la taille d'un objet pour supprimer un détail trop difficile à imprimer à petite échelle,

> assurer la traçabilité des modifications pour me prémunir d'erreurs ou fausses manips. Je ne suis pas allé jusqu'à implémenter un gestionnaire de fichiers sources mais j'ai fait quelques tests d'export sur Github (un outil de gestion partagée de code sur le net),

> définir quelques paramètres génériques, notamment la précision des objets circulaires ou sphériques (la modélisation 3d se faisant par triangles, les cylindres sont en fait des polyhèdres avec plus ou moins de faces. (Openscad propose le paramètre $fn pour l'instruction cylinder). Par défaut, un cercle ressemble plutôt à un pentagone, à partir de $fn = 30, ça commence à ressembler à un cercle, à $fn = 120, c'est parfait mais le temps de calcul devient tragiquement long et openscad commence à planter...
Après la remise au propre de mon code selon ces règles, pour faciliter l'assemblage de mes pièces, j'ai donc obtenu une première version d'affut "complet". Après sa compilation en mode "rendering" (F6), soit près de 2h00 de calcul, on peut produire un fichier STL exportable vers un programme d'impression 3D.


Le fichier STL ouvert depuis la visionneuse 3D de windows

J'ai donc religieusement copié mon premier fichier STL sur une clef USB et me suis précipité à la médiathèque locale, où on m'a sympathiquement permis d'utiliser l'imprimante 3D dont elle est équipée. Je n'ai pas retenu le modèle, mais la voilà en action.


Une certaine émotion de gamin à voir cette première impression du canon de 36£ !

Mais au final, un résultat un peu décevant :

- la faible précision de l'imprimante utilisée "noie" beaucoup de détails,
- un effet de "layering" (marches d'escalier) très prononcé,
- une matière plastique (« PLA » ?) ultra dure très difficile à poncer,
- une découverte digne de 3D pour les nuls : l'imprimante ne peut travailler "dans le vide" et il faut positionner des "piliers" pour soutenir les parties qui n'ont pas d'appui direct. Le logiciel de l'imprimante a donc automatiquement ajouté une structure alvéolaire pour combler l'espace sous le châssis de l'affut par exemple.


La bonne nouvelle a quand même été de constater que l'affut en bois construit en 1995 et ce "mock-up" avaient bien les mêmes dimensions. J'ai même pu détecter quelques erreurs commises il y a 20 ans (par exemple sur le logement du tourillon qui doit être décentré). La modélisation 3D m'a donc paru dans l'ensemble satisfaisante.

Avant de me mettre en recherche d'un imprimeur disposant d'une imprimante plus précise (je n'avais lu les articles de Bgire à l'époque), je suis retourné à la modélisation pour préparer le tube du canon de 36£.
prochain post donc avec l'art du tournage virtuel de canon...
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Lostiznaos
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MessageSujet: Re: Programmer son artillerie !   Lun 11 Juin 2018, 21:47

Franchement impressionnant comme résultat...
Si un jour je suis à la retraite, j'essaierai!

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Amitiés à tous
Gilles(Lostiznaos)
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bgire
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MessageSujet: Re: Programmer son artillerie !   Lun 11 Juin 2018, 22:43

Bonsoir,

J'admire d'autant plus l'effort et le travail qu'autant d'heures passées sur un logiciel à ce point anti-ergonomique ont abouti à une impression aussi décevante.
Tu devrais sérieusement songer à utiliser Sketchup ou 123D Design qui sont au moins de leur époque Very Happy : quitte à perdre un peu de temps au départ, tu vas vraiment te faire plaisir assez vite. Et c'est aussi gratuit. Alors que jusqu'à présent tu sembles plus taper du code que faire du modélisme.

Et il faut aussi penser "maquette", c'est à dire assemblage : imprimer des éléments de ton affut séparément pour les assembler ensuite te permettra d'améliorer l'aspect et de te passer des supports automatiques qui sont une vraie galère à enlever proprement, surtout si ton imprimante ne permet pas de les paramétrer.

