¬аше окно в мир —јѕ–
 
Ќовости —татьи јвторы —обыти€ ¬акансии Ёнциклопеди€ –екламодател€м
—татьи

22 марта 2013

«ачем мебельщикам геометрическое €дро?

ѕроизводители мебели перенимают технологии проектировани€ у машиностроителей

¬ладимир ћалюх¬ладимир ћалюх

ќт редакции isicad.ru: ¬озможно, многие молодые читатели не знают, что автор этой статьи — попул€рный эксперт портала isicad.ru ¬ладимир ћалюх — €вл€етс€ одним из основателей компании ѕроѕро и ключевых разработчиков ее главного продукта — bCAD, который служит дл€ автоматизации дизайна, проектировани€, конструировани€ и подготовки производства корпусной мебели и торгово-выставочного оборудовани€, а также дл€ дизайна и проектировани€ торговых помещений. ≈стественно, ¬ладимир внимательно следит за тенденци€ми и событи€ми мирового и отечественного рынка мебельных —јѕ–, при этом, будучи по образованию специалистом в области машиностроительных —јѕ–, а по идеологии — сторонником смелой реализации и внедрени€ самых развитых средств конструировани€, он про€вл€ет особую чуткость к использованию этих средств в мебельном конструировании, которое нередко по недоразумению относ€т к простым област€м автоматизированного проектировани€.

ƒо недавнего времени на российском рынке была известна лишь одна мебельна€ —јѕ–, основанна€ на «взрослой» -твердотельной основе. Ќеудивительно, что этот продукт T-FLEX ћебель был создан в компании “оп —истемы, €вл€ющейс€ признанным лидером в области параметрического проектировани€ и производителем попул€рного машиностроительного —јѕ– — T-FLEX. ¬ начале этого года стало известно, что на нашем рынке в будущем может по€витьс€ еще один мебельный —јѕ– с возможност€ми трехмерного моделировани€. ¬ладимир ћалюх не мог остатьс€ равнодушным к этой отрадной тенденции, что и привело его к написанию предлагаемой вам статьи.

ќднажды, в частной беседе со мной, один из коллег так выразилс€ по поводу мебельных —јѕ–: «„его там моделировать? ¬едь это просто набор досок...» ƒавайте разберемс€, простой ли набор «досок» и так ли просты на деле эти самые «доски»?

T-Flex мебель

ѕройдемс€ по пор€дку по основным и дополнительным функци€м геометрических €дер и их применении в мебельных —јѕ–.

ћоделирование каркасных, поверхностных и твердотельных объектов
— этим вроде бы все предельно €сно — люба€ мебель, корпусна€ или м€гка€, стуль€ или аксессуары, есть набор материальных геометрических объектов той или иной формы. Ќо даже на этом этапе рассмотрени€ вопроса стоить отметить, что нередко формы далеко не самой простой, а отнюдь не «простой набор досок». ѕроиллюстрируем примерами.
—оздание объектов на основе кинематических операций, таких как прот€гивание профил€ вдоль заданного направлени€ или пути
¬от тут все становитс€ интереснее уже на более детальном предметном уровне. ≈сть р€д типовых конструктивных элементов в мебельном дизайне, которые, по сути, €вл€ютс€ телами или поверхност€ми именно такого типа. ѕерво-наперво, простейший случай, как раз из «набора досок» — это всевозможные варианты формы кромок тех самых «досок», используемые в корпусной мебели. ¬от лишь несколько примеров формы кромок:

ѕри этом, как не трудно догадатьс€, форма направл€ющей, вдоль которой прот€гиваетс€ фигурна€ образующа€ тоже может быть отнюдь не пр€моугольником, особенно это характерно дл€ столешен, например, дл€ офисной мебели премиум-класса:

¬торой характерный пример, снова дл€ корпусной мебели — филенки, характерные рельефные элементы на поверхности «досок». », снова, заметим «доски» могут быть совершенно не плоскими, а потому кинематический путь дл€ создани€ профил€ филенки имеет довольно сложную геометрию.

ѕриведем пример мебельных фасадов, собираемых из специальных профилей:

 ак видно в сечении такие специализированные профили имеют разнообразные и непростые по геометрии формы.

ќсобо стоить выделить такой класс профессиональной мебели, как торговые стеллажи и витрины. »х конструкци€ зачастую полностью основана на каркасе из металлического профил€ довольно сложной формы в сечении, в сочетании с плоскими и гнутыми панел€ми из листового материала.

