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

23 но€бр€ 2023

ѕр€мое моделирование: изменение топологии и адаптаци€ скруглений

≈вгений  ондратюк, математик-программист, C3D Labs

≈вгений  ондратюк


ќригинал в блоге компании C3D Labs


јвтор представл€ет обзор возможностей геометрического €дра C3D в области пр€мого моделировани€, или пр€мого редактировани€.


√еометрическое €дро C3D обладает функционалом, который позвол€ет работать с модел€ми без истории построени€. Ќапример, теми, которые были получены из импорта, или теми, у которых нет истории по каким-либо другим причинам. “акой функционал предусмотрен дл€ работы непосредственно с гран€ми тела Ч либо с отдельными, либо с группами. ¬ €дре C3D имеютс€ такие опции, как удаление граней, очистка скруглений, отделение части тела, выступающих фичерсов, замена гладко стыкующихс€ граней одной гранью, замена одной грани сплайн-поверхностью дл€ последующих модификаций и других действий, удаление вершин на открытых оболочках. ќтдельный блок отвечает за модификацию граней Ч параллельное перемещение, перемещение грани по нормали, вращение грани относительно некоторой заданной оси и изменение радиуса скруглени€. –ассмотрим иллюстрации, демонстрирующие содержание данного функционала.


ѕерва€ функци€ Ч удаление граней с сохранением целостности тела.

ѕр€мое моделирование: изменение топологии и адаптаци€ скруглений, фото 1

–ис. 1

Ёта функци€ подходит дл€ удалени€ каких-либо отверстий, выступающих частей. —лева на рисунке синим цветом подсвечены удал€емые грани. ”даление можно производить даже в сложных случа€х, например при редактировании резьбы, что демонстрируетс€ удалением резьбы на рисунке справа. Ёта операци€ важна дл€ сохранени€ целостности тела, так как она не предполагает достраивани€ дополнительных граней или ребер.

Ќа следующем рисунке представлен еще один пример работы данного функционала Ч удаление граней с сохранением целостности тела.

ѕр€мое моделирование: изменение топологии и адаптаци€ скруглений, фото 2

–ис. 2

ќчевидно, что можно удалить как часть какого-то фичерса Ч внутренние или внешние вырезы, так и весь фичерс целиком, просто оставив гладкую поверхность.

¬ качестве одного из вариантов удалени€ граней в €дре C3D есть возможность очистки скруглений, разработанна€ специально дл€ решени€ этой специфической задачи. Ѕолее того, можно удал€ть различные цепочки стыкующихс€ скруглений.

ѕр€мое моделирование: изменение топологии и адаптаци€ скруглений, фото 3

–ис. 3

ѕомимо этого, €дро C3D позвол€ет удал€ть (обрабатывать) скруглени€ на листовых телах. Ќа рисунке в центре показан листовой профиль, в котором удалены скруглени€. —права изображено, каким образом можно удалить даже некоторые конструктивные элементы и получить изначальную модель Ч ту, что была до всех этих операций.

ƒалее следует пример комплексного применени€ очистки скруглений и удалени€ граней из профил€.

ѕр€мое моделирование: изменение топологии и адаптаци€ скруглений, фото 4

–ис. 4

√л€д€ на рисунок, мы можем убедитьс€, что разнородные скруглени€ и отверсти€ можно удалить. —иним цветом подсвечены скруглени€, которые невозможно удалить, потому что нет понимани€, что предшествовало операци€м скруглени€. ¬ ситуаци€х подобной неоднозначности невозможно произвести удаление, однако во всех остальных Ч это реально.


—ледующа€ функци€ Ч отделение части тела Ч подходит дл€ отделени€ небольших выступающих фичерсов с большой модели, когда нецелесообразно удал€ть большое количество граней на большой модели. ¬ этом случае можно просто выделить малую часть и получить отдельное тело, отдельную замкнутую оболочку.

ѕр€мое моделирование: изменение топологии и адаптаци€ скруглений, фото 5

–ис. 5

ѕерейдем к блоку, касающемус€ модификации граней. Ќа рисунке слева представлен пример перемещени€ поверхности по нормали и модификаци€ цилиндрических граней.

ѕр€мое моделирование: изменение топологии и адаптаци€ скруглений, фото 6

–ис. 6

ƒл€ цилиндрических сферических, тороидальных и подобных поверхностей перемещение по нормали эквивалентно изменению радиуса. Ќа рисунке справа Ч пример реализации этой опции, которую можно применить, в том числе дл€ изменени€ радиусов отверстий. Ќужно отметить, что все скруглени€, которые примыкают к модифицированным гран€м, адаптируютс€, то есть обща€ топологи€ модели и радиусы скруглений Ч сохран€ютс€.

ќстановимс€ еще на одном примере перемещени€ поверхности по нормали.

ѕр€мое моделирование: изменение топологии и адаптаци€ скруглений, фото 7

–ис. 7

—права отражено, как адаптируютс€ скруглени€. —лева Ч результат наших усилий по изменению топологии модели при модификаци€х пр€мого редактировани€. “ак, нам удалось переместить грань за пределы прилегающих скруглений.

