Skip to content

3D modelování terénu a chování vody v něm

Záplavy se stávají stále častější součástí našich životů. Cílem projektu je pomoci žákům si lépe představit, jak se chová voda v krajině, jestliže jí umožníme se rozlít v místech, kde nám to nevadí, a jak se chová, pokud jí naopak umožníme zasáhnout zastavěné oblasti. Dalším cílem je umožnit žákům si vytvořit snadno model terénu a ukázat, jak vzniká technologií 3D tisku. V nejjednodušší formě však stačí nabídnout ke stažení hotový model řeky a použít jej ve výuce. Zkušenější studenti však mohou modelovat vlastní a ten pak poskytnout svým mladším spolužákům.

Žáky by měl projekt donutit přemýšlet nad krajinou v souvislostech. Pokud jako učitel přinesu hotový model a předvedu chování vody v krajině, vybídl bych následně žáky k přemýšlení ve skupinách, co jsme společně pozorovali a s čím to asi mělo souviset. Teprve pak bych jim případně předložil myšlenku, že takto se chová ke krajině člověk a voda poté zaplaví různá místa různě rychle, podle toho, zda jí člověk vůbec umožní se vylít tam, kde nám to nevadí, nebo zda už tok řeky nevhodně upravil.

Menším dětem by mohl model sloužit jen jako hotová zajímavá ukázka chování vody v krajině, starší by nad ním měli přemýšlet v hodině zeměpisu nebo přírodopisu.

Projekt zároveň ukazuje přínos digitálních technologií. Tedy využití volně dostupných terénních dat z mise raketoplánu pro náš život – v tomto případě k vygenerování vlastního modelu terénu. Pomocí generátoru tento úkol zvládne každý žák. Výsledný model je názornou výukovou pomůckou, ať už na obrazovce počítače, nebo jako reálně vytištěný předmět, kde má obrovský přínos i pro nevidomé a slabozraké.

Jako nadstavbu projekt nabízí možnost seznámit žáky s tvorbou vlastního modelu a úpravou toho vygenerovaného – jeho ořez nebo doplnění vlastního koryta řeky. Úmyslně je využito těch nejjednodušších nástrojů. Řeka je tedy nakreslena v programu Malování 3D a vložena do modelu terénu v programu 3D Builder, které jsou obě dostupné pro Windows 10. Alternativně by šlo na všech počítačích využít internetový nástroj Tinkercad.

Postup generování terénu

Na stránce STL Generátoru, https://jthatch.com/Terrain2STL/, vybereme vhodnou lokalitu, kterou chceme vygenerovat jako 3D model terénu. Podle přiloženého návodu nastavíme velikost „boxu“ a další jeho parametry (například umělé převýšení). Poté stiskneme „Generate Model“ a po chvíli se vedle objeví tlačítko „Download“, tedy stažení modelu.

Další práce s modelem

Pokud plánujeme model použít jako názornou pomůcku pro výuku zeměpisu, může jít rovnou do tisku na 3D tiskárně. Zde si je dobré rozmyslet, zda chceme model jako názornou pomůcku pro výuku vrstevnic na mapě (pak budeme tisknout na „ležato“), nebo zda jej chceme mít na povrchu co nejhladší (např. pro slabozraké, nebo pro využití jako zmíněný model řeky) – v takovém případě jej vytiskneme na výšku, aby vrstvy vzniklé během tisku nebránily tečení vody po povrchu modelu, a aby byl hezky hladký.

Pokud plánujeme sami model doplnit o koryto řeky, nakreslíme si v Malování 3D model meandrů a ten následně spolu s vygenerovaným modelem importujeme do 3D Builderu nebo Tinkercadu, kde pouhým odečtením modelu řeky od terénu vytvoříme prohlubeň – koryto řeky.

Jestliže předvádíme chování vody v krajině, doporučuji model umístit do lavoru a zespodu jej podepřít (aby byl vyvýšen a bylo vše lépe vidět). Potřeme jej na povrchu prstem namočeným v jaru a poté kapátkem „umístíme“ vodu, tedy simulujeme silné lokální srážky. Sledujeme pak, kde se voda hromadí a kudy odtéká. V případě modelu s řekou ukážeme, že voda se nejprve rozlije v meandrech a chvíli trvá, než doteče na konec, zatímco v případě modelu s rovným korytem řeky voda okamžitě doteče všechna až na konec a tímto způsobem pak mohou nastat záplavy v místech, kde nechceme, protože se voda neměla čas rozlít v meandrech před případnou zastavěnou oblastí pod meandry.

Modely terénu ke stažení a náhled obsahu souboru ZIP:

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..