项目2
精准的毫厘之间

阿杜在大伙的簇拥下，捧着设计师大赛冠军奖杯得意地走进教室。

浩哥：“真没想到！阿杜这小子真的拿到了今年的设计师大赛冠军！他是怎么做到的？”

小艾：“阿杜设计的飞行器笔盒构思确实巧妙，还能分层分区收纳，确实高我们一筹。”

阿杜：“早就跟你们提前公布比赛结果啦，还不信！嘿嘿！”

浩哥：“让你小子得意一回！”

小艾：“浩哥，话说回来上次看你的小熊笔设计得挺可爱的，怎么连优秀奖都没有啊？”

浩哥：“呃……别提啦……我把15cm长的笔设置成15mm了，打印出来才发现只比我的指甲长一点，可惜那个时候没法改了。”

小艾：“唉，太可惜了！这可真是‘失之毫厘，谬以千里’啊！”

建模中输入的长度单位一般默认为mm，即毫米。浩哥在设置长度时，没有进行长度单位转换，错把厘米数设为了毫米数，大家一起来制作一把标准尺送给浩哥，帮助他精准认识长度吧。

个人任务

制作一把标准尺（任务奖励：2颗智慧豆）。

标准尺示例如图2-1所示。

团队任务

1.能说出长度单位间的换算关系，如厘米与毫米、厘米与米之间的换算公式等（任务奖励：每位成员增加20经验值）。

2.自主设计一把标准尺，刻度清晰、准确，方便测量（任务奖励：每位成员增加50经验值）。

3.测量身边的物品，并记录它们的长度（任务奖励：每位成员增加30经验值）。

行动计划

1.组成活动小组，小组成员之间展开讨论，确定分工，填写表2-1。

2.设计草图。设计属于自己的标准尺，画出设计草图。

行动指南

按照计划进行设计与创作，在此过程中根据团队实际情况，不断完善初始设计方案，改进作品效果。

训练营

1.绘制标准直尺主体

1调整视图。单击视图导航图标“上”，将视图模式调整为“上”视图（即顶视图），并适当放大。

2绘制梯形草图。首先，需要选择绘制平面。在“上”视图网格中单击鼠标，即以默认的网格所在平面进行绘制。此外，还可以在实体的某个面或已有草图中进行绘制。

在使用“草图”工具绘制图形时，有一个开始和结束草图的过程。进入草图状态后，屏幕上会出现绿色背景的对钩图标，意味着此时进入了2D图形绘制状态，与在“画图”软件中绘制平面图形很相似。当绘制图形结束后，单击绿色的对钩图标就会退出草图状态，网格就会返回到默认位置。

单击选取“草图”工具栏中的“多段线”工具，鼠标再移动到屏幕中间位置，绘制出截面草图（图中距离单位均为mm），这就是直尺的截面图。

直尺的锐角部分最好保留0.2mm的高度，这样可以使打印出来的直尺边缘更平整。

3拉伸。单击选取“拉伸”工具，对梯形平面进行拉伸，拉伸距离为160mm。此时我们制作的是一把15cm的直尺，但直尺全长要比测量刻度至少多1cm。

2.旋转并移动直尺

1旋转直尺。单击选取“变换”工具栏中的“移动/旋转”工具，将直尺模型平放于网格上。

2移动直尺。将直尺向下（Z轴方向）移动并平放（向X轴和Y轴方向移动）在网格中心位置，直尺的制作就完成了。

最后，记得将刻度贴纸对齐直尺边缘，贴放在直尺的坡面上，这样可以帮助使用者更方便地测量和读取刻度数。

3.制作刻度线

想一想：仔细观察一下，直尺上的刻度线是有规律的，你想设计的直尺拥有哪几种刻度线？每种刻度线分别具有什么规律？将你对直尺刻度的观察记录在表2-2中。

从观察中可以发现，量程15cm的直尺一共有16根间隔1cm的刻度线，分别对应数字0~15。此外，一般还会在直尺上标注间距分别为5mm、1mm，甚至0.5mm的刻度线。发现刻度线的规律后，我们就可以使用“阵列”命令来批量制作刻度线了。

