Inkscape 210 – handgemachte Zahnräder, in 3 Variationen
Zahnräder gestalten in Inkscape leicht gemacht. In diesem Tutorial werden 3 unterschiedliche Techniken angewendet, um Zahnräder zu erstellen. Es werden das Polygon-Werkzeug, gekachelte Klone und Knotenmarkierungen verwendet. Die Ausgabe soll ein homogener Pfad sein.
Skills: Intermediate
Plugin: Nein
Das Tutorial setzt Grundkenntnisse in Inkscape voraus.
Im folgenden Beitrag werden Zahnräder in drei Variationen aufgebaut die am Ende immer einen sauberen Pfad ergeben sollen um sie zu allen möglichen Zwecken weiter verwenden zu können. Um Beispielsweise einen Pfad in Blender importieren zu können, dürfen keine Reste (verwaiste Nodes) von Pathfinder-Aktionen (Vereinigen, Differenz etc.) übrig sein da sich sonst kein sauberes 3D-Objekt erstellen lässt. Es wird hier nicht die Inkscape-Erweiterung (Erweiterung – Render – Zahnrad) verwendet, sondern von Hand gearbeitet!
Die Bauweise der Aussparungen im inneren Teil werden gesondert, ganz unten im Beitrag beschrieben.
Variation 1 – Polygon Werkzeug
Für Variation 1 wird das Polygon-Werkzeug mit der Sternform verwendet. In den Voreinstellungen oben trage ich 18 als Anzahl der Ecken ein. Danach ziehe ich gleich die Sternform im Arbeitsbereich auf (siehe Bild unten).
Nun werden 3 Kreisformen benötigt. Vorzugsweise ohne Füllung, nur mit einer Kontur um das innere weiter beurteilen zu können (siehe Bild unten).
Über den Ausrichten-Dialog werden alle Objekte horizontal wie vertikal mittig (zentriert) ausgerichtet. Jetzt kommen nacheinander, von außen nach innen die Kreisformen zum Einsatz. Markiert wird die Sternform, dann der äußere Kreis und Pfad – Überschneidung angewendet. Damit sind die äußeren Zähne angebracht (siehe Animation unten).
Es folgt der nächste Kreis und wieder die Sternform. In diesem Fall wird Pfad – Vereinigung angewendet. Somit ist die gesamte Zahnform angefertigt (siehe Animation unten).
Zuletzt wird die Sternform und der innere Kreis markiert und Pfad – Differenz ausgeführt. Das Zahnrad ist damit soweit fertig (siehe Bild unten).
Die Bauweise des Innenlebens wird wie schon erwähnt im Beitrag ganz unten beschrieben.
Variation 2 – Gekachelte Klone
Die nächste Variation Zahnrad soll etwas kantige Zähne erhalten, daher werden hier Teilstücken gebaut, die zum Schluss dann über das Klonen ein Ganzes ergeben sollen.
Es wird ein Kreis aufgezogen und über den Dreifachklick die Transformations-Nodes angezeigt. Mit gehaltener STRG-Taste ziehe ich an dem Kreis nach unten, bis er einmal einrastet. Man erhält dadurch ein Teilstück von 15° (Grad). 15 geteilt durch zwei ergeben 7,5. Daher wird das Teilstück um 97,5° Grad über den Transformieren-Dialog entgegen den Uhrzeigersinn gedreht (siehe Animation unten).
Eine einfache Rechteckform wird durch zusätzliche Nodes nun so verändert das sich an den äußeren Enden abgeflachte Kanten ergeben (siehe Animation unten).
Beide Formen werden dann über Pfad – Vereinigen zu einem Objekt verschmolzen. Durch einen Doppelklick auf das Objekt werden die Anfasser zur Rotation und der Drehpunkt angezeigt. Der Drehpunkt wird bis ans untere Ende, an die Spitze versetzt (siehe Bild unten).
Jetzt kann geklont werden. Die Einstellungen für die gekachelten Klone (Bearbeiten – Klonen – Gekachelte Klone) können den Bildern unten entnommen werden (siehe Bilder unten).
Ein Klick auf Anwenden und das Zahnrad steht soweit, muss aber noch verschmolzen werden da es aus einzelnen Klon-Objekten besteht. Das geschieht über Bearbeiten – Klonen – Klonverbindung auftrennen.
Über Pfad – Vereinigen werden alle Teile miteinander verbunden. Aber: Klickt man das Objekt mit dem Knoten bearbeiten-Werkzeug an, kann es sein dass das Objekt noch Lücken und unnötige Nodes aufweist. Im Bild unten sind es nur wenige Überbleibsel im Zentrum die einfach markiert und gelöscht werden können (siehe Animation unten).
Das kann je nachdem wie man gearbeitet hat aber auch anders kommen, wie man im Bild unten ganz links sehen kann (siehe Bild unten).
