3D-Baukasten

Mit dem 3D-Baukasten setzt du einfache 3D-Modelle aus Grundkörpern zusammen: Quader, Zylinder, Kugel, Kegel, Ring und Platte, dazu Drehkörper wie Linsen und Kolben, hochgezogene Umrisse und Löcher. Wer will, baut mit Blöcken oder schreibt OpenSCAD-Code. Dein Modell speicherst du als GLB-Datei und zeigst es im 3D-Präsentationseditor. Alles geht mit dem Finger: Ein Finger dreht die Ansicht, zwei Finger verschieben und zoomen. Mit der Maus: linke Taste dreht, rechte verschiebt, das Mausrad zoomt.

So arbeitest du damit

  1. Körper einfügen. Tippe oben auf einen Körper A. Er steht dann auf dem Boden, neben dem, was schon da ist. Alle Teile stehen in der Liste B; ein Tipp wählt ein Teil aus. Die Maße C gibst du in Zentimetern ein.
    Ein Quader und ein Zylinder; der Zylinder ist ausgewählt.
    Ein Quader und ein Zylinder; der Zylinder ist ausgewählt.
  2. Verschieben, drehen, Größe ändern. Mit Schieben A ziehst du das ausgewählte Teil mit dem Finger über den Boden. Nach oben geht es mit dem grünen Pfeil. Drehen B zeigt drei Ringe, die in 15°-Schritten einrasten. Mit Größe C ziehst du das Teil länger oder breiter. Genau geht es mit den Zahlen: Lage D in cm und Drehung E in Grad.

    Beim Verschieben rastet das Teil auf ganze Zentimeter ein. Oben bei Raster stellst du 5 mm, 1 mm oder „aus“ ein.

    Stativ: Der Klemmarm ist um 90° gedreht, die Dreh-Ringe sind sichtbar.
    Stativ: Der Klemmarm ist um 90° gedreht, die Dreh-Ringe sind sichtbar.
  3. Farbe und Material. Wähle eine Farbe A oder über das letzte Feld eine eigene. Darunter legst du das Material B fest: matt, glänzend, Metall oder Glas. Glas ist durchsichtig.
    Linse auf Reiter: Die Linse ist aus Glas, Reiter und Stange aus Metall.
    Linse auf Reiter: Die Linse ist aus Glas, Reiter und Stange aus Metall.
  4. Drehkörper bauen. Drehkörper A bietet Vorlagen an: Sammellinse, Zerstreuungslinse, Reagenzglas, Erlenmeyerkolben, Flasche oder eine eigene Form. Im Profil B siehst du den halben Umriss. Ziehe die Punkte; tippst du ins leere Feld, kommt ein neuer Punkt dazu. Der Umriss dreht sich um die gestrichelte Achse, und der Körper entsteht sofort. Mit Andere Vorlage C fängst du neu an.

    Unter dem Profil stehen Abstand und Höhe des ausgewählten Punkts. Dort kannst du sie genau eintippen.

