Anıtsal yapıların farklı 3D modelleme programları ve ağaç türleri ile uygulanabilirliği

Öz

Tarihte önemli olayların ve kahramanlıkların yaşandığı dönemi vurgulamak ve gelecek nesillere hatırlatmak adına anıtsal eserler bulunmaktadır. Bu olayları ve figürleri taş, mozaik, metal, mermer ve ahşap gibi malzemeler ile uygulayarak görsel bir yapı oluşturulmaktadır. Bu çalışmada Kastamonu’nun kahramanlık sembolü olan Şerife Bacı anıtsal heykelinin 3D modelleme ile rölyef analizinin yapılması ve pürüzsüz ahşap tabloların oluşturulması amaçlanmıştır. Çalışmanın başlangıcında Kastamonu’da fotoğraf makinesi ile 20 farklı açıdan fotoğraflama yapılmıştır. Zbrush ve Alphacam modelleme programları kullanılarak CNC makinası ile ahşaba uygulanmıştır. Çalışma kapsamında 2 çeşit 3D modelleme programı ve 3 farklı ağaç türünden yararlanılmıştır. CNC makinası için tüm ağaç türlerinde devir hızı 18000 devir/dk, dalma hızı 4000 mm/dk, kesme hızı 8000 mm/dk olarak belirlenmiştir. Kesici takım çapı 3D işleme için 2mm, kaba işlemeler için 10 mm ve 20 mm olarak seçilmiştir. Kestane, sapelli ve kayın ağaç malzemelerden 50×55 cm tablolar ve sadece kayın ağaç malzemeden 150×200 cm boyutlu ana tablo üretilmeye çalışılmıştır. Sonuçlar, Zbrush ve Alphacam modelleme programlarının birbiri ile uyumlu çalıştığını, büyük boyutlu üretimlerde de kayın türünün bazı çatlama ve yapısal bozukluklara neden olabileceğini göstermiştir. Ağaç malzeme kullanılarak büyük boyutlu 3D model üretilirken, bir bütün halinde değil de parça parça tasarlanıp uygulanabileceği gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Anıt
• 3D modelleme
• ahşap
• Zbrush
• Alphacam
• yüzey pürüzlüğü
• CNC makinası

Applicability of monumental buildings with different 3D modeling programs and tree types

Öz

There are monumental works to highlight the period in which important events and heroism took place in history and to remind future generations. A visual structure is created by applying these events and figures with materials such as stone, mosaic, metal, marble and wood. In this study, it was aimed to analyze the relief of the Şerife Bacı monumental statue, the heroic symbol of Kastamonu, with 3D modeling and to create smooth wooden tables. At the beginning of the study, photographs were taken from 20 different angles with a camera in Kastamonu. It was applied to wood with a CNC machine using Zbrush and Alphacam modeling programs. Within the scope of the study, 2 types of 3D modeling programs and 3 different tree species were used. For the CNC machine, the rotation speed for all wood types is determined as 18000 rpm, plunge speed is 4000 mm/min, and cutting speed is 8000 mm/min. The cutting tool diameter was chosen as 2 mm for 3D machining, and 10 mm and 20 mm for rough machining. An attempt was made to produce 50×55 cm paintings from chestnut, sapele and beech wood materials, and a 150×200 cm main painting from only beech wood materials. The results showed that Zbrush and Alphacam modeling programs worked in harmony with each other, and that the beech type may cause some cracking and structural defects in large-sized productions. While producing a large-sized 3D model using wood material, it has been observed that it can be designed and implemented piece by piece rather than as a whole.

Anahtar Kelimeler

• Monument
• 3D modelling
• CNC machine
• Zbrush
• Alphacam
• Surface roughness

Kaynakça

1. Anşin R (1993) Tohumlu bitkiler. Karadeniz Teknik Üniversitesi Orman Fakültesi Yayın No: 19, K.T.Ü. Basımevi, Trabzon.
2. Barboutis I, Kamperidou V, Economidis G (2023) Handcrafted reproduction of a 17th century bema door supported by 3d digitization and CNC machining. Applied Sciences, 13(21): 11690.
3. Bozkurt AY (1992) Odun anatomisi. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Yayınları, Yayın No: 415, İstanbul.
4. Bozkurt Y, Erdin N (1989) Ticarette önemli yabancı ağaçlar. İstanbul Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yayınları.
5. Brecher C, Vitr M, Wolf J (2006) Closedloop CAPP/CAM/CNC process chain based on STEP and STEP-NC inspection tasks. International Journal of Computer Integrated Manufacturing, 19 (6): 570-580.
6. Chang CJ, Shao CH (2023) The application of topology in 3D modeling-using Zbrush as an example. In 2023 12th International Conference on Awareness Science and Technology (iCAST), pp: 7-10.
7. Çakıroğlu EO (2022) Tarihi ve kültürel mimari yapılardaki motiflerin CNC ahşap işleme olanakları kullanılarak modern yapılarda uygulanması: Amasya Mehmet Paşa Cami Örneği. Düzce Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü Doktora Tezi, Düzce.
8. Çakıroğlu EO, Demir A, Aydın İ (2019) Determination of the optimum feed rate and spindle speed depending on the surface roughness of some wood species processed with CNC machine. Journal of Anatolian Environmental and Animal Sciences, 4(4): 598-601.