Oui, je suis admiratif devant l'effort. Bon courage !
_Bruno

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C'est curieux chez les marins, ce besoin de faire des phrases.
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msr42
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MessageSujet: Re: Programmer son artillerie !   Mar 12 Juin 2018, 22:03

Merci pour vos messages !
@Gilles : moi aussi j'attends ma retraite pour disposer de temps pour mon hobby favori ! l'avantage avec la version 3D du modélisme, c'est que le clavier de mon PC est moins sensible aux mains qui tremblent que le micro-outillage, et en cas de "vue qui baisse" on peut changer la résolution de l'écran ! Very Happy

@Bruno : l'impression de ce premier test a été (un peu) décevante car faite sur une imprimante je pense d'entrée de gamme,  en mode "rapide". C'est ce dont dispose ma médiathèque qui a eu la gentillesse de me la mettre à disposition gratuitement. Cela a été assez utile pour comprendre les contraintes d'impression et depuis je suis passé sur du meilleur matériel/matériau (voir les photos de mon premier post). En fait, je publie les notes de mes tests dans l'ordre chronologique quand j'ai du temps et je n'en suis pas encore arrivé là. C'est un peu lent, sorry !

Sur le sujet de "l'ergonomie" d'openscad, c'est particulier car c'est ni plus ni moins qu'un éditeur de code. La question pour moi est plutôt de savoir si c'est efficient (permet d'aller vite). Je n'ai pas d'avis faute d'expérience sur les autres outils. J'ai pris pour parti initial de retenir l'outil avec lequel j'étais "confortable" pour ce projet au bout de +/-1h d'essais !. La réponse me parait dépendre de la nature de ce que l'on veut modéliser. Le langage d'openscad manque de fonctions complexes (courbes de Bézier, extrusion selon un chemin) ou d'autres sont encore limitées (chanfreins), mais pour des objets simples et répétitifs, j'ai trouvé cela efficace : produire un affut de 18£ à partir de celui de 36£ ne m'a pris que le temps de faire le relevé des dimensions et de les saisir dans le fichier de référence. Compiler à des échelles différentes en prenant des "décisions" (supprimer un détail, forcer une dimension pour que cela reste imprimable) se programme bien. Par contre, impossible de modéliser des formes complexes, exemple les cordages qui servent à tenir les coins de mire etc. Je reviendrai sur ce bilan dans un autre post j'espère, peut-être après la présentation du "tournage du canon".

Un autre aspect collatéral de procéder par programmation, c'est que j'ai pu travailler dans des conditions généralement peu propices au modélisme : environ 1/3 du travail a été fait dans le train (avant les grèves !) ou dans des bus (après). La  seule limite dans ces conditions est l'impossibilité de faire des relevés de dimensions précis (au pied à coulisse, ça bouge !), mais il facile de tout préparer avec des dimensions approximatives et de saisir les données précises ensuite.

Je dirais que j'ai passé 1/3 de mon temps à des essais divers (comment m'y prendre) sur openscad et d'autres outils (inkscape, netfabb, freecad etc), 1/3 à programmer, 1/3 à comprendre les documents d'époque (comment l'original est fabriqué) et relever les dimensions. C'est de loin la partie la plus intéressante pour moi dans ce travail (ah les joies de convertir les pieds du roi en mm !)


Enfin, je te rejoins complètement sur la nécessité au moins pour les "grandes échelles" (1/48e) d'imprimer les éléments séparément pour préparer plus facilement les surfaces. Mes derniers essais prennent la forme d'un kit à assembler, mais je ne suis pas encore prêt à en faire le compte-rendu...car il faut que j'en teste le montage d'abord (et là c'est dur dans le train !).