    Erlenmeyerkolben: rechts der halbe Umriss, links blass sein Spiegelbild.
    Erlenmeyerkolben: rechts der halbe Umriss, links blass sein Spiegelbild.
  5. Einen Umriss hochziehen. Umriss A bietet flache Grundflächen an: Prisma, Winkel, Stern, Pfeil, Geodreieck oder eine eigene Fläche. Die Fläche wird um die Höhe B hochgezogen. In der Grundfläche C siehst du sie von oben und ziehst die Punkte wie beim Drehkörper.
    Ein Stern, 1 cm hoch; rechts seine Grundfläche von oben.
    Ein Stern, 1 cm hoch; rechts seine Grundfläche von oben.
  6. Teile gruppieren. Tippe auf Mehrere wählen A und dann auf die Teile, die zusammengehören. Gruppieren B macht daraus ein Ganzes, das du gemeinsam verschiebst und drehst. Tippst du ein Teil der Gruppe im Bild noch einmal an, bearbeitest du es allein.
    Vier Teile des Stativs sind ausgewählt.
    Vier Teile des Stativs sind ausgewählt.
  7. Löcher bohren. Ein Loch ist in der Liste A rot markiert. Jedes Teil kann ein Körper oder ein Loch B sein. Ein Loch schneidet in die anderen Teile seiner Gruppe: Lege es dorthin, wo das Loch sein soll, und gruppiere es mit dem Körper. Wählst du ein Teil in der Gruppe, siehst du die Löcher als rote Schatten und kannst sie verschieben.
    Reagenzglasständer aus der Bibliothek: Vier Zylinder sind Löcher im Brett.
    Reagenzglasständer aus der Bibliothek: Vier Zylinder sind Löcher im Brett.
  8. Fertige Geräte und eigene Modelle. In der Bibliothek A liegen fertige Geräte: Linsen und Schirm auf Reiter, Leuchte, optische Bank, Stativ, Kolben, Becherglas, Reagenzglasständer und Netzgerät. Jedes ist eine Gruppe, die du wie Selbstgebautes änderst. Mit GLB laden B holst du ein vorhandenes 3D-Modell dazu.
    Optische Bank mit Leuchte, Sammellinse und Schirm – alles aus der Bibliothek.
    Optische Bank mit Leuchte, Sammellinse und Schirm – alles aus der Bibliothek.
  9. Mit Blöcken programmieren. Programm öffnet die Programmansicht neben dem Bild. Im Reiter Blöcke A ziehst du Blöcke aus der Liste B auf die Fläche, wie in Scratch. Was in einem Block wie „verschiebe“ oder „nimm … und ziehe davon ab“ steckt, wird verändert. Mit Häkchen bei sofort entsteht der Körper nach jeder Änderung neu, sonst mit Ausführen C.

    Im Reiter Code siehst du, wie deine Blöcke das Programm in OpenSCAD schreiben.

    Würfel mit Loch: Vom Quader wird ein Zylinder abgezogen.
    Würfel mit Loch: Vom Quader wird ein Zylinder abgezogen.
  10. Mit OpenSCAD-Code programmieren. Im Reiter Code A schreibst du OpenSCAD-Code. Die Maße sind in Millimetern, z zeigt nach oben. Die Schnipsel B setzen Befehle ein, ohne dass du sie tippen musst. Fehler stehen in der Ausgabe C mit Zeilennummer; ein Tipp darauf springt zur Stelle.
    Ein Zahnrad: Zähne mit for und rotate im Kreis verteilt.
    Ein Zahnrad: Zähne mit for und rotate im Kreis verteilt.
  11. Speichern und als GLB exportieren. Mit Öffnen A holst du ein gespeichertes Projekt zurück; Speichern B sichert es als Datei. Als GLB C speichert das fertige Modell. Diese Datei lädst du im 3D-Präsentationseditor mit + GLB.
    Öffnen, Speichern und der GLB-Export stehen oben links.
    Öffnen, Speichern und der GLB-Export stehen oben links.

Rückgängig hilft immer. Der Pfeil oben nimmt die letzten Schritte zurück, auch ein gelöschtes Teil. Der Baukasten merkt sich deinen Stand im Browser, aber nur auf diesem Gerät. Wer an einem anderen Gerät weiterbauen will, speichert das Projekt als Datei.

Was noch geht

Duplizieren und Spiegeln. Duplizieren legt eine Kopie neben das Teil. Spiegeln tauscht links und rechts, oben und unten oder vorn und hinten. Bei einer Gruppe wird die ganze Gruppe gespiegelt.

Auf den Boden. Der Knopf stellt ein Teil so hin, dass es genau auf dem Boden steht, auch nach dem Drehen.