Ќадо заметить, что прот€гивание вдоль профил€ — типична€ операци€ и в машиностроительных —јѕ–. ≈е полноценное выполнение требует использовани€ трехмерного €дра геометрического моделировани€ на основе сплайновых кривых и поверхностей (NURBS).
—оздание поверхностей вращени€
“еперь отойдем от мебели из «досок» (т.е. корпусной мебели) и прейдем к примерам образцов мебели со значительным количеством элементов, имеющих форму тел вращени€, т.е. точеных на токарных станках. “ака€ мебель достаточно попул€рна:

‘орма образующей точеных деталей очень разнообразна:

—амый лучший способ смоделировать тело вращени€ — это, оп€ть-таки, использовать аппарат NURBS, позвол€ющий универсальным образом и без внесени€ каких-либо погрешностей построить поверхность вращени€ по заданному профилю.
Ѕулевы операции над твердотельными объектами
¬ качестве первого примера применени€ булевых операций в практике мебельного проектировани€ стоит назвать уже вышеупом€нутые филенки, но рассматрива€ их в более широкой мере. ¬ общем случае филенка — это не только профилированна€ канавка, но и вообще любой рельеф на поверхности мебельных фасадов. ѕри этом филенки могут иметь очень сложную геометрию, реализующую художественный замысел дизайнера или заказчика мебельного издели€.

–анее такие фасады изготавливались исключительно вручную, резчиками по дереву, но применение специализированных —јѕ–, обеспечивающих моделирование таких рельефов в 3D, позвол€ет автоматизировать производство с применением станков „ѕ”, что и происходит на практике.

—ледующим примером применени€ булевых операций в практике мебельного проектировани€ €вл€ютс€ всевозможные технологические и декоративные вырезы, пазы и отверсти€ под сложный крепеж и фурнитуру.

«ачастую посадочные пазы под крепеж также имеют сложную составную форму.

Ѕулевы операции — одна из самых трудоемких функций геометрических €дер, и дл€ качественного их выполнени€ €дро должно обладать высокой производительностью и отказоустойчивостью.
—оздание параметрических 2D-проекций трехмерных объектов
—оздание проекта мебели невозможно без создани€ набора рабочих и сборочных чертежей. ≈стественно, наиболее эффективным способ получени€ чертежей €вл€етс€ их автоматическа€ генераци€ по уже готовой 3D модели:

ѕо мере уточнени€ проекта, особенно при индивидуальных заказах, 3D модель может неоднократно уточн€тьс€, соответственно и 2D чертежи должны ассоциативно обновл€тьс€.
»мпорт и экспорт данных из форматов других €дер и нейтральных форматов
ћебельные —јѕ– в части необходимости возможностей импорта/экспорта мало отличаютс€ от —јѕ– других классов. »мпорт необходим хот€ бы потому, что многие поставщики стандартных комплектующих: крепежа, фурнитуры, механизмов, направл€ющих, €щичных систем и пр. нередко предоставл€ют и CAD-модели дл€ своих обширных каталогов. ≈стественно, целесообразно использовать эти данные, а не создавать каждый раз собственные библиотеки, что трудоемко и затратно.

Ёкспорт же чаще необходим дл€ передачи 3D моделей мебели в архитектурные системы или системы продвинутой фотореалистичной визуализации.

“риангул€ци€ поверхностей дл€ визуализации, переноса данных и быстрого прототипировани€
ѕомимо переноса данных, скажем, в системы высококачественной визуализации, механизм триангул€ции необходим, например, дл€ реализации, в частности, встроенных средств визуализации дл€ быстрого просмотра и редактировани€ модели в режиме реального времени:

ќпределение массово-габаритных характеристик тел
ќпределение массовых и габаритных характеристик мебельных изделий €вл€етс€ важнейшим элементом дл€ формировани€ складской и транспортной логистики, комплектовани€ упаковки и формировани€ тары.

ќпределение столкновений и нежелательных пересечений тел
Ћюбой мебельный комплект на самом деле состоит из дес€тков, сотен а, порой, и тыс€ч деталей. —оответственно при проектировании и взаимном их размещении весьма веро€тны ошибки в позиционировании или задании размеров деталей. ¬ы€вить их при таком количестве и однотипности деталей вручную — дело очень трудоемкое. ѕоэтому автоматическое определение нежелательных пересечений тел — очень важна€ возможность мебельной —јѕ–. ќпределение же столкновений — хороший помощник при расстановке и взаиморасположении готовых мебельных блоков.