Le prototype de kit d'affut de 36£. Les pièces sont sur grappes pour faciliter leur préparation. Au 1/150e, j'en resterai à des affuts "tout montés" je pense pour compléter les kits Heller.
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bgire
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MessageSujet: Re: Programmer son artillerie !   Mar 12 Juin 2018, 23:31

Bonsoir,
Je comprends ta démarche qui semble te convenir tout à fait.
Perso j'ai une autre optique, privilégiant l'aspect visuel et le côté maquette d'abord. Pour moi la 3D est un outil pour produire des pièces et beaucoup moins un but en soi.
J'ai utilisé des logiciels du même genre que le tien au Siècle dernier, puis, passant par Solidworks, Catia et autres j'ai fini par aboutir à Rhino et ZBrush par recherche de l'ergonomie avant tout, ainsi que de la puissance de restitution des formes car dans mon optique je ne veux pas perdre de l'énergie à modéliser une forme pour la garder toute pour travailler celle-ci et la monter sur un assemblage. Mais je comprends que d'autres trouvent aussi un plaisir à bidouiller du code. Les goûts et les couleurs, ça ne se discute pas

J'ai fait la même démarche en programmation depuis 1975 : après le Basic, le Fortran, le Pascal, le C++ j'ai fini par me rabattre sur les versions "Visual" (Visual Basic, puis Visual C par exemple) dont la méthode semi graphique simplifie beaucoup les choses et nous permet de nous concentrer sur l'essentiel.

Comme quoi tout le monde trouve sa voie pour aborder le modélisme : c'est super intéressant. Vivement la suite.

_Bruno

Hi hi hi : très drôle ton jeu de mot sur la livre £ pour indiquer l’abréviation du poids des boulets. L'abréviation consacrée est pdr mais j'aime bien le calembour : va falloir que je l'utilise un de ces jours.

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Yuth
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MessageSujet: Re: Programmer son artillerie !   Mar 12 Juin 2018, 23:48

c'est hyper intéressant tout ça Smile

ca me rappelle ma jeunesse où je faisais mon alternance chez Matra Automobile, a coté d'un consultant qui passait ses journées à dessiner des vis en 3D pour monter les Espace et l'Avantime (à l'époque)
Comme quoi, nos voitures modernes ne sont que de grosses maquettes à l'échelle 1/1 (avec une PE de folie et parfois un montage approximatif lol!)

_________________

«Il y a trois sortes d’hommes : les vivants, les morts et ceux qui sont en mer».
Platon, Critias.
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msr42
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MessageSujet: Re: Programmer son artillerie !   Ven 22 Juin 2018, 01:18

Bonjour à tous,

@Bruno et @Yuth - Merci pour vos commentaires ! l'informatique c'est une technologie "en ..tique" et avec openscad j'ai dû traduire par une technologie antique ?!

Je trouve un peu de temps pour poursuivre la description de mes expérimentations (ou errements ?) 3D-istiques. Après l'affut, quelques notes sur la modélisation du canon de 36£ lui-même, là encore en programmation OPENSCAD 

Pour modéliser, je me suis basé sur un plan établi en 1766 par Jean Maritz (qui fut Inspecteur général des fontes de l'artillerie de terre et de la Marine, et qui a dirigé jusqu'en 1762 la forge de Ruelle en Charente). Ce plan a été publié chez Ancre dans un ouvrage sur l'artillerie de marine. J'ai pris la liberté d'adapter la platine de lumière selon les plans publiés dans le livre de Mr Boudriot "Le vaisseau de 74 canons,T2" .

La structure de modélisation sous openscad suit le schéma général et est assez simple :
des ajouts : le fût du canon, les deux tourillons (deux cylindres), la platine de lumière (un cube et un cylindre),
des retraits de matière : la lumière.

Je n'ai pas compris si les inscriptions gravées sur le canon l'étaient en creux ou en plein. J'ai vu les deux types de gravure sur des maquettes à l'échelle 1:1 (notamment des canons du Victory à Portsmouth), mais le musée de la Marine étant fermé pour travaux, je n'ai pas pu voir sur un tube bien de chez nous. J'ai donc fait arbitrairement  les choix suivants, essentiellement dictés par la "lisibilité" après impression en 3D :
- en relief (ajout) les inscriptions sur la plate-bande de culasse : année de la fonte du canon, poids en livres de la pièce (7450 livres pour un tube tirant un boulet de 36 livres) et numéro de la pièce.
- en creux (retrait) , les inscriptions du tourillon droit (un code pour la Forge, j'ai retenu RV pour les forges de Ruelle) et gauche (les initiales du graveur : LR en hommage à notre fabriquant national de vaisseau de 74 canons en plastique).

