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Blender extrusion gotcha [技術]

I have been using Blender as a 3D CAD tool to design objects for a few weeks now. My goal is to output them using a 3D printer. Since I am a programmer, I do everything with Python so far. Blender has Python interpreter embedded.

Here is a tip about extrusion.

If I extrude a face with many vertices along Z axis to upwards/positive side, all the faces may have normals directed toward inside the object. Because of this inverted faces, if I export the result as STL, the object does not appear like a solid from outside. It looks as if faces appear transparent from certain angles.

BadExtrusion.png
(Click the image to see the video.)

In order to confirm the direction of normals,
  1. Select the target object.
  2. Change to "Edit Mode".
  3. Click the "v" button to the right of the "Show Overlays" button at the upper right corner.
  4. Click "Display Normals" at the bottom of the menu.
Colored sticks will indicate the direction of normals at the center of all faces of the object.

Normals directed toward outside (good)
BlenderNormalDirections1.png

Normals directed toward inside (bad)
BlenderNormalDirections2.png

To fix the direction of normals, I initially tried to flip all faces after creating the object, but it did not work well. So instead I changed the direction of extrusion to downwards/negative side along Z axis. The normals are toward outside now, and it fixed the issue in the STL output. STL preview appears exactly like the object I created in Blender.

That said, I still do not understand how Blender determines the direction of normals. So, if it fails, extrude the object to the other direction.

It did not happen in FreeCAD though. The normals are directed toward outside in FreeCAD regardless of the direction of extrusion. Therefore, I did not notice that faces had directions in FreeCAD. STL output was just fine from the beginning! Also, Flashprint app can handle STL generated by FreeCAD much better than STL generated by Blender.
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シャドウイングにお勧めのワイヤレスイヤホン [英語]

携帯電話会社のポイントが溜まったので景品を物色したところ、Ankerのワイヤレスイヤホンが見つかった。
他にそそられるものもないのでポイント交換してみたら大正解。

iPhoneに付属のワイヤレスイヤホンはデザイン優先すぎて自分の耳にはうまく嵌らず、
頭を動かすと落ちそうで怖いし、隙間から雑音が入ってくるのでまったく使いものにならない。
なので、いつもごく普通のケーブル付きのイヤホンを使っていたのだけれど、
ケーブルがないことがこれほど快適だとは。ケーブルがあると無意識にいじったり
どこかに引っかかったりで注意が削がれるけど、ワイヤレスなら音に集中できる。
それに、ワイヤレスではケーブルの風切り音がなくて、本来の音が聴きやすい。

欠点はノイズ。スマホとイヤホンの接続に利用するBluetoothの電波はWiFiの電波と干渉するらしく、
無料WiFiを提供している電車で出入り口付近に立っていると、
車両によっては時々ノイズが入ってシャドウイングに集中できない。
駅まで歩いているときにも特定の家の前で頻繁にノイズが入る。
ただし電車では座席に座っていればあまりノイズは入らないし、自宅でもノイズはない。

今回入手したイヤホンの評判をネットで見ると、故障するとか電池の持ち時間が短いとか色々書いてあるが
通勤で往復2時間使ってもほとんど電池はなくならない。充電用のケースも持ち歩いているけど、
単にしまっているだけで外出中に充電したことはない。

そんな感じで、移動しながらのシャドウイングにはワイヤレスイヤホンがお勧めです。

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やればできる (TEDx) [英語]

The power of believing that you can improve

かなり前にはやった「やればできるの研究」の著者の話。内容は本とだいたい同じで、fixed mindsetとgrowth mindsetについて喋っている。
  • シカゴのある高校で及第点を取れなかった授業の成績に「Fail (落第)」の代わりに「Not Yet (まだ)」と書いていたらしい。
  • 少し難しい問題を出された時に、自分の知性が試されていると感じる生徒と、能力を伸ばすことができると感じる生徒がいる。
  • 生徒が間違いを犯した時の脳の活動状態を調べたところ、fixed mindsetの持ち主の脳にはほとんど活動がなかったが、growth mindsetの持ち主の脳は非常に活発だった。
  • 能力や知性を褒めるのではなく、努力の過程を褒めるとよい。
  • 難しい課題に挑戦すると脳のニューロンに繋がりが強化されてだんだん賢くなる、ということを理解した生徒はだんだん成績が伸びる。
非常にゆっくりしゃべるのでシャドウイングがやりやすい。それほど難しい言葉も出てこない。最初はこういう話で練習するのがいいかもしれないが、こればかりだと早い話についていけなくなりそう。