Tastatur. Strg+Z und Strg+Y für Rückgängig und Wiederholen, Strg+D dupliziert, Entf löscht; 1, 2, 3 schalten zwischen Schieben, Drehen und Größe. In der Programmansicht führt Strg+Enter das Programm aus.

Als OpenSCAD speichern. Der Knopf OpenSCAD oben schreibt das ganze Modell als OpenSCAD-Programm (.scad): jedes Teil mit translate, rotate und color, Gruppen mit Löchern als difference. So sieht man, wie das Gebaute als Programm aussieht, und kann es in OpenSCAD weiterbearbeiten, etwa für den 3D-Druck. Ein einzelnes Programm speicherst du in der Programmansicht mit .scad; über Programm → OpenSCAD-Datei öffnen holst du eine .scad-Datei herein.

Für Lehrkräfte Einordnung

Der Baukasten ist für Schüler:innen gedacht, ab etwa Klasse 7 und am Tablet. Er beginnt einfach – Körper einfügen, anordnen, einfärben – und wächst mit: Löcher und Umrisse für Halterungen und Schilder, dann Programme. Damit entstehen Versuchsaufbauten (optische Bank, Linse auf Reiter, Stativ, Kolben), einfache Geräte und Gebäude, die sich danach im 3D-Präsentationseditor beschriften und Schritt für Schritt zeigen lassen.

Einsatz: einen Versuchsaufbau vor dem Experiment nachbauen lassen (Was steht wo, wie groß ist es?), Körper in der Geometrie aus Grundkörpern zusammensetzen, Drehkörper über ihr Profil verstehen: Aus dem Umriss einer Linse wird beim Drehen die Linse. Die Maße stehen in Zentimetern, das GLB in Metern. Ein Modell im Maßstab 1:1 bleibt also auch im Editor richtig groß.

In der Informatik: Die Blöcke führen zu OpenSCAD hin. Sie schreiben echten OpenSCAD-Code, den man im Reiter Code nachliest – vom Blockprogramm zum Text ist es ein Klick. Schleifen, Variablen, Bedingungen und eigene Module (im Code) zeigen sofort ein Ergebnis. Der Interpreter folgt den Regeln von OpenSCAD, auch der überraschenden: Wird eine Variable zweimal festgelegt, gilt überall der letzte Wert. Darauf weist die Ausgabe hin. Eigene Programme lassen sich als .scad speichern und in OpenSCAD öffnen.

Grenzen: Der Baukasten ersetzt kein CAD-Programm. Einzelne Ecken oder Kanten lassen sich nicht verschieben, es gibt keinen 3D-Text. Im OpenSCAD-Modus fehlen import(), surface(), text() und include/use. minkowski() ist nur wegen der Verträglichkeit mit OpenSCAD dabei und läuft unter Umständen nicht zuverlässig: Bei Körpern mit Löchern oder Einbuchtungen rechnet es lange (gemessen bis knapp 2 s am Rechner, am Tablet länger), zu große Fälle lehnt der Baukasten ab, flache Formen gehen gar nicht. Zum Abrunden eignen sich hull() und offset() besser. Ein geladenes GLB-Modell kann nicht als Loch schneiden und wird nicht geschnitten. Glas ist durchsichtig, bricht das Licht aber nicht. Im 3D-Präsentationseditor wirken kleine Modelle zuerst winzig, weil dessen Raster einen Meter misst; dort heranzoomen oder das Modell vergrößern.

Daten: Alles läuft im Browser. Es gibt kein Konto und keinen Upload, und es wird nichts von fremden Servern nachgeladen. Gespeichert wird als Download. Der Zwischenstand liegt nur im Browser des Geräts; im privaten Modus oder nach dem Löschen der Websitedaten ist er weg. Für die Abgabe also die Projektdatei oder das GLB einsammeln. Mit geladenen GLB-Modellen wird die Projektdatei groß; der Zwischenspeicher im Browser reicht dann oft nicht mehr, und der Baukasten sagt Bescheid.