9 - 2008

Трибридное моделирование компании Delcam plc — успешная комбинация поверхностного, твердотельного и фасетного 3D-моделирования

На ежегодной выставке TCT, которая в этом году пройдет в г.Ковентри (Великобритания) 21 и 22 октября, компания Delcam plc продемонстрирует новую версию CAD-системы PowerSHAPE 8, в которой на новом уровне реализована концепция глобального моделирования (Total Modelling).

Ранее концепция глобального моделирования, представляющая собой комбинацию поверхностного, твердотельного и фасетного (триангуляционного) 3D-моделирования, могла быть реализована только при совместном использовании нескольких продуктов семейства Power Solution компании Delcam plc, например PowerSHAPE Pro и CopyCAD или ArtCAM. Отметим, что комбинация поверхностного и твердотельного моделирования уже давно применяется в так называемых гибридных CAD-системах, к которым относится и PowerSHAPE. Тем не менее возможность сочетания гибридного и фасетного 3D-моделирования в едином пространстве CAD-модели во многом была и остается уникальной возможностью продуктов компании Delcam plc. В новой версии PowerSHAPE разработчики интегрировали в одном продукте возможности гибридного и триангуляционного моделирования — такая комбинация получила название трибридное моделирование (Tribrid Modelling), а предлагаемые ею функциональные возможности идеально подходят для решения задач обратного инжиниринга.

 

«Трибридное моделирование ориентировано на компании, разрабатывающие новые варианты дизайна на основе уже существующего прототипа, а также на тех производителей, которые создают уникальные эргономичные изделия индивидуального назначения. Комбинация твердотельного, поверхностного и фасетного моделирования представляет собой комплексное решение для таких компаний, — рассказывает менеджер по маркетингу CAD-направления компании Delcam plc Крис Лори (Chris Lawrie). — Наличие различных техник 3D-моделирования в одной CAD-системе снижает потребность в передаче данных между несколькими моделировщиками, что позволяет ускорить весь процесс работы над проектом».

«Предлагаемое на рынке программное обеспечение для обратного инжиниринга имеет ограниченные возможности по импорту данных, — комментирует ситуацию г-н Лори. — Это означает, что большинству компаний приходится использовать несколько CAD-систем, чтобы произвести обратный инжиниринг существующей модели, улучшить дизайн изделия или выполнить заказ индивидуального назначения. Сочетание всех трех техник моделирования в PowerSHAPE представляет собой полноценное решение для обратного инжиниринга. Все это дает компаниям возможность разрабатывать новые варианты готовых изделий более эффективно».

Компании Delcam удалось разработать технологию трибридного моделирования благодаря интеграции программы для обратного инжиниринга и фасетного моделирования CopyCAD с более ранней версией гибридного 3D-моделировщика PowerSHAPE Pro. Теперь дизайнеры могут быстро и легко добавлять и редактировать в CAD-системе 3D-данные, полученные методом обратного инжиниринга.

Особо отметим, что комбинация возможностей трибридного моделирования представляет собой нечто большее, чем просто реализованные в одном продукте функции глобального моделирования. Функциональные возможности трибридного моделирования были значительно улучшены. Например, большие изменения коснулись инструментов построения и исправления 3D-модели, ранее доступных только в CopyCAD для редактирования триангулированных файлов (облака точек). Эти инструменты позволяют создавать высококачественные 3D-модели из триангулированных данных плохого качества, полученных методом обратного инжиниринга из имеющего повреждения физического объекта. Так, с их помощью могут быть сглажены шероховатые поверхности, заполнены разрывы, а также добавлены точки в «разряженные» области.

Важно обратить внимание и на то, что объединение функциональных возможностей PowerSHAPE и CopyCAD упростило, ускорило и сделало более точным создание CAD-поверхностей из триангулированных данных. Теперь пользователь контролирует процесс разделения 3D-данных на поверхностные и триангулированные элементы. Каждый триангулированный участок может быть конвертирован в поверхностную CAD-модель путем генерирования сетки кривых с последующим проецированием ее на сетку треугольников. Поверхности генерируются внутри полученной сетки кривых с помощью функции PowerSHAPE Smart Surfacing, которая автоматически анализирует кривые и определяет наиболее подходящий способ построения поверхностей. Также доступны функции анализа геометрии, позволяющие, например, отобразить разницу между сеткой треугольников и результирующей поверхностью. В результате такого анализа может выясниться, что расстояние между кривыми должно быть меньше в определенных местах, чтобы генерируемые поверхности находились в запрашиваемом допуске.

Еще одно преимущество, полученное в результате интеграции фасетного моделирования в PowerSHAPE Pro, заключается в возможности создавать «идеальную» геометрию в тех областях, где любая система обратного инжиниринга дает аппроксимированный результат. Например, если в топологии модели присутствует заведомо плос кая поверхность, система обратного инжиниринга всегда создаст поверхность с «рябью» или с другими отклонениями. В PowerSHAPE Pro 8 можно без усилий удалить такую область и заменить ее идеальной плоской поверхностью. Также скругления, получаемые методом обратного инжиниринга, всегда будут иметь непостоянный радиус по длине — теперь в PowerSHAPE Pro 8, они могут быть заменены скруглениями с постоянным радиусом.

 

Во многих случаях необходима комбинация различных техник моделирования для создания завершенной 3D-модели. Вот типичный пример из практики производителей пластмасс, которые нередко изготавливают физические прототипы вручную. Обратный инжиниринг таких прототипов позволит построить только наружные поверхности 3D-моделей. Используя же PowerSHAPE Pro 8, эти поверхности можно сместить на толщину материала и создать внутренние поверхности. Дополнительные геометрические элементы, такие как ребра жесткости и бобышки для фиксации, могут быть затем добавлены в PowerSHAPE к модели с помощью инструментов твердотельного моделирования.

 

Реализованная компанией Delcam концепция трибридного моделирования обеспечивает комплексное решение для проработки изделий, созданных по индивидуальному заказу. Сегодня в Европе четко прослеживается тенденция перехода производителей от продукции массового потребления к производству изделий по индивидуальному дизайну или с учетом уникальных эргономических требований клиента, обусловленных как медицинскими показаниями, так и целями повышения комфорта. Нужных результатов в таком случае можно достичь, только объединив обратный инжиниринг с CAD-методами.

Трибридное моделирование в PowerSHAPE Pro позволяет пользователю быстро и просто создавать комбинированные CAD-модели на основе 3D-данных различного типа. Основные элементы 3D-модели можно легко смоделировать с помощью CAD-системы, а затем дополнить геометрию сложными триангулированными элементами, например декоративными или «эргономическими» поверхностями. Триангулированные поверхности могут быть получены при помощи 3D-сканера с оригинала, после чего совмещены с CAD-моделью в компьютере.

Похожий подход может быть использован и для разработки новых изделий, которые фактически создаются на основе существующих физических прототипов, изготовленных в свое время без использования CAD-системы. Часто оказывается, что гораздо быстрее оцифровать физический образец и выполнить модификацию (доработку) оцифрованной модели, чем с нуля создавать модель в CAD-системе. Такой подход будет очень эффективен и для компаний, в продукции которых встречаются сложные декоративные (рельефные) элементы. Трибридное моделирование будет востребовано также при восстановлении скульптур или керамических изделий.

«Трибридное моделирование позволяет скомбинировать различные техники моделирования, — добавил г-н Лори. — Оно обеспечит эффективную работу для всех отраслей промышленности, в которых требуются постоянные изменения в дизайне».

САПР и графика 9`2008