Logiciels utilisés : Inkscape
Machine utilisée : Silhouette Cameo 3
Temps de réalisation : ~45′ selon le design
Prix : 1.- à 2.- par carte
Résumé :
Réalisation d’une carte « pop-up ».
Avant propos.
Ce projet peut être réalisé par un-e enseignant-e pour préparer un bricolage-cadeau (p.ex. pour la fête des parents ou de Noël), mais également par des élèves dans un contexte de mathématiques appliquées (géométrie).
Étapes de « CAO » :
Remarques : Ce tutoriel ne détaillera pas la conception d’un design en particulier, mais se focalisera sur les étapes importantes dans la mise en place des techniques pour la réalisation de ce pliage.
0 – Calculs géométriques. Avant de débuter la conception de la carte, il faut calculer la position des plis et des intersections en fonction des dimensions de la carte. Pour que l’ouverture et la fermeture de la carte soit optimale, il faut que pour un côté donné, la somme des distances du pop-up « centre-pli » et « pli-intersection » soit égale à la somme équivalente de l’autre côté. Une symétrie parfaite sera plus facile à calculer, mais d’autres approches sont néanmoins possibles en fonction du résultat souhaité.
1 – Création des points de repère sur Inkscape. Après avoir ouvert Inkscape, entrer les dimensions totales de la feuille dans les « propriétés du document » (Ctrl+Maj+D). Dans le cas de cet exemple, la longueur totale est de 4 fois la longueur de la carte « repliée ». En cliquant-déplaçant la règle de gauche, vous pouvez créer des repères verticaux. Pour les positionner au bon endroit, il faut double-cliquer sur un repère et entrer la bonne valeur « X ». En profiter pour verrouiller ce repère à l’aide de la case à cocher correspondante. Remarque : une fois verrouillé, il n’est plus possible de double-cliquer sur le repère. Pour le déverrouiller, il faut aller dans l’onglet « Guide » des « propriétés du document » pour cocher puis décocher l’option « Verrouiller tous les guides ». Il est donc aussi possible de verrouiller tous les guides d’un seul coup en passant par cette option.
2 – Création des premiers plis. Après avoir placé un guide à une distance « X » égale à chaque multiple du côté de la carte, utiliser l’outil « tracer des courbes de Bézier » (Maj+F6) pour tracer une ligne correspondant à chaque pli des volets de la carte. Avec l’aide du magnétisme et des guides précédemment placés, il sera facile de positionner ces traits au bon endroit. Attribuer à ces traits un style de contour (dans la boîte « Fond et contour ») en traitillé. Remarque : il est possible de se passer des guides en attribuant directement la bonne position X à chaque tracé, mais les guides sont utiles également plus tard dans le design, notamment pour la gestion de symétrie.
3 – Création du motif pop-up. Avec les outils habituels d’Inkscape, réaliser le tracé du motif « pop-up » entier. A la fin de cette étape, assurez-vous que la taille du motif n’excède pas les dimensions d’un volet moins 1-2 cm (afin de conserver une certaine rigidité au tout). Cas échéant, transformer le motif un chemin (en appliquant la procédure « objet en chemin » – Ctrl+Maj+C). Ajouter un « Rectangle » pour entourer une moitié du motif pop-up. A l’aide du rectangle et de l’opération « Découper le chemin » (Ctrl+Alt+/) du menu « Chemin », diviser le motif pop-up en deux parties. Remarque : Selon l’effet recherché, il n’est pas nécessaire que les deux parties soient de même largeur. Il est d’ailleurs préférable que la séparation se situe au niveau d’un changement d’angle plutôt qu’au milieu d’une courbe ou d’une droite.
