Система автоматизованого проектування. параметричне, поверхневе і твердотільне моделювання

Система автоматизованого проектування. параметричне, поверхневе і твердотільне моделювання

Категория: 3D Технологии

28 / 04 / 2014

17123 просмотров

40 4.05 5

Раніше ми вже розглядали такі види 3Д моделювання, як низько- і високополігональне моделювання, предметне моделювання, сплайнове і NURBS моделювання. У цій статті ми розглянемо ще 3 види моделювання об'єктів: параметричне, поверхневе і твердотільне.

САПР або система автоматизованого проектування - це організаційно-технічна система, яка відповідає і реалізує інформаційну технологію проектування, автоматизує процес проектування, і складається з комплексу технічних, програмних засобів для проектування і персоналу, задіяного в процесі проектування і його автоматизації.

Параметричне моделювання


Параметричне моделювання - це проектування моделі об'єкта з використанням параметрів та співвідношень між параметрами її елементів. За допомогою параметризації (параметричного моделювання) можна за короткий час випробувати різні комбінації геометричного співвідношення і зміни параметрів моделі, внести необхідні корективи і уникнути подальших помилок.

3д моделювання, 3д моделювання, система автоматизованого проектування, САПР, параметричне моделювання, поверхневе моделювання, твердотельное моделювання, 3д візуалізаціяПроектування б'єктів, 3д моделювання, система автоматизованого проектування, САПР, параметричне моделювання, поверхневе моделювання, твердотельное моделювання, 3д візуалізація

Параметричне тривимірне або двовимірне моделювання істотно відрізняється від звичайного креслення або 3Д-моделювання. У випадку з параметричним моделюванням створюється математична модель із параметрами, зміна яких тягне за собою зміну всієї конфігурації деталі, переміщення деталей в збірці та інші схожі трансформації.

Ідея створити параметричне моделювання з'явилася досить давно, але на жаль втілення в життя було неможливо через недостатню продуктивність комп'ютерів. 1989 рік став датою народження параметричного моделювання, так як саме в цьому році були випущені перші САПРи з функціями параметризації.

Формування та впровадження залежностей і маніпуляції з ними по суті є процесом проектування. Тому параметричне моделювання є найпростішим, зручним способом проектувати об'єктів, так як саме ця технологія надає фахівцеві повний доступ до контролю залежностей. Параметризація як метод проектування об'єктів для фахівців є таким же легким способом як редагування тексту у «ворді».

Види тривимірного моделювання, 3д моделювання, система автоматизованого проектування, САПР, параметричне моделювання, поверхневе моделювання, твердотельное моделювання, 3д візуалізаціяСтворення 3д моделей, 3д моделювання, система автоматизованого проектування, САПР, параметричне моделювання, поверхневе моделювання, твердотельное моделювання, 3д візуалізація

При моделюванні об'єктів використовують такі терміни, як поверхневе моделювання і твердотільне моделювання. У результаті такого моделювання отримуємо деяку оболонку (або кілька оболонок), яка описує поверхню об'єкта, що моделюється. Чим же відрізняються ці два види геометричного моделювання?

Поверхневе моделювання


Поверхневе моделювання є однією з найкращих технологій, застосовуваних для створення об'ємних або 3D об'єктів і форм. Дана технологія реалізована в програмах верхнього рівня. Поверхневе моделювання використовується фахівцями для створення складних форм; застосовується для зображення поверхонь деталей зовнішнього вигляду - машини, літаки, побутова і промислова техніка. Технологія застосовується для проектування об'єктів, виготовленими штампувальними або литними способами.

Створення об'ємних об'єктів, 3д моделювання, система автоматизованого проектування, САПР, параметричне моделювання, поверхневе моделювання, твердотельное моделювання, 3д візуалізаціяПоверхневе моделювання, 3д моделювання, система автоматизованого проектування, САПР, параметричне моделювання, поверхневе моделювання, твердотельное моделювання, 3д візуалізація

Переваги поверхневого моделювання:

  1. Достовірне подання будь-якого за складністю об'єкта;
  2. Контроль взаємно розташованих деталей;
  3. Підготовка керуючих програм для верстатів.

При моделюванні поверхонь в першу чергу створюються і видозмінюються поверхні всіх елементів і деталей об'єкта, що моделюється. Поверхні елементів з'єднують між собою шляхом округлення або переходу, на місцях їх перетину зайве обрізають, і, таким чином, з усіх поверхонь збирають зовнішню оболонку модельованого об'єкта.

