1 of 34

TEKNOLOJİ VE TASARIM DERSİ

Bilgisayar Destekli Tasarım ve Akıllı Ürünler

Mesut TUZCU

2 of 34

Bilgisayar Destekli Tasarım ve Akıllı Ürünler

  • Bu ünitede üç boyutlu tasarım bilgisi ve akıllı ürünleri öğrenme amaçlanmaktadır.

​

​

Teknoloji ve Tasarım Dersi Öğretim Programı

3 of 34

Bilgisayar Destekli Tasarım

  • Üç boyutlu çizimden kasıt; "üç boyutlu modelleme"dir. Öncelikle üç boyut nedir bunu açıklamak gerekir.
  • Üç boyut(3D) ; en, boy ve derinliği ifade eder. Daha teknik bir izah ile; x, y ve z eksenlerinde belli bir boyuta sahip cisimler üç boyutludur. Yani kısaca eni(genişliği), boyu(yüksekliği) ve derinliği olan cisimler üç boyutludur diyebiliriz.

3D (3 BOYUT) NEDİR ?

4 of 34

Bilgisayar Destekli Tasarım

  • Üç boyutlu cisimlere en basit örnek olarak bir küp verilebilir. Çevremizde gördüğümüz cisimler üç boyutludur. Kağıt gibi yüksekliği çok az olan cisimler dahil üç boyutludur. Ancak kağıt iki boyutu en çok anımsatan en yakın nesnedir.

Üç boyutlu gerçekçi resimler çizebilmek için gelin 3 görünüş nedir ve nasıl çıkartılır; ayrıca, perspektif çizim nedir ve nasıl çizilir inceleyelim.

5 of 34

Bilgisayar Destekli Tasarım

3 Görünüş Çıkarma:

6 of 34

Bilgisayar Destekli Tasarım

PERSPEKTİF ÇİZİM NEDİR?

Perspektif, iki boyutlu yüzeye üç boyutlu görsel etki kazandırmak için nesnenin ve mekanın görünümünün belirli teknikler kullanarak kağıda aktarımıdır.

7 of 34

Bilgisayar Destekli Tasarım

Mutfak Tasarımı

(Perspektif):

8 of 34

Bilgisayar Destekli Tasarım

  • Gerçek hayatta karşılaştığınız bir probleme ilişkin düşündüğünüz çözüm önerisini kağıt üzerinde üç boyutlu olarak gösteriniz.

9 of 34

Bilgisayar Destekli Tasarım

  • Üç boyutlu çizim; el ile ya  da bilgisayar desteği ile, bunun için özel olarak yazılmış programlar ile eni, boyu ve derinliği olan cisimlerin modellenmesine denir.
  • Günümüzde üç boyutlu çizimler daha çok bilgisayar ortamında ilgili programlar ile yapılmaktadır.
  • Üç boyutlu çizimler, tasarlanan cismin insanlar tarafından anlaşılması için çok büyük kolaylıklar sağlamaktadır. Çünkü üç boyutlu çizimler, nesneyi gerçek birer cisim gibi görmemizi sağlarlar.

3 BOYUTLU ÇİZİM NEDİR?

10 of 34

Bilgisayar Destekli Tasarım

  • Üç boyutlu çizim programları kendi alanlarına göre ayrılırlar.
  • Örneğin mimari modelleme, mimari 3 boyutlu çizim, organik modelleme gibi alanlar için çeşitli programlar kullanılır.

3 BOYUTLU ÇİZİM PROGRAMLARI

11 of 34

Bilgisayar Destekli Tasarım

3Ds Max (3D Stüdio Max), Autodesk firması tarafından geliştirilen (ve hala geliştirilmekte olan)  dünyanın en popüler ve en çok kullanılan 3D modelleme ve animasyon programlarından biridir.

12 of 34

Bilgisayar Destekli Tasarım

Blender üç boyutlu modelleme yapabileceğimiz, animasyonlar oluşturabileceğimiz, bünyesinde barındırdığı oyun motoru sayesinde oyunlar üretebileceğimiz; bunların yanında da ses ve video montajı yapabileceğimiz bir yazılımdır ve tamamen özgür yazılım tarzında dağıtılır.

13 of 34

Bilgisayar Destekli Tasarım

Maya, Autodesk tarafından geliştirilmiş, oldukça güçlü ve çok yönlü bir 3 Boyutlu tasarım, görsel sunum ve animasyon programıdır. Reklam, oyun ve sinema sektörlerinde, özellikle karakter animasyonlarında sıklıkla kullanılmaktadır.