4 – Création des languettes du motif pop-up. Pour que le motif se détache de la carte, il doit y être relié par des languettes. Ces languettes peuvent prendre plusieurs formes, mais le rectangle est la plus classique. Tracer un rectangle pour chaque languette. La longueur du rectangle correspond à la distance « pli-intersection » calculée au point 0 de ce tutoriel. Accoler chaque rectangle à sa moitié correspondante du motif pop-up. Assurez vous que la position en Y de chaque rectangle soit compatible avec son homologue. Après avoir transformé le rectangle en chemin (Ctrl+Maj+C), supprimer le côté du rectangle correspondant au pli à l’aide du bouton « Supprimer un segment entre deux nœuds » de l’outil de sélection des nœuds (F2). Ajouter ensuite un point sur le côté correspondant à l’intersection avec le bouton « Insérer de nouveaux nœuds aux milieux des segments sélectionnés ». Supprimer ensuite une moitié du coté correspondant à cette intersection (la moitié haute pour l’un des deux demi-motifs et la moitié basse pour l’autre). Finalement, ajouter des nœuds dans les demi-motifs pop-up, au niveau des nœuds d’insertion de la languette (par un double-clic sur le segment en mode « édition de nœud » et un déplacement dirigé par le magnétisme), puis supprimer le segment. Remarque : Comme indiqué précédemment, il n’est pas obligatoire que les deux rectangles soient de mêmes dimensions, mais réaliser un motif parfaitement symétrique permettra de diviser le travail par deux, puisqu’il suffira de dupliquer le résultat final juste avant suppression du demi-segment d’intersection, puis d’y appliquer une symétrie horizontale (H).
5 – Positionnement du motif pop-up. Les deux demi-motifs et leur languette doivent être correctement positionnés sur les volets de la carte. Pour assurer une positon correcte, utiliser des guides verticaux (pour le point de pliage) et horizontaux (pour l’assemblage du pop-up). Ces motifs se positionnent dans les quartiers les plus extérieurs, le bord de pliage du côté du centre et l’incision d’intersection vers l’extérieur (en effet le bord extérieur du papier va correspondre au centre de la carte une fois celle-ci repliée). Remarque : Dans ce type d’assemblage, la découpe va se faire par le « dessous » du motif. Selon la façon d’effectuer le pliage (emplacement du pli par rapport au motif), cela peut correspondre à ce qui sera visible au final ou non. Voir l’exemple pour plus de précision.
6 – Création des fermetures des volets et du pliage pop-up (optionnel). Cette étape n’est pas nécessaire, mais permet d’éviter une étape de collage durant le montage de la carte et facilite le pliage du pop-up lors de la fermeture de la carte. Pour le pliage du pop-up, créer un traitillé l’aide de l’outil « tracer des courbes de Bézier » (Maj+F6) et du style de contour (de la boîte « Fond et Contour ») à l’extrémité de chaque languette. Pour la fermeture, il faut créer un demi-cercle (avec l’outil « créer des cercles » F5) sur les volets externes, et un segment droit (correspondant au diamètre du demi-cercle) sur les volets internes. Remarque : pour faciliter le positionnement des fermetures, plutôt qu’utiliser des guides, il suffit de créer un rectangle (transformé en chemin) entre le bord de la feuille et le côté du demi-cercle, puis de repositionner ce rectangle au niveau du pliage central (en conservant la hauteur Y à l’aide de la touche « Ctrl » durant le déplacement). Il suffit ensuite de supprimer les 2 nœuds du rectangle superposé avec le pli central (via l’outil de sélection des nœuds – F2). L’utilisation de rectangles pour le positionnement peut être utilisé à d’autres occasions, notamment au point 5 pour éviter d’effectuer des calculs. Attention toutefois à utiliser des rectangles sans contour (mais juste avec un fond pour le voir), car Inkscape possède plusieurs points d’alignement par magnétisme lorsque l’épaisseur du contour est différente de 0 (bord extérieur, centre et bord intérieur du contour), ce qui peut conduire à des imprécisions.