9. Çakıroğlu EO, Taşdemir T, Çakıroğlu B (2023) Geleneksel türk mimarisi motiflerinin 3D CNC teknolojisi ile ahşap kapılarda tasarımı ve uygulanması: Bafra Kongre Merkezi Örneği. Düzce Üniversitesi Orman Fakültesi Ormancılık Dergisi, 19(2): 143-162.
10. Demir A, Cakiroglu EO, Aydin I (2022) Determination of CNC processing parameters for the best wood surface quality via artificial neural network. Wood Material Science and Engineering, 17(6): 685-692.
11. Elosua AB, Aguirre ME, García DA (2019) Evolution of drawing and sketching with the use of zbrush and the live boolean tool= Evolución del dibujo y abocetado con el uso de zbrush y la herramienta buleana en vivo. Building and Management, 3(3): 34-41.
12. Ertan AP, Önat S (1993) Kestane odununun teknolojik özellikleri ve kestaneağacının kullanım yerleri. Orman Mühendisliği Dergisi, 8: 29-32.
13. Erzincan M (2018) 3D programlarının heykel sanatına etkisi bağlamında Z-Brush uygulama örnekleri. Atatürk Üniversitesi Güzel Sanatlar Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, Erzurum.
14. Felek SÖ (2020) A new era in furniture production: 3D printer in international conference on knowledge and innovation in engineering. Science and Technologia.
15. Hochuli A, Soppa K (2022) Wood bonds wood: the use of digital 3D technology and a cellulose-based adhesive to glue a separated joint on a medieval limewood relief.
16. Hu T, Wang W (2023) 3D image reconstruction of architectural model based on 3D printing technology. Intelligent Buildings International, 1-13.
17. İşbilir S (2023) Tarihi osmanlı çeşmelerinin 3 boyutlu dijital modellenmesi için bir yöntem önerisi. ASCAAD 2023 Conference, 90-108.
18. Karagözoğlu N (2018) The use of the life stories of female heroes to be gained the value of patriotism in social studies courses. International journal of Field Educatıon, 4(2): 97-110.
19. Kochov A, Stoleska L (2022) Methodology of reverse engineering ımplemented in the process of digitalization and conservation of wooden carvings. Tehnički glasnik, 16(1): 121-128.
20. Krauss R (2002) Alana yayılan heykel. Sanat Dünyamız, S: 82, İstanbul.
21. Kum Ö (2022) Kültürel mirasın fotogrametrik yöntemle 3D modellenmesi: Tokat yazma kalıbı örneği. Türkiye Bilimsel Araştırmalar Dergisi, 7(1): 237-252.
22. Lemaignen G (1986) Atlas Des Bois Tropicaux Tome I- Afrique. ATIBT (Association İnternationale Technique des Bois Tropicaux): 176-177.
23. Oral B (2017) Zonguldak ve Karabük kentlerindeki anıt heykellerde işçi temsili. Erdem, (73): 111-148.
24. Raja V, Ferandes K (2012) Reverse engineering, an industrial perspective. Springer, UK.
25. Remic K, Merhar M (2020) Optımızacıja CNC tehnologıje prı ızdelavı umetnıškega ızdelka optımızatıon of CNC technology in the manufacturıng process of an artıstıc product. Les/Wood, 69(2): 71-81.
26. Saraçoğlu A (2015) Divriği Ulu Camii ve Şifahane taç kapı süslemelerindeki motiflerin kuyumculukta kullanılan (CAD-CAM) bilgisayar teknolojileriyle takıya aktarılması. Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, Ankara.
27. Sarıışık G (2021) Investigation on cutting parameter models and processability index in 3D marble products with milled tools. Arabian Journal of Geosciences, 14(18): 1854.
28. Sözen M, Tanyeli U (1994) Sanat kavram ve terimleri sözlüğü. Remzi Kitabevi Yayınları, İstanbul.
29. Tekiner A (2010) Atatürk heykelleri. İstanbul: İletişim Yayınları.
30. URL-1 https://tr.wikipedia.org/wiki/Şerife_Bacı, Erişim tarihi 12.01.2024.
31. URL-2 https://www.kulturportali.gov.tr/turkiye/kastamonu/gezilecekyer/ataturk-ve-seht-serfe-baci-aniti, Erişim tarihi: 15.01.2024.
32. URL-3 https://www.kastamonu.bel.tr/v2/portfolio/ataturk-ve-sehit-serife-baci-aniti/, Erişim tarihi: 21.02.2024.
33. URL-4 https://www.canon.com.tr/for_home/product_finder/cameras/digital_slr/eos_750d/specifications.html, Erişim tarihi: 24.01.2024.
34. URL-5 https://www.artstation.com/umutmorkan, Erişim tarihi: 10.03.2024.
35. URL-6https://hexagon.com/products/product-groups/computer-aided-manufacturing-cad-cam-software/alphacam, Erişim tarihi: 05.02.2024.
36. URL-7 https://www.alvar.com.tr/yazilim/alphacam, Erişim tarihi: 17.03.2024.
37. URL-8 http://www.gamamekatronik.com/icerik/41/cnc-ahsap-isleme-megatron-tezga hi.html, Erişim tarihi: 15.01.2024.
38. URL-9 https://www.alphacam.com/ALPHACAM-router/, Erişim tarihi: 15.01.2024.
39. Uslu A, Uysal M (2022) Kitle kaynaklı insansız hava aracı verileri kullanılarak ahşap eserlerin 3B modellenmesi: Truva Atı örneği. Mobilya ve Ahşap Malzeme Araştırmaları Dergisi, 5(2): 155-166.
40. Xiao D (2000) CAD/CAM of 3D sculptured surfaces, advances in manufacturing technology. Perryman R and Ellis C D (Eds), 16th National Conference on Manufacturing Research, University of East London, 5-7: 469-474.
41. Yıkaroğlu N (2010) Maya Zbrush Karakter Modelleme. İstanbul: Kodlab Yayın Dağıtım Yazılım ve Eğitim Hizmetleri.
42. Zencirkıran A, Berkli Y (2022) Erzurum’da anıt eserlere yansıyan türk kadını imgesi. Ekev Akademi Dergisi, (89): 1-24.