Daher wird das Objekt einmal mit STRG-D dupliziert und das Duplikat mit einer Kontur von 1 Pixel versehen. Über Objekt – Kontur in Pfad umwandeln wird das Objekt konvertiert und zeigt nun nur noch Kanten. Beide Objekte (Original und Kanten-Version) müssen über den Ausrichten-Dialog exakt übereinander platziert werden und über Pfad – Vereinigen verschmolzen werden (siehe Bild oben).
Anschließend sollte das Objekt nur noch über die äußeren Nodes verfügen und fertig sein (siehe Animation unten).
Variation 3 – Knotenmarkierungen
Das Zahnrad der Variante 3 wird über die Knotenverbindungen (Nodes) aufgebaut. Dazu wird wieder eine Kreisform aufgezogen und über den Shortcut SHIFT-STRG-C in einen Pfad konvertiert (wahlweise auch über Objekt – Objekt in Pfad umwandeln). Aktiviert man das Node-Werkzeug erkennt man nun das der Kreispfad über 4 Nodes konstruiert ist (siehe Animation unten).
Hier werden allerdings mehr Nodes für mehr Zähne benötigt. Daher werden weitere Nodes durch zwei Klicks auf den entsprechenden Button oberhalb des Arbeitsbereichs hinzugefügt (siehe Animation unten).
Nächster Schritt ist das Aufziehen eines Kreises mit geeignetem Durchmesser. Wichtig ist, bevor der Kreis als Knotenmarkierung festgelegt wird das er über Objekt – Objekt in Pfad umwandeln (oder SHIFT-STRG-C) zuvor konvertiert wird und die Kontur des großen Kreises auf 1 Pixel herabgesetzt wird. So ist gewährleistet, dass der Kreis als Knotenmarkierung seine originale Größe behält!
Dieser Kreis wird jetzt markiert und über Objekt – Objekt zu Knotenmarkierung umgewandelt. Das Kreisobjekt verschwindet daraufhin vom Arbeitsbereich (rückgängig machen im Zweifelsfall mit STRG-Z).
Nächster Schritt ist den Kreispfad mit den hinzugefügten Nodes zu markieren und über den Kontur-Dialog die Knotenmarkierungen zu bestimmen (siehe Animation unten).
Dieses Objekt ist derzeit eine Kontur und muss wieder konvertiert werden. Die Schritte um aus den Kreisen Objekte zu machen und die Kreiskontur zu entfernen sind: Pfad – Kontur in Pfad umwandeln, dann Objekt – Gruppierung aufheben und die Kontur herauslöschen und zuletzt die Kreise über Pfad – Vereinigen zusammenfassen (siehe Animation unten).
Abschließend wird nur noch ein Oval aufgezogen und die Kreise von dieser Form über Pfad – Differenz abgezogen (siehe Bild unten).
Damit ist auch die äußere Gestalt des Zahnrades der Variante 3 fertiggestellt.
Innenleben
Das Innenleben der Zahnräder kann auf sehr einfache Weise schnell erstellt und auch variiert werden. Hier der Standard-Vorgang.
Es wird ein Rechteck aufgezogen, mehrmals dupliziert, rotiert und alle Teile werden über Pfad – Vereinigung zusammengefasst (siehe Bild unten).
Über dem Zahnrad wird eine Kreisform platziert die keine Füllung dafür aber eine Kontur hat. So können die Aussparungen und der Durchmesser gut angepasst werden. Die Kontur wird anschließend über Pfad – Kontur in Pfad umwandeln konvertiert (siehe Bild unten).
Als vorletzter Schritt werden beide Formen übereinander gelegt, ausgerichtet und über Pfad – Differenz voneinander abgezogen (siehe Bild unten).
Zuletzt kann das Überbleibsel im Inneren des Zahnrades noch einmal über Pfad – Differenz entfernt werden.
Auf diese Weisen kann man sich eine ganze Batterie an Zahnrädern erstellen die in Blender importiert werden oder aber der Gestaltung in Inkscape dienen können. Auch sich daraus eine ganze Symbol-Bibliothek für Inkscape anzulegen ist eine Möglichkeit.
Saubere Pfade
Abschließend noch ein Wort darüber was mit homogenen Pfaden gemeint ist. Für einen sauberen Import nach Blender aber auch für viele andere Anwendungen und Weiterverarbeitung (zum Besticken von Fanprodukten, CNC, Plotten etc. ist es notwendig ein einziges Objekt zu haben welches das Werkstück präsentiert. Keine gruppierten Objekte, keine sich überschneidende Pfadobjekte und dergleichen (siehe Animation unten).
Das Objekt im Bild oben ist ein einziges Objekt, das aufgrund seiner Bauweise alles beinhaltet, was benötigt wird. Im Grunde besteht das Ganze aus drei Teilen (äußerer Zahnkranz, Innenteil und der Achsenbereich). Ein so gebautes Objekt kann ohne weiteres in beispielsweise Blender importiert und bearbeitet werden.
An Zahnrädern feilen ganz ohne Späne. Viel Spaß!
