FAZA 3 – Modelovanje i izrada 2D slagalice

U završnoj fazi ovog rada došle smo do zaključka da slagalica koja se dobija parametarskom metodom može brzo da se modeluje kada se postavi odgovarajući algoritam ali je za pronalaženje adekvatnih parametara potrebno više vremena nego kada se slagalica modeluje ručno. Pored toga, parametarski model mora se dodatno ručno doraditi kako bi se dobilo odgovarajuće rešenje koje odgovara svim postavljenim kriterijumima. S toga zaključujemo da je naša hipoteza da se slagalica može osmisliti najbrže ručnom metodom potvrđena.

U fazi fabrikacije, ovu slagalicu kao i slagalicu dobijenu manuelnom metodom smo izradile od šperploče debljine 4mm koristeći lasersko sečenje.

 

69 (1)10 

 

Potom smo merile vreme koje je potrebno da se svaka od slagalica složi, s obzirom da je jedan od kriterijuma i to da se model brzo rešava. Došle smo do sledećih rezultata:

TABELA1 TABELA2

Na osnovu rezultata ispitivanja može se zaključiti da se obe slagalice brže rešavaju nakon prvog i drugog pokušaja. Nekoliko ljudi je odustalo od ispitivanja jer im je trebalo dosta vremena za sklapanje u prvom pokušaju. Uprkos ovome, prosečno vreme pokazuje da je ispunjen kriterijum da se slagalica brzo sklapa, sudeći po tome da je svako prosečno vreme ispod 20 minuta.

Na datim linkovima nalaze se video prikazi rešavanja slagalica:
slagalica_
parametarska-slagalica_

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FAZA 2 – Modelovanje i izrada 2D slagalice

Primenom informacija dobijenih kroz početno istraživanje trudile smo se da pronađemo odgovarajuću metodu po kojoj ćemo osmisliti našu 2D IQ slagalicu.

Prvo smo analizirale postojeće poznate slagalice od kojih je uzeta u obzir i Arhimedova (najstarija slagalica na svetu). Uočile smo da se prilikom podele slagalice na segmente često koristi princip Pitagorine teoreme kao i podela četvorougla na trouglove i principi poput podele stranica na polovine, trećine i spajanje sa temenima.

Model

 

Kada se koriste ove metode neki od segmenata slagalica se ponavljaju više puta i na ovo moramo obratiti pažnju s obzirom da je jedan od naših kriterijuma da svi segmenti budu unikatni i da ne postoje duplikati.

Prilikom modelovanja naše slagalice koristile smo dve metode: manuelnu i parametarsku.

Manuelna metoda

Podela šestougla na trouglove

Šestougao smo podelile rasterom na 96 trouglova. Segmente slagalice smo formirale tako što smo grupisale trouglove koji imaju najmanje jednu zajedničku stranicu počevši od trougla na temenu šestougla. Najveći segment sastoji se od 13 trouglova.

Model

 

Parametarska metoda 

Kroz rad smo zaključile da je metoda razdvajanja šestougla na trouglove dobra jer se može upotrebiti u programu Rhino gde bi se kroz podešavanje parametara u Grasshopper-u dobili odgovarajući delovi slagalice.

Postupak : Algoritam bira trougao na ivici šestougla, a zatim bira jedan od susednih trouglova koji sa početnim trouglom deli najmanje jednu zajedničku stranicu. Kada se uzmu u obzir svi trouglovi na ivicama šestougla algoritam počinje da obuhvata trouglove koji se nalaze u unutrašnjosti.

Video snimak postupka:

Ovom metodom došle smo do delimično zadovoljavajućeg rešenja budući da ostaju tri negrupisana trougla. Njih smo spajale sa susednim segmentima i na kraju dobile slagalicu koja ima ukupno 9 delova.

Model

 

FAZA 1 – Modelovanje i izrada 2D slagalice

Oblast istraživanja – Modelovanje 2D IQ slagalice

Tema istraživanja – Osmišljavanje šablona 2D slagalice

Stanje u oblasti– Postoje različiti primeri – fluidni i rigidni modeli , sa jednim ili više mogućih rešenja. Mnogo je primera slagalica koje se rešavaju brzo ali isto tako postoje one koje su teške za rešavanje i zahtevaju više vremena i koncentracije

Primeri i inspiracije:

9 5 7oijuh

Problemi u oblasti– Najviše vremena ulažemo prilikom odabira metode kojom se rešava problem podele slagalice na segmente. S obzirom da postoji više načina na koje bi se mogla osmisliti slagalica potrebno je isprobati više metoda kako bi se odredilo koja je najefikasnija.

Cilj – Napraviti slagalicu koja će imati 10 ili manje elemenata

Hipoteza – Slagalica može da se osmisli najbrže ručnom metodom

Kriterijumi :

  1. Da nema duplih segmenata
  2. Da su svi elementi unikatni
  3. Da se slagalica brzo sklapa
  4. Da postoji samo jedno rešenje slagalice
  5. Vreme modelovanja da bude kratko

Metode – Analiza podela pločica na osnovu matematičkih i geometrijskih principa (Fibonačijev niz, Pitagorina teorema, Zlatni presek), modelovanje u AutoCad-u i Rhinoceros-u uz korišćenje Grasshopper-a

Linkovi korišćeni prilikom istraživanja:

https://brilliant.org/
http://www.barbecuejoe.com/stomachion.htm
https://www.core77.com/posts/110011/Yuu-Asakas-Designey-Twist-on-Jigsaw-Puzzles
https://r-knott.surrey.ac.uk/Fibonacci/fibpuzzles2.html