制作1cm刻度线的具体操作步骤如下。

根据1cm刻度线的制作步骤，我们可以完成5mm刻度线的制作，仅将“第1步”中的“草图矩形”的尺寸改为长为5mm、宽为0.2mm的矩形，将“第4步”中的“阵列数目”改为31，“间距”不变即可。

根据以上步骤，结合对直尺的观察，你能完成1mm刻度线的制作吗？此时“第4步”中的阵列数目应该是多少呢？

4.制作刻度数字

1绘制刻度数字。单击选取“文字”工具，在直尺上面单击后会出现对话框，文字输入0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15（数字间隔2~3个空格）。字体选择黑体，大小输入4.5。原点选择第一条刻度线的正上方，完成0~15数字的绘制。

2镶嵌数字。单击右侧“隐藏实体/网格”，选中文字，单击“构造”工具栏中的“拉伸”工具，距离为0.5，单击右侧“显示实体/网格”，得到直尺最终效果。

加油站

1.打印与切片

（1）切片

在切片时，如果导入模型处于灰色不可打印状态，我们可以进行如下操作。

第一，须将待打印模型放置在打印区域内，如图2-2所示。在图2-2中，左图位置错误，模型呈灰色，处于不可打印状态；右图位置正确，模型呈彩色，处于可打印状态。

第二，当某个方向空间不足时，可以将打印模型进行旋转，直至模型变成彩色，处于可打印状态，如图2-3所示。

（2）打印

本次设计的直尺测量长度为15cm，可以一次性打印成型。如果直尺的长度超过了打印机的打印范围，则需要考虑分段打印后以拼接的方式进行组合，直尺打印效果图如图2-4所示。

2.拓展设计

你还能设计出什么样式的尺子？能设计一把三角尺吗？你可以结合项目1学习的“相减”工具设计一款方便绘制常见形状的直尺吗？（拓展任务奖励：经验值50，2颗智慧豆）。图2-5所示为各种各样的尺子。

博物院

一尺有多长？

《汉书·律历志》记载，度量衡出于黄钟之律也。古人用黄钟律管作为长度标准，所以古尺又称乐尺、律尺、黄钟尺，是度量横制定的基础。而历代尺度因时代不同又各有差异。尺是古今都有的，但实际长度却不一样。

商代，一尺合今16.95cm，按这一尺度，人高约一丈，故有“丈夫”之称；

周代，一尺合今19.91cm；

秦时，一尺合今23.1cm；

汉时，一尺合今21.35~23.75cm；

三国，一尺合今24.2cm；

南朝，一尺合今25.8cm；

北魏，一尺合今30.9cm；

隋代，一尺合今29.6cm；

唐代，一尺合今30.7cm；

宋元时，一尺合今27.68cm；

明清时，木工一尺合今31.1cm。

很显然，古代的尺要短于今天的尺。

秦始皇是中国历史上第一位统一了全国度量衡的皇帝。

《孙子算经》卷上有“度之所起，起于忽。欲知其忽，蚕所生，吐丝为忽。十忽为一秒，十秒为一毫，十毫为一厘，十厘为一分”的说法。这些十退位的分、厘、毫、秒、忽成为算术上专用的小数名称和长度小单位名称。到了宋代，人们把秒改为丝。清末时则把长度单位定到毫位。

彩绘骨尺与鎏金铜尺如图2-6所示。

行动记录

使用图文形式，将探索、制作过程中的收获或遇到的问题记录在表2-3中。

任务评定

1.作品检测

收集作品，在现场或通过网络平台进行作品展示，各活动小组内部讨论后推选“评委”对成果进行评比。各小组在使用自制尺测量物品后，看看与标准尺测量结果是否一致，比一比哪个小组设计的自制尺误差最小，记录在表2-4中。

根据展示情况，将对各小组作品的评价和建议填写在表2-5中。

2.表现评定

通过自评或互评的方式，统计个人在活动中的表现，思考后期努力的方向，并将表现记录在表2-6中。