7 – Création des ajours (optionnel). Il est possible d’ajouter des ajours sur les volets. L’effet visuel des ajours est particulièrement intéressant si le papier utilisé est de couleurs différentes entre le recto et le verso, ou si les ajours sont positionnés au niveau des découpes des éléments pop-up (créant une ouverture vers l’extérieur à travers
8 – Autres décorations (optionnel). Vous pouvez ajouter sur un nouveau calque (Ctrl+Maj+N) des formes à dessiner plutôt qu’à découper. Lors de la FAO, vous pourrez commencez par dessiner au feutre ces éléments avant d’effectuer la découpe du reste de la carte. Remarque : Attention toutefois à vous souvenir que le dessin se fera sur l’endroit de la carte mais que la découpe se fait sur l’envers (intérieur). Il faudra donc inverser le papier entre les deux étapes, et sur votre fichier numérique, la partie gauche de la découpe correspond à la partie droite du dessin (d’où l’intérêt d’utiliser des calques séparer pour pratiquer une éventuelle inversion par symétrie horizontale – H).
Exemple :
Pour cet exemple, je pars d’une feuille à dessin au format A2 coupée au massicot en 3 morceaux (de dimensions finales 140×594 mm), ce qui me permettra d’obtenir une carte de format approximativement carré. Sous Inkscape, je règle donc les dimensions de mon document à 140x594mm au format paysage. Je place ensuite des guides verticaux aux positions X=148,5mm, X=297mm et X=445,5mm (et Y=0), créant ainsi des quarts de ma longueur. J’enchaine en créant les segments pour les principaux plis en utilisant l’outil de création de courbe de Bézier et le magnétisme sur mes guides (et la touche Ctrl pour conserver la verticalité). Je leur attribue un traitillé dont les traits ne sont pas trop rapprochés les uns des autres (pour ne pas trop fragiliser le papier).
Ces deux (trois) premières étapes m’ayant pris moins de 5 minutes.
Je passe maintenant au design de mon motif pop-up. Je vais créer deux cœurs qui contiendront chacun un motif (les nombres « 2025 » et « 2026 ») en ajour. Si mon cœur est un motif géométrique simple et symétrique, l’écriture des nombres peut nécessiter par contre d’effectuer une symétrie horizontale (car la découpe s’effectue sur l’envers). Dans mon exemple, cela ne sera pas le cas. Souhaitant également ajouter du texte à la main et des ajours en dehors des motifs pop-up, je m’assure que ceux-ci ne soient pas trop grands et seront positionnés plutôt au centre de la carte. Pour les ajours dans les cœurs, je n’oublie pas de créer des ponts (en utilisant des rectangle et en appliquant des opérations booléennes) pour maintenir les éléments centraux (l’intérieur des « 0 » et du « 6 »).
Selon la théorie, avant de passer à la suite, je dois fusionner les ajours et le motif ensemble afin de n’avoir qu’un seul objet puis créer un rectangle englobant la moitié de mon motif avant d’appliquer l’opération « Découper le chemin » (Ctrl+Alt+/). Mais dans mon cas, j’ai réalisé les cœurs en créant qu’une seule moitié, avant de la dupliquer et d’appliquer une symétrie. Je commence donc par séparer le texte après conversion en chemin puis j’applique l’opération booléenne pour fusionner chaque partie avec sa moitié, je m’évite ainsi l’opération « découper le chemin ».
Cette étape m’aura pris environ 5 minutes, mais bien plus si on considère la réflexion préalable sur les choix et les positionnements des motifs.
Pour les languettes je crée un rectangle dont la hauteur mesure 3 cm et la longueur 4 cm. En effet, je veux que les motifs ne débordent pas trop de la moitié intérieure de la carte. Après avoir éloigné mes deux demi-motifs l’un de l’autre (en utilisant la flèche du clavier ou en modifiant la position X de l’un, pour conserver la même positon Y des deux), je crée un guide horizontal pour repérer la position supérieure de la languette. J’accole ce rectangle à l’un des deux motif en utilisant le guide créé et le magnétisme.
