Klipperschip Cutty Sark - Schaal 1:50

Hallo Peter en Hans,

Bedankt voor de belangstelling. Nee, ik ga de Cutty Sark niet voorzien van zeilen. Ik vind het altijd een vreemd gezicht, een schip met opbollende zeilen op een standaard! Ik wil hem uitvoeren in "harbour rig", zoals de Engelsen zeggen. Zo ligt (of hangt...) hij ook in Greenwich.

Ik heb net deel 4 van mijn Cutty Sark-feuilleton ingeleverd bij de redactie van De Modelbouwer en zal het binnenkort ook op het forum plaatsen.

Groeten,
Lou
 
Deel 4a - De lijnentekening

In deel 1 t/m 3 (De Modelbouwer 2019/1, 2019/4 en 2019/5 en op dit forum) beschreef ik in grote lijnen mijn overmoedige keuze voor de Cutty Sark als 'scratch' modelbouwproject en de weg naar de start van dit avontuur. Inmiddels begint het model gestalte te krijgen en heeft het door interne langsverbanden voldoende stijfheid om uit het 'bouwdok' bevrijd te worden.



Er breekt nu een lange periode van schuren en schaven aan. Als tussendoortje wil ik daarom wat uitvoeriger ingaan op de belangrijkste basis voor de vervaardiging van de modelromp, de door de NVM gepubliceerde tekeningenset 10.00.007 en met name het daarin opgenomen blad met de lijnentekening. Het is een wat lang verhaal geworden, daarom plaats ik het in 3 hapklare brokken, 4a, 4b en 4c. Een compacte versie van deze delen vindt je binnenkort in ons lijfblad, De Modelbouwer.

Structuur van de lijnentekening
Een scheepstekening kan meerdere aspecten omvatten, een algemeen plan, constructietekeningen, waaronder ook tuigtekeningen, en de genoemde lijnentekening, waarin de vorm van de scheepsromp wordt voorgesteld. De lijnentekening bestaat uit drie deeltekeningen, de verticalentekening, de spantentekening en de waterlijnentekening. De onderstaande toelichtingen zijn bewerkingen van de definities uit Het Zeilvaart Lexicon van de hand van J. van Beylen (ISBN 9789022819753).

De verticalentekening
Deze tekening, ook “lange tekening” genoemd, geeft een aantal snijlijnen van de langsscheepse verticale doorsneden weer. Deze worden aan één zijde van het vlak van kiel en stevens geprojecteerd en tonen bijgevolg het langsprofiel van de romp.



De spantentekening
Deze tekening, ook “spantenraam” genoemd, geeft een aantal snijlijnen van dwarsscheepse, verticale doorsneden weer, telkens voor één helft van de romp. Links van de middellijn staat de achterste helft van de romp, rechts de voorste (op de NVM Cutty Sark-tekening andersom). Iedere doorsnede stelt een spantlijn voor, d.i. de vorm van een dwarsscheeps vlak of een vlak dat men zou zien als het schip van voren of van achteren op die plaats dwarsscheeps zou worden doorgesneden. De diagonale lijnen op de spantentekening zijn controlelijnen, genaamd senten.



De waterlijnentekening
Deze tekening, ook “halve breedteplan” genoemd, toont aan de bakboordzijde de lijnen van een halve scheepsromp, op de lengteas doorsneden en van boven weergegeven. De waterlijnen geven de vorm van de vlakken aan die ontstaan door horizontale doorsneden van de romp op verschillende diepten. Aan de stuurboordzijde is het verloop van de diagonale vlakken op basis van de sentlijnen afgebeeld.



Twee opmerkingen: De spantcoördinaten in de tabel op de lijnentekening van de Cutty Sark zijn gemeten op buitenzijde huid. Je moet dus, afhankelijk van de bouwmethode, eventueel rekening houden met de dikte van een modelbeplanking. En de “waterlijnen” op de waterlijnentekening zijn geen echte waterlijnen; ze ontlenen alleen hun naam aan het feit dat ze waterpas liggen aan het wateroppervlak.