—тоит, однако, остановитьс€ на одной особенности мебельных —јѕ– — в них существует необходимость поиска, как ни покажетс€ странным, именно желательных пересечений. –ечь идет о расстановке крепежа и определении мест дл€ обозначени€ мест предварительного сверлени€ под него. ƒело в том, что сложна€ фурнитура (петли, замки, ручки и пр.) обычно расставл€ютс€ проектировщиком исход€ из определенных правил и нормативов, а в состав этих подсборок уже вход€т элементы непосредственно крепежа — саморезов, шурупов, евровинтов. ƒл€ того, чтобы в процессе непосредственно физической сборки мастер не ошибс€ на практике еще на производстве делаетс€ либо кернение, либо предварительна€ сверловка под такой крепеж. ¬от дл€ того, чтобы сделать такую разметку целесообразно примен€ть механизм поиска пересечений (в данном случае желательных) без выполнени€ избыточных булевых операций.

—оздание сложных поверхностей
¬от тут уважаемый читатель скажет — ну это-то зачем? ¬едь даже в MCAD это требуетс€ лишь отдельными отрасл€ми — автостроител€ми, авиапромом, промышленным дизайнерам. «ачем это мебельщикам? » в этом месте большинство глубоко заблуждаетс€. ƒалеко не вс€ мебель изготавливаетс€ из плоских «досок». ѕриведем несколько примеров современной и не очень дизайнерской мебели:

», не будем забывать про м€гкую мебель, имеющую совсем не пр€мугольные формы:

 ак видите формы — совсем не простые и криволинейные поверхности имеют место в современной практике мебельного дизайна. “ак что и тут расширенные возможности геометрического €дра окажутс€ вполне востребованными дл€ продвинутой мебельной —јѕ–. » технологии построени€ и редактировани€ поверхностей на основе NURBS или Subdivsion Surfaces окажутс€ совсем не лишними.
«аключение
»так, мы прошлись практически по всему списку основных и вспомогательных функций геометрического €дра —јѕ–. » в каждом случае они находили себе либо об€зательное, либо очень желательное применение в такой, казалось бы, простой системе как специализированна€ —јѕ– дл€ проектировани€ мебели. “аким образом, применение твердотельных геометрических €дер далеко не ограничено областью машиностроительных —јѕ–, их использование, при условии разумного соотношени€ цена/качество, более чем уместно и целесообразно и в такой узкой «экзотической» отрасли как проектирование мебели. ¬озможно, в последующих публикаци€х мы постараемс€ рассмотреть и другие, не самые обычные области применени€ —јѕ–, и полезность использовани€ в них геометрических €дер.

—тоит заметить, что существовавшие до этого времени специализированные мебельные —јѕ– далеко не всегда справл€ютс€ именно с задачами сложного геометрического моделировани€. »менно по этой причине заметное число пользователей примен€ют в своей работе «машиностроительные» системы проектировани€ — SolidWorks, T-FLEX CAD, Pro/E и т.д. ѕри этом, естественно, производительность процесса разработки снижаетс€ из-за отсутстви€ в этих системах команд, операций и библиотек, удобных дл€ применени€ именно в мебельных задачах. ѕо€вление мебельных —јѕ–, имеющих в своЄм арсенале мощные средства 3D моделировани€ будет большим подспорьем дл€ конструкторов в данной динамично развивающейс€ области промышленности.


„итайте также:


¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: Ѕыть или не быть (роботом)?
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

ѕрименение BIM-системы Renga дл€ создани€ проекта реконструкции здани€ [...] — ƒарь€ –оманюк, PR-менеджер компании Renga Software (7 ма€ 2018)
isicad Top 10

—амые попул€рные материалы

   ‘орумы isicad:

isicad-2010 isicad-2008
isicad-2006 isicad-2004

ќ проекте

ѕриглашаем публиковать на сайте isicad.ru новости и пресс-релизы о новых решени€х и продуктах, о проводимых меропри€ти€х и другую информацию. јдрес дл€ корреспонденции - info@isicad.ru

ѕроект isicad нацелен на

  • укрепление контактов между разработчиками, поставщиками и потребител€ми промышленных решений в област€х PLM и ERP...
ѕодробнее

»нформаци€ дл€ рекламодателей


¬се права защищены. © 2004-2018 √руппа компаний «Ћ≈ƒј—»

ѕерепечатка материалов сайта допускаетс€ с согласи€ редакции, ссылка на isicad.ru об€зательна.
¬ы можете обратитьс€ к нам по адресу info@isicad.ru.