Je supprime maintenant le segment latéral du rectangle, car il sera remplacé par un traitillé plus tard. Il n’est en effet pas possible d’attribuer à des segments d’un même objet, des styles de contours différents. Sur le côté opposé du rectangle, j’ajoute un point au centre du segment avec le bouton adéquat, puis je supprime ce demi-segment. Je pratique de la même façon pour l’autre languette si ce n’est que je supprime l’autre demi-segment. Pour finir, j’ajoute des points sur le demi-motif, au niveau de l’insertion de la languette. A l’aide du magnétisme, j’aligne ces points sur ceux de la languette, puis je supprime le segment entre ces deux points avec le bouton adéquat.
Pour la languette du second demi-motif, je crée un rectangle de 3cm par 2cm, puis je procède de la même façon qu’auparavant.
Pour finir, je duplique mes rectangles « languette » avec. J’applique une rotation à 180° des deux duplicatas puis je les déplace sur les autres demi-motifs en utilisant un nouveau guide et le magnétisme. Comme auparavant, j’ajoute les 2 points sur les demi-motifs et je supprime le segment correspondant.
Environ 5 à 10 minutes de travail pour ces étapes.
Il faut maintenant positionner les motifs, au bon endroit. Je commence par dupliquer mes deux languettes. En effet, je vais me servir de ces rectangles pour positionner correctement les éléments par rapport aux bords du papier (c’est-à-dire le centre « intérieur » de la carte).
Remarque :
Il y a deux façons de réaliser le pliage du motif pop-up, ces choix entrainant des conséquences différentes sur l’aspect visuel, le placement et les contraintes. Dans celui que j’ai choisi, le pli du motif est situé « sur le bord » du document Inkscape (qui après repliement se situe au centre de la carte) et le motif côté central. Cela aura comme conséquence que la partie visible du motif (et sa languette) corresponde à l’envers du papier (ce qui est important s’il est d’une couleur différente de l’endroit) et que cela va laisser une ouverture visible de part et d’autre du motif (là où il a été découpé). L’avantage de cette méthode est qu’elle me permet d’utiliser des languettes qui sont plus petites que la largeur du demi-motif qu’elles portent. Autre avantage, je n’ai pas besoin d’appliquer une symétrie horizontale sur mon motif avant découpe (car il est coupé à l’envers, mais replié une autre fois et se retrouve donc dans le bon sens). Cette méthode me permet d’avoir de grands motifs, peu éloignés de la carte.
L’autre méthode consiste à faire l’inverse et les avantages sont les inconvénients de l’autre et vice-versa. Ainsi en positionnant le pli du côté du centre du document Inkscape (donc après repliement sur le bord de la carte), la partie découpée sera cachée par le motif, qui sera plus éloigné du pli central et possédera de grandes languettes. Il est évidemment possible d’utiliser les deux méthodes sur la même carte, pour des motifs différents.
Il s’agit certainement ici de la partie la plus « mathématique » de cette création. Cette réflexion doit avoir lieu en amont de toute réalisation, mais c’est à cette étape qu’elle est peut clairement être comprise.
Dans ma situation, je vais donc associer le petit rectangle de positionnement (3x2cm) au demi-motif avec la grande languette, et réciproquement. Je commence donc par poser sur le bord gauche du document le grand rectangle de positionnement (3x4cm) auquel j’accole le demi-motif de « droite » (le demi-coeur avec le « 25 » de « 2025 »). Je fais de même avec l’autre demi-motif (mais en utilisant le petit rectangle), ainsi qu’avec le second motif en appliquant la même logique.
Pour terminer, je supprime les rectangles de positionnement et j’ajoute le traitillé de pliage du pop-up avec l’outil « tracer des courbes de Bézier » et le magnétisme.
Ces étapes sont réalisées en moins de 3 minutes… plus beaucoup d’autres pour comprendre la géométrie particulière de ce type de réalisation.