De lijnentekening van de Cutty Sark
Deze tekening heeft het forse A1-formaat en bevat een zee aan informatie. Naast de voornoemde deeltekeningen is er op het betreffende blad zelfs een coördinatentabel opgenomen die centimeterprecisie suggereert (zie uitsnede). De Cutty Sark heeft als museumschip 60 jaar met haar kiel op een betonnen plint gestaan, wat een aanslag op de vormvastheid van haar romp moet zijn geweest. Ik beschouw de aangegeven maten daarom meer als een poging tot reconstructie op grond van historisch bronnenonderzoek en interpolaties en niet uitsluitend als het resultaat van opmetingen, hoewel auteur Van Griethuysen † wel zelf een aantal metingen aan het schip heeft uitgevoerd. Hoe dan ook, de lijnentekening is meer dan voldoende voor een representatieve weergave van het schip in model en beter dan andere tekeningen die ik heb gezien.



Na bestudering van de tekeningen kwam bij mij steeds meer de vraag op hoe ik de gracieuze rompvorm moest overbrengen van papier naar bouwmateriaal, mede omdat ik op de eerste plaats een schaalverhouding van 1:50 in plaats van 1:100 wilde gebruiken en ik op de tweede plaats de mooie tekening intact wilde laten. In eerste instantie heb ik de voor- en achtersteven door een bevriende drukker laten fotograferen met een professionele reproductiecamera en op de gewenste schaal laten afdrukken op folie. Deze afdrukken bevestigde ik dan op een melamine-plaat en op deze ondergrond werden vervolgens de delen van de stevens samengesteld.



Maar wat te doen met bijvoorbeeld de 20 spantsjablonen die ik voor ogen had? Daarbij had ik met name de computergestuurde portaalfrees (Stepcraft 420) voor ogen die ik inmiddels had aangeschaft. De tekening op de een of andere manier digitaliseren leek mij dus als tussenstap de aangewezen weg. De bevriende drukker was inmiddels gepensioneerd en ik gaf er sowieso de voorkeur aan om de lijnentekening in eigen beheer te digitaliseren.

Fotograferen met een digitale amateurcamera leek mij geen optie; zuiver uitlijnen zou mij nooit lukken. Uiteindelijk vond ik een geschikte werkwijze, gebruik makend van mijn PC, een A4 flatbed scanner (Epson Perfection V600), grafische software (Corel PaintShop Pro 2020) en mijn CAD-programma (TurboCAD Deluxe 2020). Aan het einde van deze delen heb ik recente aanschafprijzen vermeld. Andere, soortgelijke combinaties werken uiteraard ook. Voor geïnteresseerden, en dat hoeven niet alleen scheepsbouwers te zijn, volgt het procedé (deel 4b en 4c in bewerking).
 
Lou, dit is weer bijzonder verhelderend, maar ben niet een beetje bang dat je schaal verschillen veroorzaakt hebt door de delen op 2 verschillende manieren te digitaliseren?
Daarmee bedoel ik eigenlijk dat je de kiel gefotografeerd hebt, en de spantdelen met een scanner verwerkt hebt?
 
En hoe heb je dan de spanten gecontroleerd? ook met de maatstok??
Of loop ik nu vooruit op je volgende deel?
 
Deel 4b - De lijnentekening

Stap 1 – Van papier naar digitale rasterafbeelding
Een afbeelding op papier kan omgezet worden naar een rasterafbeelding met behulp van een scanner. De scanner levert, in tegenstelling tot een lenzenstelsel, een beeld dat geheel vrij van vertekening is; rechte lijnen blijven rechte lijnen. Een rasterafbeelding is opgebouwd uit beeldpunten (pixels) en dat heeft wel als nadeel dat bij het vergroten de afzonderlijke pixels zichtbaar worden. Op de afbeelding van het (oude) NVM-logo staat links een scherp uitziend origineel, maar rechts blijkt er bij een viervoudige vergroting al niet meer veel van de scherpte overgebleven te zijn... Wat wij uiteindelijk willen hebben is een vectorafbeelding, waarover verder in stap 2. Een vectorafbeelding kan oneindig worden verkleind of vergroot zonder dat het ten koste gaat van de kwaliteit. Dat komt omdat de afbeelding is opgebouwd uit vectoren in plaats van pixels. Vectoren zijn paden met een begin- en eindpunt, met daartussen een lijn, boog of andere vorm.