Si quelqu'un a des précisions sur ce sujet des gravures d'inscriptions, je suis preneur !

La principale difficulté est le fût lui-même, le reste est très simple même en programmation rustique. J'ai hésité entre deux méthodes :
- la génération de formes 2D de base pour représenter la coupe du canon (et ensuite la faire "tourner"). J'ai abandonné assez vite l'idée de recourir à cette première méthode, qui m'a semblé demander beaucoup de travail d'étude des documents d'époque et un peu de trigonométrie pour décomposer la vue en coupe en objets de base. C'est pourtant possiblement la méthode des ingénieurs de l'époque,  comme semble l'indiquer ces deux extraits du livre de Jean Boudriot sur le vaisseau de 74 canons :





- l'échantillonnage à partir d'un plan, soit en scannant,soit... (Bruno va faire des bonds sur sa chaise).

J'ai abandonné aussi après quelques essais l'idée de procéder par scan (essais avec le logiciel de dessin vectoriel inkscape notamment) pour deux raisons : 1/je n'ai pas de scanner (ça n'aide pas) 2/les plans du 18e siècle sont un peu trop artistisques pour être facilement importables. Il aurait fallu que je refasse un tracé plus facile à scanner, donc du temps (et pas de tablette graphique non plus).

Le plan en coupe de Jean Maritz :



J'ai finalement utilisé une méthode bien moche : J'ai échantillonné des points du tracé à la mimine (relevé de positions X,Y sur le plan agrandi) et resaisi le tout comme paramètres de la fonction "polygon" d'openscad. Peu organisé, ça m'a pris 1h30 environ. Il est à noter pour abonder dans le sens de Bruno que j'ai trouvé là une des limites d'OPENSCAD : plusieurs fonctions font défaut aujourd'hui à son langage de programmation : courbes et formes de Bézier, extrusions selon un chemin et d'autres fonctions sont assez frustres (chanfreins par exemple). Ici l'absence de courbe de Bézier m'a obligé à échantillonner assez fortement...je sens venir les commentaires !


A ce stade, j'ai donc fini de modéliser un affut complet et son canon, beau bébé de 7450 livres, coulé aux forges de Ruelles en 1769 et 24e de l'année :


Bonheur immense, le canon et l'affut s'ajustent parfaitement...on peut régler la hausse en déplaçant les coins de mire (ie leurs positions dans le fichier de données de référence).

Il était donc temps de faire imprimer le tout sur une imprimante de qualité. J'ai retenu Shapeways qui propose une résine "frosted detail" avec deux niveaux de précision. Je crois comprendre que l'imprimante de Shapeways (je n'ai pas identifié le modèle) pour ce type de résine utilise en fait deux matériaux : un plastique (ou une cire ?) qui fond à basse température pour servir de "support" (ce qui évite de prévoir des "piliers" ou la génération automatique de supports par le pilote d'impression) et la résine elle-même. Après impression, la pièce est cuite au four (la recette ne précise pas si c'est plus long qu'une pizza) pour faire fondre le matériau de support puis passe dans différents traitements pour stabiliser la résine.
Suivant les recommandations de Bruno, je me suis également bricolé un four à UV pour améliorer la stabilité de mes pièces. 

Et voilà le résultat des épreuves imprimées par Shapeways, sur lesquelles j'essaierai de revenir au prochain numéro (ouf, ça touche à sa fin) :

L'assemblage affut/canon se passe très bien aussi dans le modèle imprimé au 1/48e. On voit bien la marque de la forge sur le tourillon (RV) qui s'est très précisément imprimée. Par contre, à ce stade, je n'ai pas cherché à travailler (poncer notamment) les pièces  :


Par contre, l'affut en poirier modèle 1995 avait des logements pour les tourillons trop étroits et mal positionnés :

En gros plan, on voit bien aussi les inscriptions sur la plate-bande de culasse même la photo macro n'est pas de très bonne qualité :

Et pour finir ce post, une dernière photo de cette impression d'essai avec l'affut (j'ai oublié les susbandes). Une partie de la cire est restée à l'intérieur du tube, mais elle se retire facilement à l'un d'un forêt :

A suivre...
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