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Ubongo 3D 三维乌邦果—— 用 TinkerCAD 复刻经典桌游，锻炼空间思维

    德文名称： Ubongo 3D
    中文名称： 乌邦果
    课程时间： 2026年7月19日（星期日）

    从玩游戏开始，再用 3D 建模把它做出来

    这一节课，我们没有一开始就打开 TinkerCAD，而是先玩了一局游戏。

    今天选择的主角，是德国非常受欢迎的三维空间益智桌游 Ubongo 3D（乌邦果）。在正式建模之前，同学们先体验了约15分钟的游戏，熟悉规则并观察每块积木的结构和组合方式，然后打开 TinkerCAD 开始设计，整个建模过程明显更加顺利。

    本节课的教学目标主要有两个：

    • 使用 TinkerCAD 设计 Ubongo 3D 的立体积木，并使用 Bambu Lab P2S 3D 打印机打印制作；
    • 深化 【对齐】 与 【标尺】 两个工具的实际应用，让学生能够更加准确地完成三维模型设计。

    之所以选择 Ubongo 3D，原因其实很简单。

    一方面，它本身就是德国非常经典、广受欢迎的家庭桌游；另一方面，它最核心的玩法就是训练玩家的空间想象能力与立体思维能力，玩家需要不断观察、旋转、组合不同形状的立体积木，在有限时间内完成拼图。而这些能力，恰恰也是学习 3D 建模最需要培养的能力。因此，把这款桌游作为课堂案例，可以说再合适不过。

    什么是 Ubongo 3D？

    Ubongo 3D 是一款以三维空间拼搭为核心的竞速型益智桌游。

    玩家需要在限定时间内，根据题板要求，利用指定的立体积木完成拼图挑战。

    与普通二维拼图最大的不同在于，Ubongo 3D 采用了上下两层甚至更多层的立体结构。玩家不仅要考虑积木在平面上的摆放方式，还要不断思考不同高度之间如何组合，因此对空间想象力、立体旋转能力以及逻辑推理能力都有更高要求。

    游戏采用所有玩家同时解题的方式，在沙漏计时的压力下寻找正确答案，既紧张又充满乐趣。

    随着题目难度不断提升，需要使用的积木组合越来越复杂，每一道题都有不同的解法，因此具有非常高的重复游玩价值。

    如果希望进一步了解这款游戏，可以参考以下资料：

    本次课程参考的是 Family 版本

    Ubongo 3D 拥有多个不同版本。

    本次课程，我们选择的是德国销量最高、也是最适合家庭体验的 Family 版本 作为设计参考对象。

    官方建议售价为 34.99 欧元，目前网络售价约 23.99 欧元。

    第一部分：设计立体积木

    Ubongo 3D 一共包含 8 个不同形状的立体积木。

    游戏共有四种颜色，每种颜色对应两块积木。

    为了方便后续打印，我们将同一种颜色的两块积木放在同一个 TinkerCAD 文件中，因此最终完成 4 个设计文件。

    统一尺寸，提高建模效率

    由于前两节课已经学习过尺寸测量的方法，为了节省课堂时间，也避免人工测量造成累计误差，我们直接统一采用标准尺寸进行建模。

    课程中规定：

    • 1 个单位 = 13.8 mm
    • 2 个单位 = 27.6 mm
    • 3 个单位 = 41.4 mm

    这样，同学们只需要按照单位进行搭建即可，大大提高了设计效率，同时保证后期所有积木都能够准确拼合。

    重点练习：标尺与对齐

    本节课特别强调两个 TinkerCAD 工具：

    ① 标尺（Ruler）

    要求学生在建模开始之前，就先放置标尺工具。

    这样整个设计过程中都可以直接输入精确尺寸和绝对坐标，而不是依赖拖拽调整，提高模型精度。

    ② 对齐（Align）

    完成多个立方体组合之后，通过【对齐】工具快速完成各个方向的位置校正，使整个模型更加规整，也避免细小误差不断累积。

    第二部分：设计骰子

    除了立体积木之外，游戏中还包含一个骰子，因此本节课也一起完成了骰子的建模。

    设计参数如下：

    • 骰子主体：
      • 20 mm × 20 mm × 20 mm
      • 圆角半径 2 mm
    • 点数（Pips）：
      • 圆孔直径 3.2 mm
      • 深度 1 mm

    其中：

    • 二点、三点、四点、五点四个角上的圆孔中心距离边缘均为 4.5 mm
    • 六点两列圆孔之间的水平中心距离为 8 mm

    整个骰子的设计难度不高。

    第三部分：制作游戏题板

    除了立体积木之外，我们还需要游戏题板。

    课程采用的是一种比较简单、成本较低的制作方式。

    首先将原版题板扫描，然后按照四张题板排版到一张 A4 纸上进行打印。

    之后使用 80μm PET 覆膜，通过普通家用覆膜机完成热覆膜。

    最后进行裁切，并使用圆角器处理四个角，一套比较耐用的题板就完成了。

    当然，如果只是课堂体验，其实完全可以省略覆膜步骤。

    直接打印在 A4 纸上，同样能够正常进行游戏。

    没有全部复刻，只保留核心玩法

    原版游戏还配有：

    • 四种颜色的宝石（用于计分）
    • 沙漏（用于计时）

    由于这些配件并不会影响核心玩法，因此本次课程没有进行设计。

    实际课堂中，即使没有宝石，也完全可以正常进行比赛；计时部分也可以直接使用手机计时器代替。

    相关文件下载

    3D 打印文件 STL 文件

    Ubongo 3D – RedDownload
    Ubongo 3D – yellowDownload
    Ubongo 3D – greenDownload
    Ubongo 3D – blueDownload
    DiceDownload

    Obj 格式文件

    Ubongo 3D – RedDownload
    Ubongo 3D – yellowDownload
    Ubongo 3D – greenDownload
    Ubongo 3D – blueDownload
    DiceDownload

    成品展示

    经过几个小时的设计与打印，一套完整的 Ubongo 3D 立体积木终于完成。

    下图中，上方的 8 个立体积木为课堂中使用 TinkerCAD 设计并通过 3D 打印制作完成的作品；下方的 8 个立体积木则为 Ubongo 3D 官方原版积木。

    从整体外观和尺寸来看，我们制作的积木已经能够较好地还原原版设计，完全满足游戏拼搭的使用的需求。