Het gescande beeld moet in een grafisch programma, in mijn geval dus PaintShop Pro, nabewerkt worden. Het zal je namelijk zelden lukken om de tekening ten opzichte van het scannerbed precies haaks uit te richten. Maar daar hebben we het volgende op gevonden:

Het spantenplan is voor latere samenvoeging in 2 delen gescand; op deze afbeelding blijkt de rechter scan op het scannerbed inderdaad flink verschoven te zijn.



Dit kan echter gecorrigeerd worden in PaintShop Pro met de functie “Rechttrekken”. In versie 2020 van PaintShop Pro heb je keuze uit 3 werkvlakken. Kies Bestand > Werkvlak > Compleet en volg dan het lijstje hierna.



1. Selecteer het gereedschap Rechttrekken op de werkbalk Gereedschappen (links). In de afbeelding zie je een lijn (de 'rechttrekbalk') met hendels aan de uiteinden (aangewezen door de rode pijlen).

2. Versleep elke hendel van de rechttrekbalk tot de balk is uitgelijnd op het deel van de afbeelding dat je wilt rechtzetten, hier is de hartlijn van het spantenplan gekozen.

3. Op het palet Opties voor gereedschap staan de volgende keuzes:
Automatisch — deze optie trekt de afbeelding automatisch recht op basis van de positie van de rechttrekbalk.
Verticaal maken — hiermee roteer je de afbeelding zodanig dat de rechttrekbalk verticaal is.
Horizontaal maken — hiermee roteer je de afbeelding zodanig dat de rechttrekbalk horizontaal is.
In dit geval kies je uiteraard voor Verticaal maken.

4. Klik op de knop Toepassen en sla de afbeelding op. Doe hetzelfde met het gescande linkerdeel. Hier is de verdraaiing klein, maar desondanks te corrigeren, anders kunnen beide delen niet exact samengevoegd worden.



Ga verder met de linker scan van het spantenraam. Ik begin links maar het maakt niet uit of je links of rechts begint. Wat wel essentieel is, is dat beide delen met dezelfde resolutie (Dots per inch of DPI) zijn gescand. Ik heb de scanner ingesteld op 300 DPI; hoe hoger, hoe beter, maar 300 is voor deze toepassing ruim voldoende en als je overdrijft kan je computergeheugen zich verslikken.

Beide afbeeldingen staan nu kaarsrecht. Maak ruimte in de linker afbeelding om daarin ook het rechterdeel te plaatsen (bovenste menubalk: Afbeelding > Doekgrootte). Zoals te zien op de schermafdruk heb ik de hoogte gelijk gehouden en de breedte grofweg verdubbeld.



Open vervolgens ook het rechterdeel, kopieer de afbeelding naar het klembord met Ctr+C, sluit het rechterdeel en plaats de kopie als “laag” op de linker afbeelding (bovenste menubalk: Bewerken > Plakken als nieuwe laag). De nieuwe laag kan nu verschoven worden (het 2e symbooltje van boven op de linker balk of de sneltoets M) om hem in dekking te brengen met de achtergrond. Dat wordt gemakkelijk als je de de nieuwe laag iets transparanter maakt. Je kunt dan een kenmerk (een letter, een cijfer) uitkiezen om die met elkaar in dekking te brengen, en daarmee ook de andere objecten in de tekening. Als je het beeld sterk vergroot, kan dat bijna tot op de pixel nauwkeurig, zie afbeelding.



