Pour le mini projet de ce semestre, j’ai choisi de travailler sur un objet réalisable et utilisable au quotidien. J’utilise beaucoup mon ordinateur pour mes études en architecture et j’utilise au maximum ses capacités ce qui engendre parfois des problèmes de ventilation. L’idée de ce projet est de joindre l’utile à l’agréable en réalisant un support d’ordinateur paramétrique. 

L’utilisation du paramétrique va me permettre de travailler cet objet afin de le rendre unique, d’optimiser la matière nécessaire pour le réaliser ainsi que pour créer une surface perforée afin d’améliorer la circulation de l’air. 

Je me suis alors inspiré d’un support d’ordinateur existant qui est adapté au dimensions de mon ordinateur

Inspiration du support d’ordinateur

L’idée était alors de réaliser cet objet avec l’aide de l’imprimerie en trois dimensions afin d’apprendre à utiliser ces outils. Cependant, avant d’imprimer et donc de réaliser, il faut concevoir cet objet.


Conception

Pour concevoir ce support d’ordinateur portable paramétrique j’ai décidé de m’inspirer de structures en cellules de voronoï afin de créer ces cellules. Maîtrisant le plug-in grasshopper de Rhino depuis un an, j’ai basé ma conception sur l’utilisation de ces logiciels. 

Illustration d’un digramme de voronoï

Dessin du profil

Dans un premier temps j’ai réalisé un rectangle dans le plan YZ dans lequel le profil de mon support va s’insérer. En récupérant les segments de ce rectangle je peux y disposer 5 points que l’on peut faire varier afin de modifier le profil. Ces points sont ensuite reliés afin d’obtenir une esquisse de forme qui va par la suite être courbée afin d’obtenir un objet plus lisse. 

Capture d’écran de Rhinoceros 3D et GrassHopper 1

Diagramme de voronoï

Le profil étant dessiné, je crée une copie à 42 cm sur l’axe X afin de définir la largeur de mon support. En utilisant le composant “LOFT” j’obtiens la surface entre ces deux courbes complexe ce qui forme la surface initiale de mon support. Sur grasshopper, il peut être difficile de travailler des voronoï sur des surfaces courbes. Afin de passer outre cette limite je récupère la longueur et la largeur de la surface courbe afin de créer un rectangle des mêmes dimensions. Ensuite il suffit de créer une population 2D de points sur cette surface afin de créer le centre de mes cellules de voronoï

Capture d’écran de Rhinoceros 3D et GrassHopper 2

Je récupère par la suite le centre de chacune des cellules afin de dupliquer ces cellules et de leur affecter une mise à l’échelle de 80% par rapport à leur centre. Cela me permet de créer une épaisseur à chacune de ces cellules. Les bords des cellules sont ensuite arrondies afin d’obtenir un rendu plus lisse et qui se rapproche plus d’une forme organique. Enfin, j’extrude la surface obtenue suivant l’axe Z avant d’appliquer cette géométrie à la surface courbe de mon support. 

Capture d’écran de Rhinoceros 3D et GrassHopper 3
Capture d’écran de Rhinoceros 3D et GrassHopper 4

Concevoir l’assemblage

La forme ainsi obtenue correspond au résultat que je souhaitais. Cependant, les machines d’impression 3D présentes des limites à la faisabilité de fabrication. En effet, les portes à faux sont difficilement gérés par les machines et mon modèle 3D en possède. J’ai alors décidé de scinder mon support d’ordinateur en 3 parties. La partie basse retenant l’ordinateur, la surface de support du corps de l’ordinateur et enfin la partie haute permettant de soulever l’ensemble et d’assurer la stabilité. 

Pour ce faire je récupère l’angle que fait la grande surface du support avec le plan afin de pouvoir effectuer une rotation et de disposer mon modèle à plat. A l’aide de deux rectangles dans le plan XZ je découpe mon modèle en 3 parties. Cela me permet également de récupérer les surfaces d’intersection de mon modèle avec ce plan. Je récupère ensuite le centre de chaque zone d’intersection afin de le dupliquer à une échelle inférieure depuis le centre de chaque zone. j’extrude ensuite chacune  de ces surfaces suivant l’axe y. (Une des récupération des centres s’affiche en rouge ce qui signale un problème. Cependant, la majorité de l’opération fonctionnant, cela ne représente pas à un réel problème).

Capture d’écran de Rhinoceros 3D et GrassHopper 5
Capture d’écran de Rhinoceros 3D et GrassHopper 6

Ces petites excroissances sont alors raccordées aux parties hautes et basses du modèle tandis qu’elles servent à percer la partie centrale. Cela me permet de réaliser des encoches. Ce modèle sera alors imprimé en 3 parties pouvant s’emboiter à l’aide de ces encoches pour faciliter la fabrication 3D afin de ne former qu’un support d’ordinateur solide.

Partie centrale du support
Partie haute du support
Partie basse du support

Images du support

Image du support d’ordinateur paramétrique
Vue en plan du support d’ordinateur paramétrique
Vue de face du support d’ordinateur paramétrique
Vue de côté du support d’ordinateur paramétrique
Image du support d’ordinateur paramétrique 2
Capture d’écran du logiciel CURA

Pour terminer, j’ai importé mon fichier au format .stl sur le logiciel cura afin de vérifier la bonne fabrication par impression 3D. Les encoches sont correctement réalisées et le modèle ne semble pas présenter de problèmes particuliers.

Bords latéraux du support épaissis

Pour terminer, après avoir discuté du projet et de sa résistance mécanique, les bords du modèles ont été épaissis afin d’assurer la bonne stabilité de l’ensemble. Les deux bords latéraux ont été récupérés et extrudés en X et en -X afin d’être fabriqués indépendamment puis fixés sur les côtés du support. Cela me permet de renforcer les points d’accroche qui pourraient s’avérer être trop faibles et m’assurer ainsi de la bonne intégrité du support.

Exercices intermédiaires

Durant ce semestre nous avons pu faire plusieurs exercices

Mur de brique

L’exercice du mur en brique était intéressant car j’ai pu paramétrer et donc contrôler le décalage des briques de mon mur afin de créer un effet de surface lisse. Cela a été possible grâce à la création de deux points attractifs permettant d’effectuer le décalage des briques en fonction de la distance qui les séparait des briques. Les points pouvant bouger dans les axes X et Z, le mur propose une multitude de possibilités. 

Vue d’ensemble du script Grasshopper
Sliders permettant de faire bouger les points d’attractions
Résultat du programme

Magasin de chaussure 

Le second exercice que nous avons pu faire est celui du magasin de chaussures. Pour ce projet j’ai imaginé une scénographie en slicer permettant la création d’assises et d’étagère afin d’exposer les chaussures. La forme de vague permet d’obtenir un espace fluide et chaleureux. Des lumières ont été ajoutées afin de mettre en valeur les produits en vente dans le commerce. 

Vue de Rhinoceros 3D et Grasshopper
Rendu de l’intérieur du magasin 1
Rendu de l’intérieur du magasin 2