Pour agrémenter la carte, je vais réaliser des ajours sur la partie « exterieure » de la carte (refermée), autrement dit, sur les quartiers du centre de mon document Inkscape. Il va y en avoir de deux types. L’un créera une ouverture « traversante » (permettant de voir « à travers » la carte ouverte) et l’autre non (permettant de voir « l’envers » sur l’extérieur). Il faut bien positionner ces ajours pour obtenir l’effet voulu. Je vais également créer un système de fermeture par encoche plutôt que de réaliser un collage des quartiers. Pour cela je crée un cercle (ou un ovale) situé à environ 1cm du bord. Je crée un rectangle partant du bord et allant jusqu’à la moitié du cercle. Après avoir converti le cercle en chemin, je supprime le point du cercle situé à l’extérieur du rectangle, puis je supprime le segment qui en résulte. A noter que je pourrais conserver le demi-cercle à l’extérieur du rectangle plutôt que l’autre, mais cela crée des tensions lors de l’ouverture ou la fermeture de la carte.
Pour cela, il est conseillé de créer un duplicata du calque (donc du travail réalisé jusqu’ici) puis de verrouiller le calque d’origine. D’ajouter un rectangle de la taille d’un quartier, pour les 2 quartiers extérieurs. De grouper ce rectangle avec l’ensemble des éléments du quartier. Ensuite on applique une symétrie horizontale et on repositionne le résultat sur le quartier « central » correspondant. On obtient ainsi un visuel des ouvertures créées sur l’intérieur de la carte. Mes ajours peuvent donc être placés selon l’effet recherché et l’espace disponible sur le calque d’origine (qu’on déverrouille alors).
Je termine en finalisant le système de fermeture. Pour cela, j’exploite le rectangle de positionnement pour créer un segment qui s’aligne sur les extrémités du demi-cercle, qui correspondra à l’encoche dans laquelle s’insèrera la « languette » (le demi-cercle) du volet intérieur. Je m’assure de le créer directement sur mon calque d’origine, puis je supprime mon calque dupliqué. Et pour terminer, sur le quartier extérieur, je supprime le rectangle dans lequel s’inscrit le demi-cercle de fermeture (ne laissant donc qu’un segment courbe non-fermé). Pour un peu plus de souplesse au montage, on peut décaler légèrement le demi-cercle (ou l’encoche) pour qu’il y ait un petit jeu. Si le papier est épais, c’est une nécessité.
Ces dernières étapes m’auront prise une dizaine de minutes, principalement de réflexion sur la position des ajours.
Étapes de « FAO » :
0 – Adaptation du fichier au format de la découpe. Étant donné la longueur de la carte, il est probable qu’il soit nécessaire d’effectuer la découpe dans le format « portrait » plutôt que le format « paysage » (utilisé pour les phases de CAO). Commencer par ajouter un rectangle dont les dimensions correspondent à celle du document, et centré sur celui-ci (les bords du rectangle correspondent aux bords du document). Grouper tous les objets ensemble. Dans les propriétés du document, modifier le format (de paysage à portrait). Effectuez ensuite une rotation de 90° du groupe d’objet puis le recentrer sur le document (avec l’outil d’alignement par exemple). Dégrouper les objets. Le rectangle ajouté peut être soit conservé (il permettra alors d’effectuer une découpe nette aux bonnes dimensions de la carte) ou supprimé (si le papier est déjà découpé aux dimensions correctes). Remarque : Pour un meilleur montage, en fonction de l’épaisseur du papier, il peut être nécessaire de raccourcir la longueur des volets extérieurs. Conserver alors le rectangle et diminuer sa longueur de 1-2 mm (tout en conservant le centrage).