Et voilà! Beide delen perfect samengevoegd. Dit is ook mogelijk voor meer dan 2 delen, ik heb op deze wijze de gehele langsscheepse tekeningen digitaal in beeld kunnen brengen. Voorwaarde is dat de tekening ergens lijnen bevat voor horizontale of verticale oriëntatie.



Ga naar deel 4c voor het slot van de beschrijving.
 
Deel 4c - De lijnentekening (slot)

Stap 2 – Van digitale rasterafbeelding naar schaalgetrouwe vectorafbeelding
We gaan nu de rasterafbeelding als ondergrond importeren naar een nieuwe tekening in het CAD-programma TurboCAD Deluxe, hem op schaal brengen en tenslotte de figuren op de rasterafbeelding met behulp van lijnen, bogen, splines en andere hulpmiddelen, overtrekken.

De overgetrokken halve spanten kunnen overigens door spiegeling langs de verticale hartlijn tot hele spanten worden omgetoverd. Elke spant zetten we op een afzonderlijke laag, zoals bij de doorzichtige folies waarop vroeger in studio’s een onderliggende schets werd overgetrokken en als definitieve tekening werden geïnkt. De zichtbaarheid van elke laag kan naar behoefte worden in- of uitgeschakeld.

We beginnen met het starten van een nieuwe tekening (via het topmenu File > New of de toetscombinatie Ctrl+N), kies vervolgens New from Template > Normal Metric > OK. Open van het topmenu Options > Space Units, wijzig de eenheid mm in cm > OK. De auteur van de NVM-tekening heeft als lengtemaat cm gebruikt en overal aan de 1:1 afmeting van het schip gerefereerd en wij nemen dat over. Het voordeel van een CAD-tekening is dat je daarin afmetingen kunt definiëren die ettelijke malen groter zijn dan het scherm. Als je de tekening opzet met in basis de feitelijke maten, kun je deze langs digitale weg naar elke gewenste schaal converteren.



De volgende stap is het importeren van de rasterafbeelding. Kies in het topmenu Insert > Picture > From File, zoek het gewenste bestand en klik op Open. Klik vervolgens met de selectiecursor (pijltje boven in de linker menubalk) in de linker bovenhoek van het nog lege scherm, trek hem naar de rechter benedenhoek en klik opnieuw, waarna de afbeelding zichtbaar wordt. De beeldverhouding van de afbeelding blijft bij deze bewerking intact en de grootte daarvan is op dit moment niet kritisch, maar maak hem bij voorkeur wel zo groot mogelijk.

Om de afbeelding naar de juiste maat te schalen, moet deze een onderdeel bevatten waarvan we de feitelijke maat kennen. In dit geval is de lijn met het bijschrift “Grootste breedte”, onderaan op de tekening, voor de hand liggend. Plaats hierover een rechte lijn, met begin- en eindpunt precies op de corresponderende punten in de afbeelding (zoom zo nodig in). Klik op de lijn; op de balk linksonder wordt in het veld Size X de gemeten lengte weergegeven.



Typ in het veld Size X de juiste afmeting en in het veld Scale X wordt een schaalfactor aangegeven. Druk niet op Enter maar kopieer met Ctrl+C de schaalfactor en verlaat de balk door op Esc te drukken.



Selecteer nu met Ctrl+A de afbeelding en de geplaatste lijn samen, klik rechts in de afbeelding en selecteer Keep aspect ratio. Ga daarna naar de onderbalk (door TurboCAD de “Inspector bar” genoemd), plak met Ctrl+V de schaalfactor in veld Scale X en druk op Enter. De velden Scale X, Y en Z zijn nu alle gewijzigd omdat Keep aspect ratio ingeschakeld is en de afbeelding is tot de juiste maat vergroot. Wil je het resultaat schermvullend zien, zoom dan uit of gebruik de toetscombinatie Ctrl+Backspace. Als alles goed verlopen is (en waarom ook niet?) wordt de juiste maat afgebeeld als je op de geplaatste lijn klikt.