3д модель поверхні, 3д моделювання, система автоматизованого проектування, САПР, параметричне моделювання, поверхневе моделювання, твердотельное моделювання, 3д візуалізація3д моделювання, система автоматизованого проектування, САПР, параметричне моделювання, поверхневе моделювання, твердотельное моделювання, 3д візуалізація

Поверхневе моделювання здатне проектувати поверхні об'єкта, всередині ж виріб пустий, який складається з патчів. Патч і топологічні поверхні є основними поняттями, які використовуються при поверхневому моделюванні. Поверхня - це і є геометрична модель така ж як і тіла, і адаптивні форми. Поверхня це власне межа, яка розділяє робочий простір на два півпростору.

До слова, при поверхневому моделюванні зовсім необов'язково, щоб оболонка моделі була замкнутою. Досить часто застосовують поверхневе моделювання для моделювання складних елементів, деталей об'єкта. Моделювання поверхонь широко застосовується для проектування планерів літаків, кузовів автомобілів і т.п.

Поверхневе моделювання, 3д моделювання, система автоматизованого проектування, САПР, параметричне моделювання, поверхневе моделювання, твердотельное моделювання, 3д візуалізація

Твердотільне моделювання


Твердотільне моделювання - це проектування тіл, що мають всі ознаки фізичного тіла. Об'єкти, виконані за допомогою даної технології, краще сприймаються у порівнянні з об'єктами, виконаними іншими способами.

Тривимірне моделювання, 3д моделювання, система автоматизованого проектування, САПР, параметричне моделювання, поверхневе моделювання, твердотельное моделювання, 3д візуалізація3д моделі деталі, 3д моделювання, система автоматизованого проектування, САПР, параметричне моделювання, поверхневе моделювання, твердотельное моделювання, 3д візуалізація

При твердотільному моделюванні модельєри працюють не з окремими поверхнями, а одразу з оболонками. Поверхня модельованого об'єкта повністю описується оболонками, які відокремлюють внутрішній обсяг об'єкта від всього іншого простору. У твердотільному моделюванні процес побудови оболонки об'єкту аналогічний процесу виготовлення самого об'єкта, що моделюється. Спочатку створюється оболонка простої форми, яку потім вже підганяють під модель потрібним чином.

Переваги твердотільного моделювання:

  1. Краща візуалізація і сприйняття створеної моделі - тривимірна модель із застосуванням сучасних технологій виглядає більш ніж реалістично.
  2. Автоматичне формування креслень - одна з найголовніших переваг даної технології. Побудова моделі та формування креслень по ній з використанням твердотільного моделювання - справа кількох секунд.
  3. Швидкість і легкість в процесі внесення змін і коригувань в моделі - не потрібно заново формувати креслення, досить змінити потрібні пункти і оновити програму. Також можна використовувати шаблони, що значно скоротить час на виконання роботи.
  4. Об'єднання з різними додатковими програмами - інтеграція дозволяє скоротити час, використавши відразу отримані результати на наступних стадіях роботи.
  5. Швидкість при проектуванні - твердотільне моделювання скорочує термін виконання проектування об'єкта. Швидкість моделювання позитивно впливає на швидкість повернення вкладених інвестицій.

Створення твердотільних моделей як ніколи сьогодні актуально. Важливо не тільки швидко створювати об'єкт, але і так само швидко редагувати його. Твердотільне моделювання володіє даними якостями, тому воно вважається найдосконалішою технологією. Методи уявлень, а саме граничний і конструктивний забезпечують максимально реалістичні моделі.

Володіючи такими істотними перевагами, твердотільне моделювання визнано найшвидшим, якісним і ефективним методом при проектуванні складних об'єктів.

Послідовність твердотільного моделювання


Залежно від складності об'єкта, що моделюється моделювання може включати в себе побудову одного або декількох тіл. Створення одиночного тіла починається з побудови одного тіла простої форми або побудови тіла на базі поверхонь, або побудови тіла на базі ліній.

Прості тіла: прямокутна призма, сферичне тіло, циліндричне тіло, конічне тіло, тороїдальне тіло.
Тіла на базі ліній: тіло видавлювання, тіло обертання, тіло зсуву, тіло замітання, тіло на основі плоских перетинів.
Тіло на базі поверхонь: тіло у формі листа.