シャドウイングの難易度 ★

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TEDを聞いてもあなたの行動が変わらない理由 (TEDx) [英語]

Why TED Talks Don’t Change People’s Behaviors

なんか研究者とか招聘して高尚なふりしてるけど、つまるところTEDは娯楽だよって話でいいと思われ。
いろんな人のいろんな話を引用しているのが悪い方向に作用して上滑り。
結局、話者自身のまとまった話として通底するものが汲み取れない。
スピードは速くないし間も開くから比較的ついて行きやすいのに、
話の内容は頭に引っかからず、段落が切り替わるたびにするりと抜けていってしまう。
逐次通訳ならそれなりにできそうな気がするが、なんだろうこの感覚。
何度聴いても頭に残らない。断食の話とかコーヒーの話なんかもっと刺さったのに。

シャドウインクの難易度 ★

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緊張で失敗する理由と失敗しないための方法 (TED) [英語]

Why we choke under pressure -- and how to avoid it

久しぶりにシャドウイングしやすい話者。内容もまぁまぁわかりやすい。

自分の人生を左右しそうな人にパフォーマンスを見られていると気づいた瞬間に、緊張して本来の力が発揮できなくなるという体験談から数学の試験まで話が広がる。
  • 失敗するのは自分がやっていることに集中しすぎているからかもしれない
  • 意識しないでもできる動作の方が出来がいい
  • 人が一度に集中できることは限られている
  • 本番と同じ衆人環視の環境で練習すると本番でもいい結果が得られる
  • 不安なことは事前に紙に書いておくと、本番で余計な心配をしなくなる
だいたいそんな内容。

bobble ボールを取りそこなう
hone one's craft 自分の技術を磨く
flub しくじる
pinky toe 足の小指
jot down メモする
visceral sensation 内臓感覚
rub off on 影響を与える

シャドウイング難易度 ★

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コンピューターで数学を教える (TED) [英語]

Teaching kids real math with computers

話者のConrad WolframMathmaticaWolfram Alphaを作ったStephen Wolframの弟。数学教育に危機感をもっていて、コンピュータを使った数学教育に関する活動をしている。スピーチもだいたいそのような内容。

話者によれば、数学の教育には4つの重要な段階があるらしい。
  1. 正しい問題設定
  2. 現実の問題を数学の問題に変換
  3. 計算
  4. 結果を現実世界に適用して検証
現在の数学の教育は80%の時間を3番目の計算に費やしているが、その部分はコンピュータにやらせるべき。
コンピューターより先に紙が発明されたからといって、いつまでも紙と手で計算させるのはおかしい。
計算をコンピューターにやらせるとはプログラムを書くこと。
といった内容。それほど難しい言葉は出てこない。

sharpen a quill 羽ペンをとがらせる
quadratic equation 二次方程式
quartic equation 四次方程式
vocational 職業教育(訓練)の
amenable to 適している
roadblock 障害物
not for one minute ちっとも〜しない
leapfrog 追い抜く

シャドウイングの難易度 ★★

ところで、上にもリンクを張ったこのサイトでは、使えるリソースとしてWolfrum Research系のサービスやソフトウェアを使っているので、この話は宣伝なのかもしれない。Pythonや他の言語でも資料を作れば説得力があるのに。
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電気刺激でうつ病を治療する (TED) [英語]

How electroshock therapy changed me

シャドウイングネタ。
話者である外科医自身が精神を患って入院し、電気刺激で復活するという実体験が出てくる。
回復後は勤務していた病院で医師として復帰たようだ。
イタリアで患者の治療が初めて成功した時の話がおもしろい。
入院以来、何週間もまともな会話ができなかった患者が電気刺激で覚醒して
最初に発した言葉が「××××」。ぜひ聞いてください。