De laatste voorbereiding, specifiek voor dit project, is het verplaatsen van de uitgangspositie van de tekening, t.w. de basis van het kielvlak, naar de coördinatenpositie 0,0. Daarmee komen alle maten overeen met de maten in de coördinatentabel en vormen daarmee een goede controle. Klik daartoe eerst op de afbeelding om hem te selecteren en kies uit het topmenu Modify > Transform > Move. Er wordt dan voor de verplaatsing om de positie van een bronpunt (source point) en bestemmingspunt (destination point) gevraagd. Kies het bronpunt door heel precies op het onderste punt van het kielvlak te klikken. Je kunt X, Y en Z-coördinaten ook ingeven door ze rechtstreeks in de coördinaatvelden rechtsonder te typen. Dit doen we nu voor bestemmingspunt 0,0. Typ een nul in veld X en een nul in veld Y, druk op Enter en de afbeelding is ook correct uitgelijnd.



Op de volgende afbeelding heb ik de halve spantlijnen op de rasterafbeelding in een contrasterende kleur overgetrokken, waarna ze door spiegeling naar complete spantlijnen omgezet kunnen worden.



Op deze afbeelding zijn alleen alle lagen vanaf het grootspant richting voorsteven zichtbaar gemaakt en krijg je een beeld alsof je staande vóór de boeg van het schip naar achteren kijkt. Zo kan ook de vorm van het achterschip zichtbaar worden gemaakt, maar ik neem aan dat je dat wel gelooft.



Omdat de analoge tekening nu een binaire tekening is geworden, kun je er alle kanten mee op. Je kunt hem in elke gewenste schaal afdrukken, exporteren in een ander bestandsformaat, zoals DXF voor bijvoorbeeld gebruik in een CNC-programma, enz. Met de spantlijnen als uitgangspunt kon ik voor elke spant een sjabloon tekenen en dit als DXF-bestand exporteren naar mijn CAM-programma voor input naar mijn portaalfrees.



Mochten er onduidelijkheden zijn, plaats dan een opmerking op het forum en ik zal proberen ze op te lossen.

Zo, nu ga ik weer wat zaagsel produceren. Maar ik kom terug!




Kosten van software en hardware
PaintShop Pro 2020 € 69,99 (let op tijdelijke aanbiedingen)
TurboCAD Deluxe 2020 $ 199,99
Epson Perfection V600 Photo scanner € 299,99 (ook negatiefscanner, minder kan ook)

Dit is wat ik gebruikt heb, er zijn veel, (evt. goedkopere) alternatieven.
 
Laatst bewerkt:
Dit is nog eens wat anders dan uitprinten - op het hout plakken en dan met de decoupeerzaag uitzagen :-)
Ik roteer scans etc. niet eerst recht maar trek de tekening gelijk over (in mijn geval in ActCAD 2020) en draai het dan recht met dit programma.
 
*Hans* zei:
Dit is nog eens wat anders dan uitprinten - op het hout plakken en dan met de decoupeerzaag uitzagen :)
Klik om te vergroten...
Dat werkt uiteraard ook maar ik ben niet zo handig met een decoupeerzaag...

Ik roteer scans etc. niet eerst recht maar trek de tekening gelijk over (in mijn geval in ActCAD 2020) en draai het dan recht met dit programma.
Klik om te vergroten...
Je kunt inderdaad ook roteren in het CAD-programma. Maar dat lukt niet als je meerdere scans wilt samenvoegen, die moeten allemaal haaks staan. Dus, dan beter al roteren in het grafisch programma.

Lou
 
dat gaat wel hoor lou als je er eest een block van maakt rechts klikken maak block )kan je ze draaien en op elkaar leggen , als je klaar bent explote en klaar is kees ;).
 
Dit is weer iets waar ik alleen maar van kan dromen.
Ik ga stil toekijken en genieten met een grote G.
Ik ben zelf 2 jaar geleden bij de Cutty Sark geweest en blijft het een imposant geheel vinden.
Dus Lou...ik zit klaar.

Sjors
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top