Дії, операції, які можна проводити над усіма тілами:

  • булево об'єднання тел;
  • булево перетин тіл;
  • булево різниця тел;
  • різка тіла поверхнями;
  • побудова симетричного тіла;
  • побудова еквідистантним тіла;
  • побудова тонкостінного тіла;
  • скруглення ребер тіла;
  • фаски ребер тіла;
  • побудова ребер жорсткості;
  • побудова тіла з порожнинами.

моделювання твердотіле, 3д моделювання, система автоматизованого проектування, САПР, параметричне моделювання, поверхневе моделювання, твердотельное моделювання, 3д візуалізаціяМоделювання складних об'єктів, 3д моделювання, система автоматизованого проектування, САПР, параметричне моделювання, поверхневе моделювання, твердотельное моделювання, 3д візуалізація

Як вже говорилося, процес побудови оболонки складного тіла аналогічний процесу виготовлення самого об'єкта, що моделюється. За допомогою операції булева об'єднання до тіла можна додати необхідний обсяг (для цього необхідно створити ще одне тіло і об'єднати з вихідним тілом). Аналогічним чином за допомогою операцій булева перетину або вирахування з тіла можна прибрати непотрібний обсяг (відрізати зайву частину обсягу). За допомогою інших операцій можна округляти ребра тіла, зняти з них фаски (прибрати округленими), побудувати тонкостінне тіло. Для симетричних тіл достатньо буде побудувати тільки одну половину тіла, а потім застосувати операцію побудови симетричного тіла.

При створенні декількох тіл можна отримати збірку тіл. При складанні тіл всі тіла рівноправні.

Поверхневе і твердотільне моделювання: спільне та відмінності


Поверхневе моделювання (моделювання поверхонь) має багато спільного і багато відмінностей з твердотілим моделюванням (моделювання твердих тіл). Після проведення моделювання в обох випадках результатом є оболонка, яка описує поверхню об'єкта.

При поверхневому моделюванні фахівець спочатку створює поверхню, модифікує її. Потім поверхня обрізається по лініях перетину і з'єднується з іншими поверхнями. Таким чином, майстер «складає» потрібну оболонку. Такий спосіб моделювання дозволяє створювати складні форми і об'єкти.

3д моделювання та візуалізація, 3д моделювання, система автоматизованого проектування, САПР, параметричне моделювання, поверхневе моделювання, твердотельное моделювання, 3д візуалізація

Працюючи за твердотільною технологією, фахівець спочатку працює з оболонкою, а потім із окремими поверхнями. Принцип роботи простий: створення простої оболонки, що повністю описує об'єкт. Потім за допомогою різних операцій: булеві, округлення, побудови ребер і інших, оболонці надається потрібна форма.

Поверхневе і твердотільне моделювання є всього лише різними способами для досягнення одного і того ж результату. Аналогічні дії, виконані в різній послідовності, визначають головні відмінності між поверхневим і твердотілим моделюванням.


Компанія KOLORO спеціалізується на 3Д моделюванні - створення точних копій об'єктів. У нашому штаті працюють кращі фахівці в області 3Д моделювання та візуалізації. Щоб прорахувати вартість 3Д моделювання об'єкта, що вас цікавить, напишіть нам лист на адресу info@koloro.com.uaз позначкою "вартість 3Д моделювання".

На підставі побудованої 3Д моделі ми можемо надрукувати вам її на 3Д принтері та навіть виготовити невелику партію за допомогою лиття в силіконові форми.

Контактная информация:

hi@koloro.ua

+38 (044) 223 51 20

Подготовил:

Алина

Маркетолог

40 голосов

Понравилась статья?
Оставьте свой голос :-)
comments powered by HyperComments

Похожие материалы

Бесплатная консультация. Звоните

Павел Пивовар

Павло Пивовар

new business manager

+38 (044) 223 51 20

+38 (099) 600 22 14

pyvovar@koloro.ua

Юрий Колесников

Юрий Колесников

new business manager

+38 (066) 210 94 04

kolesnykov@koloro.ua

сделать запрос
up-btn

Розкажіть нам про ваш проект

Отримайте консультацію вже зараз!

Спасибо за ваше сообщение!

КОНТАКТЫ

сподобались наші статті?

наші новини сподобаються також !