14 of 34

Bilgisayar Destekli Tasarım

  • Sanayiye, üretime yönelik cad cam programları kullanılır. Bu programlara örnek vermek gerekirse; en bilinen üç boyutlu çizim programları Solidworks, Autocad, Catia, Proengineer gibi programlardır.
  • Bu programlar aynı zamanda teknik resim çizim programları olarak bilinirler. Makine, metal sanayinde kullanılırlar.
  • Bu programlar ile bilgisayar ortamında üç boyutlu makine modelleri oluşturulabilir, makineler parça parça oluşturulur ve daha sonra montajına geçilir.
  • Üç boyutlu tasarım programları ile makine imalatı yapmak zamandan ve maliyette tasarruf sağlarken hata oranlarını düşürür.

​

15 of 34

Bilgisayar Destekli Tasarım

Günümüzde en çok tercih edilen CAD programlarından birisi de SolidWorks'tür. Bu program daha çok üç boyutlu (3D) modelleme ve optimizasyon üzerine çalışmalar için kullanılır. Ülkemizde de makine, mekatronik, plastik kalıp ve mobilya gibi pek çok farklı sektörlerde tercih edilen önemli CAD programlarındandır.

​

16 of 34

Bilgisayar Destekli Tasarım

Tarihi çok eskilere dayanan AutoCAD programı, Amerikan Autodesk şirketi tarafından 30 yılı aşkın bir süredir geliştirilmeye devam edilmektedir. Önceleri daha çok iki boyutlu (2D) teknik çizimler için tercih edilen bu program, günümüzde üç boyutlu (3D) modelleme işlerinde de kullanılmaktadır. AutoCAD günümüzde en çok kullanılan CAD programlarının başında gelir.

17 of 34

Bilgisayar Destekli Tasarım

CATIA programı, CAD için kullanılan en büyük programlardan birisidir. Daha çok taşıt tasarımına odaklanmış CATIA programı; otomotiv, havacılık ve gemi tasarımı gibi alanlarda çokça kullanılmaktadır.

18 of 34

Bilgisayar Destekli Tasarım

SketchUp, mimarlar, mühendisler, film yapımcıları, oyun geliştiricileri ve 3 boyutlu modelleme gerektiren hemen her alandaki kullanıcılar için tasarlanmış bir 3B Modelleme yazılımıdır. Ara yüzü diğer çizim programları kadar karmaşık olmayan, sade bir ara yüze sahiptir.

19 of 34

Bilgisayar Destekli Tasarım

Sketchup programında Mimari çizimler, Stand tasarımları, Mobilya tasarımları, Peyzaj tasarımları, Mekanik modelleme vb. çizimler yapılabilir. İstediğiniz alanda kullanmak için bir çok plugin bulunmaktadır. Bu pluginler(eklentiler) sayesinde Sketchup programı içinde daha hızlı seçim ve hızlı çizim yapmanızı sağlayacak bir çok özelliği barındırmaktadır.

İle Neler Yapılabilir?

20 of 34

Bilgisayar Destekli Tasarım

  • Basit bir ara yüz ve kullanım kolaylığından dolayı tasarımlarımızda Sketchup yazılımını kullanacağız.
  • Şimdi basit bir masa tasarımının sketchup’da nasıl gerçekleştirildiğini görelim.

21 of 34

Bilgisayar Destekli Tasarım

22 of 34

Bilgisayar Destekli Tasarım

Daha önce yaptığınız çizimlerinizden herhangi birisini, üç boyutlu resim ve grafik işleme yazılımlarından biri ile (örneğin; sketch up) kullanarak üç boyutlu görsellere dönüştürünüz.

23 of 34

Bilgisayar Destekli Tasarım

3D YAZICILAR:

3D yazıcılar, üç boyutlu olarak çizimi yapılmış cisimleri, elinizle tutabileceğiniz plastik vb. gerçek nesnelere dönüştüren makinelerdir.

24 of 34

Bilgisayar Destekli Tasarım

  • Öncelikle üretilecek ürün 3 boyutlu tasarım programları(CAD) ya da 3 boyutlu tarama sistemleri ile bilgisayar datası oluşturulur.
  • Genel olarak plastik, termoplastik, kauçuk gibi materyallerin belirli sıcaklıkta makinede eritilip 3D Printer üzerinde yer alan hareketli kol sayesinde 2D katmanlar halinde üst üste dizilir. Bu materyaller belirli sıcaklıkta eriyebildiği için defalarca 3D Printer’da kullanılabilir ve maliyeti daha düşürülebilir.

​

3D YAZICILAR NASIL ÇALIŞIR?

25 of 34

Bilgisayar Destekli Tasarım

  • 3D yazıcıların en çok kullanım alanı bulduğu sektörlerden biri Medikaldir. Özellikle cerrahlar ameliyat öncesi hastaya uygulayacakları prosedürü tam olarak kavrayabilmek için organ modellerini kullanırlar.
  • Protez bacak vb. alanlarda kullanılmıştır.�

3D YAZICILAR İLE NELER YAPILABİLİR?

