Трехмерное моделирование – основа большинства проектов независимо от отрасли или направления. 3D моделирование получило широкое применение благодаря использованию современных технологий, а именно благодаря 3D-сканированию. Условно моделирования можно разделить на три направления: прямое, обратное и смешанное.
- Прямое моделирование (проектирование) – создание объекта, изделия, детали «с нуля». Постановка задачи, эскиз, чертеж и только тогда 3D модель.
- Обратное 3D моделирование предполагает наличие прототипа, готового изделия из которого будет создаваться компьютерная трехмерная модель.
- Смешанное проектирования включает в себя два предыдущих методы.
Более распространен в наше время второй метод. А именно, 3D моделирование с помощью реверс-инжиниринга и 3D сканирования. Имея готовое изделие мы можем создать компьютерную модель для дальнейшего, копирование, модернизации и тому подобное. Рассмотрим подробнее виды 3D моделей, получаем в процессе реверс-инжиниринга.
Первой и самой примитивной есть 3D модель в виде облака точек, получается после 3D сканирования. Такую модель почти невозможно изменить. Она подвергается фильтрованию (равномерное распределения или уменьшения количества точек), удаление системных шумов и выбросов, устранения нежелательных элементов или зон, попавших во время сканирования. Формат сохранения таких данных в большинстве случаев следующий: XYZ, ASCI. Такая модель может быть использована для последующего создания триангуляционным, поверхностной или твердотельной модели. Обрабатывается облако точек в соответствующих программах, предусматривающих работу с такими видами данных в частности это: Autodesk PowerShape Ult., Geomagic, 3DMax и многие другие.
Второй в этой цепочке является триангуляционным или полигональная 3D модель. Такая модель является более гибкой в редактировании и в использовании но не всегда достаточным для создания технологической документации с целью последующего изготовления или копирования. Такая модель является идеальной для использования ее в 3D принтерах для 3D печати. В основном такие изделия не нуждаюсь высокой точности. Если присмотреться к рисунку ближе то мы видим маленькие треугольники так называемые «полигоны» именно поэтому она называется триангуляционным или полигональная 3D модель. Сохраняется в формате STL или OBJ и используется для создания поверхностной или твердотельной модели. Точность STL модели зависит от оборудования которым было выполнено 3D сканирования и параметров создания полигонов. Обычно создание такой модели происходит в автоматическом режиме за исключение когда нет возможности отсканировать какие-то элементы или поверхности изделия.
Третья модель – поверхностная 3D модель создана в автоматическом режиме, которая строится с приложением наименьших усилий при условии наличия качественной триангуляционным 3D модели. Точность такой модели соответствует точности своей предшественницы и не всегда может удовлетворять потребности для проектирования в машиностроении. Эту модель смогут импортировать 99% CAD систем в частности: Solid Works, Autodesk Inventor, КОМПАС-3D. Но не все могут полноценно ее использовать поскольку такая модель состоит из сотни, а то и из тысячи «отсеченных» поверхностей, не всегда воспринимается программой как норма. Форматы поверхностной 3D модели созданной в автоматическом режиме: IGES, STEP, X_T (parasolid).
Завершает наш обзор четвертая, твердотельная 3D модель создана в ручном режиме с использованием трех предыдущих моделей. Такой результат является наиболее затратный по времени, но он соответствует всем требованиям, как по отраслям применения, так и по программному обеспечению в котором будет открыт модель. Твердотельная модель может иметь дерево построения, если открыть ее в той программе проводившегося реверс-инжиниринг. Если модель импортировано в нейтральных форматах то дерево построения конечно отсутствует. Присмотревшись к рисунка видим на модели четкие кромки, радиусы. Такая модель является симметричной в отличие от предшественников и является «конструктивно правельно». Форматы твердотельной 3D модели созданной в ручном режиме: IGES, STEP, X_T (parasolid).
Имея 3D модель созданную реверс-инжинирингом с помощью 3D сканирования вы можете использовать ее для написания управляющих программ для ЧПУ станков, 3D принтеров, произвести модернизацию или реконструкцию изделия. Современные технологии упрощают и ускоряют технологический процесс. Становитесь лидерами и будьте на высоте!