1 – Préparation du matériel. Découpez une feuille de papier à dessin (~120 g/m²) aux dimensions adéquates et positionnez-la sur la feuille de transport. Insérez le tout dans la machine à l’aide du bouton « Charger » (sur l’écran tactile, après voir mis la machine sous tension). Réglez la lame en position 3 à 5 (selon l’épaisseur du papier) et installez-la dans le chariot. Pour réglez la position de la lame, pliez un échantillon en 2 et coupez en pressant la lame et effectuez un déplacement latéral. Une lame bien réglée doit couper une épaisseur du matériau et marquer la deuxième mais sans la traverser. Pour les matériaux très épais, il faudra prévoir une découpe en plusieurs répétitions, plutôt qu’en sortant une lame trop profondément.
1 – Découpe. Sélectionnez les tracés avec un rectangle de sélection et lancez le plugin « Send to Silhouette » (Menu Extensions -> Exporter). Effectuez les réglages adéquats (le bon emplacement, mode « cut », le bon « média », l’option « Convert to dashes » cochée et peut-être une répétition de chaque découpe à 2) puis cliquez sur « Appliquer« . Avant de décharger le matériau, vérifiez la découpe. Si celle-ci est insuffisante, relancez une nouvelle découpe (si vous effectuez une nouvelle copie par la suite, augmenter le nombre de répétition dans l’onglet « Options »). En effet, la précision de la machine est suffisante pour repasser sur les traits précédents, mais si vous déchargez le matériau, il sera impossible de le réinsérer parfaitement au même endroit. Déchargez le matériau de la machine et de la feuille de transport.
2 – Plier/Coller. Marquez les plis (partiellement découpés) et vérifiez que le modèle est correct. Pour terminer, procéder à l’assemblage (et éventuellement au collage).
Exemple :
Ces étapes étant déjà détaillées dans d’autres tutoriels (comme celui-ci), je n’ajouterai ici que les particularités de la découpe de ce projet.
Après avoir coupé la feuille à dessin au format A2 au massicot en 3 morceaux (de dimensions finales 140×594 mm). La découpe devant être réalisée au format « portrait », il me faut modifier mon fichier SVG. Je commence par en créer une copie, puis j’ajoute un rectangle aux bonnes dimensions, que je centre sur le document et converti en chemin (car je vais le conserver à la fin). Je groupe tous les objets (Ctrl+G) après les avoir tous sélectionnés (par un grand rectangle de sélection). Je modifie le format (de paysage à portrait) dans les propriétés du document (Ctrl+Maj+D). Je réalise la rotation à 90° du groupe à l’aide du bouton adéquat (ou l’entrée « Tourner… » dans le menu Objet) puis je réaligne le groupe sur le document (en utilisant l’outil d’alignement – Ctrl+Maj+A). Je dégroupe ensuite le tout et je diminue d’environ 2mm les dimensions du rectangle en maintenant les touches « Maj+Ctrl » (la proportion est conservée ainsi que le centrage). Je conserve ce rectangle pour recouper la feuille, ce qui m’évitera des problèmes de montage et de mauvais alignement du papier lors de la découpe.
Cette étape de transformation du fichier me prend moins de 5 minutes.
La découpe s’effectuant sur une feuille de papier à dessin de 120g/m2, je règle ma lame sur la position 3 (4 si elle était usée). Je place mon papier sur un tapis de transport à faible adhérence (soit un ancien tapis classique, soit un neuf mais prévu pour cela). Je n’oublie pas de cocher l’option « Convert to dashes » dans les options du plugin de découpe sinon les traitillés seront entièrement coupés. En cas de difficulté, il faudra sélectionner les traits par type (d’abord les traitillés, ensuite les ajours puis le reste de la découpe) puis lancer les découpes séquentiellement sans décharger la machine.
Après avoir retiré délicatement le papier du tapis de transport, je marque les plis avant d’effectuer l’assemblage.
La découpe est assez rapide et aura duré environ 5 minutes et s’est réalisée en une seule étape. L’assemblage prend moins de 2 minutes.
Évidemment, c’est plus sympathique avec de la couleur, à ajouter avant l’assemblage du pop-up, au stylo feutre, au crayon ou au pinceau. On peut également y coller des stickers pour parfaire la décoration.