26 of 34

Bilgisayar Destekli Tasarım

  • Bir diğer kullanım alanı ise tabi ki tasarımdır. Kavramsal tasarım aşamasında tasarımcının parçayı ya da ürünü daha kolay algılayabilmesi için 3D yazıcılar ile üretilmiş bir modeli kullanılır.
  • Bunların dışında kuyumculuk, havacılık, sanat, mimari, moda tasarım, ve iç mimari gibi bir çok alanda da kendine yer bulmaktadır.

27 of 34

Akıllı Ürünler

  • İnsanların yerine çevremizdeki fiziksel ortam (sıcaklık, basınç, uzaklık, ses vb.) değişikliklerini algılayan cihazlara “sensör” denir. Bir diğer adı da algılayıcılar yani duyargalardır.
  • Günümüzde onlarca sensörden (algılayıcıdan) bahsetmek mümkündür.
  • Çok yaygın bir kullanım alanı vardır.
  • Hayatımızı kolaylaştırma anlamında günden güne neredeyse tüm ürünlere entegre edilmişlerdir.

SENSÖR NEDİR?

28 of 34

Akıllı Ürünler

  • LDR (Işık) sensörü
  • Ses Sensörü
  • Isı sensörleri
  • Hareket sensörleri
  • Mesafe sensörleri
  • Nem sensörleri
  • Gaz sensörleri
  • Basınç sensörleri vb. birçok sensör vardır.

​

Sensörler:

LDR(Işığa duyarlı) Sensörlü projeler

29 of 34

Akıllı Ürünler

Sensörlerin Çalışma Prensibi:

Sensörler duyarlı oldukları durumu hissettiklerinde peşi sıra gelen küçük bir devreyi aktif hale getiriler ve röle çıkışına bağlanılan mekanizmayı (Motor, ampul, alarm) çalıştırırlar.

​

Örneğin; aşağıdaki LDR(ışık sensörü) ışık algıladığında motoru çalıştırıyor. Motor yerine istediğimiz başka bir ürünü de(alarm, titreşim motoru vb.) bağlayıp çalıştırabiliriz.

30 of 34

Akıllı Ürünler

Şematik Gösterim:

  • Sağda gösterilen devrede, anahtarı kapalı konuma getirdiğimizde, anahtar ve lamba üzerinden geçen akım tekrar pile ulaşarak devreyi tamamlıyor ve lamba yanıyor.
  • Solda gösterilen devre de ise, anahtar yerine LDR(Işık sensörü) kullanılmış. (Çıkış uçları karanlık olduğunda kapalı konum olacak şekilde bağlanılmış.) Böylece pil üzerinden gelen akım, karanlık olduğunda sensör kapalı bir anahtar gibi işlev göreceği için sensör çıkışlarından da(röleden) geçerek lamba ya ve daha sonra pile ulaşarak lambanın yanması sağlanmış. Sanki karanlığa duyarlı bir anahtar gibi.

Not: Diğer sensörler de devrelere aynı mantıkla bağlanırlar.

31 of 34

Akıllı Ürünler

Sensörlerin Kullanım Alanları

  • Cisme duyarlı kapılar
  • Harekete duyarlı lambalar
  • Cisme duyarlı musluklar
  • Cisme duyarlı köpük aleti
  • Cisme duyarlı peçetelikler
  • Araç park etme sistemi (Mesafe algılayıcılar)
  • Gaz kaçağına duyarlı vanalar
  • Otomatik yangın fıskiyeleri
  • Otomobillerde yağmur sensör sistemi
  • Otomobillerde karanlığa duyarlı far sistemi

vb. birçok yerde kullanılmaktadırlar.

​

Hayatımızın her alanında kendini gösteren sensörlerin başlıca kullanım alanları:

32 of 34

Akıllı Ürünler

  • Akıllı ürünlerden bahsederken internete bağlanıp veri(bilgi) aktaran teknolojik araçları da atlamamak gerek. Bu araçlarda internet üzerinden başka bir ortamdaki araç, mekan, makine gibi birçok şeye uzaktan erişim sağlamamamızı olanaklı hale getirerek zaman, para, konfor vb. alanlarda hayatımızı kolaylaştırır. Bunlardan bazıları;
  • ATM’ler
  • Taşıt Tanıma Sistemleri
  • Akıllı Ev Sistemleri
  • Uzaktan Erişim Kameralar
  • Navigasyon vb.

33 of 34

Akıllı Ürünler

Gelecekte nasıl bir problemle karşılaşabiliriz, düşünün ve bir problem bulun.

Bu kadar bilgi yeter. Şimdi sıra geldi akıllı bir ürün tasarlamaya.

Bulduğunuz problem nedir, açık ve net bir anlatımla tanımlayın.

Tanımladığınız problemin çözümüne yönelik akıllı bir ürünü çizerek tasarlayın.

34 of 34

TEŞEKKÜRLER…