256 / 457
Механики XXI веку. №15 2016 г.
256
Одна из причин, по которой Blender был выбран для этой работы – наличие интерфейса про-
граммирования на языке Python. С помощью этого интерфейса появляется возможность создавать
множество дополнений любой сложности, в том числе автоматизировать некоторые процессы.
Цель – разработать дополнение для Blender с помощью встроенного интерфейса программи-
рования на языке Python, позволяющее создавать модели молекул металлов и кристаллов нажатием
одной кнопки. Разрабатываемое дополнение получило название – Bravais Lattices Creator (BLC).
Bravais Lattices Creator (BLC).
Минимальный объект, с закономерным положением атомов в
решётке называется кристаллитом, кристаллиты же могут быть повернуты относительно друг друга
под разными углами (см. рис. 1). Кристаллическая решетка, создаваемая программно – это набор за-
кономерных координат атомов в трёхмерном пространстве, поэтому имеет смысл называть её моде-
лью кристаллита. Дополнение было наделено функционалом, позволяющим устанавливать кристал-
литам любые размеры. По умолчанию модель кристаллита имеет форму шестигранника, пользова-
тель может указать её ширину (ось x), высоту (ось z) и глубину (ось y) (см. рис.2). Кристаллиты могут
быть самой разной формы, поэтому была поставлена цель создать такое дополнение, в котором кри-
сталлитам можно было бы задавать любую форму. Максимальный размер создаваемого кристаллита
был ограничен до 20 нм на каждую сторону, потому что модель алмазного кристаллита, созданного с
помощью BLC, размером 20 нм
3
будет насчитывать почти 1 500 000 атомов, что довольно много и
даже у современных компьютеров может вызвать затруднения в работе [1].
В первую версию дополнения было решено включить молекулы алмаза (для реализации зёрен
алмазного круга) [8-10], железа и фаз, входящих в быстрорежущую сталь Р6М5 [11-17].
Рис. 1. Дефект в решётке, образовывающий два кристаллита
Рис. 2. Модель кристаллита алмаза (1728 атомов), созданная с помощью BLC
Дополнение написано таким образом, что бы в дальнейшем можно было расширять его функ-
ционал, наполняя базу молекул и кристаллических решёток. Сейчас дополнение ограничиваться
только элементами, участвующими в процессе шлифования [18-26].
Интерфейс BLC
. Интерфейс (см. рис. 3) содержит следующие поля:
1.
All sizes – nm – примечание что все размеры в программе указаны в нанометрах;
2.
Emitter name – имя источника частиц, по которому модель можно найти в трёхмерной
сцене, пользователь может задать абсолютно любое имя;