電気刺激治療について日本語の記事を検索したら日経で関連記事を見つけた。Wikipediaもあり。

TEDのビデオには字幕が出せるので、聞き取れない言葉や意味がわからない言葉も辞書で調べられていい。

convulsion けいれん、ひきつけ
camphor ショウノウ、カンフル
mothball 防虫剤
psychiatrist 精神科医
epileptic fits てんかんの発作
temple こめかみ
relapse 再発する
anesthetize 麻酔する
grand mal seizure けいれん大発作
electroencephalographic 脳波の
electroconvulsive 電気けいれんの
acute-care 救急治療の
bovine stercus = bullshit
throbbing ドキドキする
prefrontal lobotomy 前部前頭葉切断術
affect 感情
dull 鈍感になる
stupor 意識朦朧 (名詞)
lo and behold 驚いたことに
demonstrable 明らかな
Basingstoke ベイジングストーク イギリスの地名
resuscitate 復活させる, 生き返らせる
dreg くず
unscathed 無傷の
imposter 詐欺師
on the cusp of 〜の変わり目で
bleakness 侘しさ
resurrection 復活

さすが医師の話だけあって普段あまり聞かない言葉が多い。

シャドウイングの難易度 ★★

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イルカとの意思疎通 (TED) [英語]

Could we speak the language of dolphins?

シャドウイングネタ。イルカの音声を分析したり意思疎通しようとする話。

イルカに特別な興味はないので、知能がそんなに発達していることは知らなかったし、
固体に特有の名前のようなものがあったり、海藻で遊んだりするなんていう話は聞いていておもしろい。
イルカと会話するために海の中で使えるデバイスまで開発してしまったらしい。
まだ音しか聞いていないが、これはシャドウイングしないでビデオを見ても楽しめるかも。

シャドウイングに関していうと、イルカが発する音が頻繁に邪魔をするので、練習には向いていない。

シャドウイングの難易度 ★★★

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断食は脳にいい (TEDx) [英語]

Why fasting bolsters brain power
またシャドウイングネタ。
定期的に摂取カロリーを制限(断食)すると脳に良い影響があったり、寿命が延びたりするという話。
intermittent fastingというらしい。

  • 研究室で実験動物に与える栄養を制限すると寿命が延びる。ラットは30-40%長生きする。
  • お腹が空くと食べ物を探すために脳が活性化される。
  • 断食は脳に対するストレスになって、新しい伝達経路が生成される。
  • 同じ効果は活発な運動によってももたらされる。
  • 肥満は循環器疾患や糖尿病だけでなく、アルツハイマーとの関係が疑われている。
  • プラトンも断食していた。

脳に関連する内容だけに、専門用語がむずかしい。

stem cell 幹細胞
axon 軸索
dendrite 樹状突起
synapse シナプス
neurotrophic factor 神経栄養素 (タンパク質らしい)
FDF (fibroblast growth factor) 線維芽細胞増殖因子
BDNF (brain-derived neurotrophic factor) 脳由来神経栄養因子
ketone body ケトン体
epileptic seizure てんかん性発作
oxidative stress 酸化的ストレス

この話はかなりおもしろい。これを聞いたからといって、明日から断食したいとは思わないですけどね。

シャドウイングの難易度 ★★
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そのコーヒーは死んでいる (TEDx) [英語]

シャドウイングネタを探していて出くわしたビデオ。クセがないアメリカ英語の発音で聞きやすい。専門用語が多量に出てくる内容でもないので気軽に聞ける。ただしシャドウイングするには少し速い感じがする。

What you didn't know about coffee

話者がロースト用の機械や豆を色々試してたどり着いた結論
  • ローストしたての豆でいれたコーヒーは覚醒作用が半端ない。エスプレッソはロースト後11時間が最高の状態。
  • ローストして間もない、生きている豆を使うことが重要。ただし数時間は冷却して寝かせること。
  • ローストしたコーヒー豆は一週間でほぼ死ぬ。最新のパッケージに入れようが窒素を充填しようが関係ない。冷蔵庫や冷凍庫に入れるのは悪影響の方が大きい。
  • 店の棚に何週間もさらされているコーヒー豆は死んでいる。
つまり、うちのNepressoもダメってことか。
そのほかの豆知識。
  • コーヒー豆は原油に次いで世界で二番目にたくさん取引されている商品 (commodity)
  • コーヒーは水に次いて世界で二番目にたくさん飲まれている飲料
  • コーヒーはもともと宗教的な儀式で夜中に起きて祈るために使われていた
  • コーヒーの実にはオスとメスがあり約95%がメス
  • ローストしていない生豆の寿命は数年
といった内容。

シャドウイングの難易度 ★★

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