—ледующий слайд также демонстрирует проведенную работу по изменению топологии в отдельных случа€х.

ѕр€мое моделирование: изменение топологии и адаптаци€ скруглений, фото 8

–ис. 8

—лева представлено сли€ние двух граней: можно отт€нуть одну из граней заподлицо с другой, и они сольютс€ в единую плоскость, с которой потом можно будет взаимодействовать как с единым целым. —права представлено отделение от касательных граней цилиндрической поверхности. ¬ерхн€€ цилиндрическа€ поверхность касаетс€ боковых плоскостей, но с помощью перемещени€ поверхности по нормали их можно отделить от цилиндра. ¬о всех этих случа€х топологи€ модели мен€етс€. ѕока така€ опци€ возможна лишь дл€ отдельных сценариев.


—ледующа€ функци€ Ч это перемещение поверхности грани параллельно себе.

ѕр€мое моделирование: изменение топологии и адаптаци€ скруглений, фото 9

–ис. 9

ќна подходит дл€ перемещений отверстий или фичерсов в пределах одной грани. «десь представлено отверстие тороидальной формы с примыкающим скруглением. ¬идно, что его можно двигать в рамках одной грани, Ч и скругление адаптируетс€ соответствующим образом.


ќтдельного внимани€ стоит новый функционал геометрического €дра C3D. ќпци€ вращени€ поверхности грани относительно какой-либо оси изначально была разработана в качестве аналога операции Ђуклонї дл€ одной грани, но работает и на группах граней.

ѕр€мое моделирование: изменение топологии и адаптаци€ скруглений, фото 10

–ис. 10

ќна подходит дл€ некоторых цилиндрических деталей Ч пазы и петли можно вращать вокруг центра. «десь также работает адаптаци€ скруглений.

 роме того, возможно изменение радиуса скруглени€.

ѕр€мое моделирование: изменение топологии и адаптаци€ скруглений, фото 11

–ис. 11

Ќа рисунке справа изменение радиуса продемонстрировано на цепочке состыкованных скруглений. —лева Ч на скруглении с переменным радиусом Ч это центральное скругление. ѕримеры подтверждают, что можно реализовать даже такие нестандартные сценарии.


ќбратимс€ к проблеме замены гладко стыкующихс€ граней одной гранью.

ѕр€мое моделирование: изменение топологии и адаптаци€ скруглений, фото 12

–ис. 12

“акой функционал есть в геометрическом €дре C3D. Ќа рисунке изображена импортированна€ деталь, у которой есть два лишних ребра. ≈сли выделить эти грани и объединить их, то на нее нат€гиваетс€ нека€ NURBS-поверхность, и две грани превращаютс€ в одну. ƒалее с ними можно работать как с единым целым: ребра удалились, и ошибка исправилась.

¬ариант предыдущего функционала Ч замена одной грани сплайн-поверхностью.

ѕр€мое моделирование: изменение топологии и адаптаци€ скруглений, фото 13

–ис. 13

Ќа примере мы видим, что верхн€€ грань была заменена на NURBS-поверхность и далее модифицирована произвольным образом дл€ демонстрации.


Ќе менее важна€ функци€ Ч это удаление вершин.

ѕр€мое моделирование: изменение топологии и адаптаци€ скруглений, фото 14

–ис. 14

ќна разрабатывалась дл€ незамкнутых тел. Ќапример, дл€ того чтобы на отдельно лежащей грани можно было выделить какие-то вершины или возможные вырезы и удалить их. ѕо сути, эта операци€ аналогична удалению ребра через сли€ние его вершин. ћожно удалить все фичерсы, оставив необходимый минимум Ч три грани, три вершины.


ѕодытожим, какие усовершенствовани€ были внесены в данную версию геометрического €дра C3D:

  • разработан функционал поворота граней;
  • дл€ операции Ђуклонї сделана адаптаци€ скруглений методами пр€мого редактировани€;
  • стала доступна адаптаци€ скруглений по кривой, скруглений переменного радиуса, скруглений по закону;
  • добавлена возможность мен€ть топологию в отдельных сценари€х;
  • сделаны общие улучшени€ в алгоритмах адаптации скруглений, в том числе около швов и полюсов.

¬ дальнейшем мы планируем продолжить работу над изменением топологии во всех операци€х с гран€ми, то есть в перемещении по нормали, перемещении в произвольном направлении, в поворотах. ћы намерены добавить новую опцию Ч замену грани произвольно заданной поверхностью.  роме того, планируем расширить возможности адаптации сложных скруглений переменного радиуса, таких как Ч скруглени€ по закону, скруглени€ эллипсом. ≈ще одна задача Ч удаление и адаптаци€ скруглений, слитых из нескольких частей. “акже пр€мо сейчас ведетс€ работа по унификации API в св€зи с тем, что функционал растет и имеющийс€ API уже не может охватить весь набор возможностей. API будет унифицирован в соответствии со стандартами компании C3D Labs, и в качестве подзадачи в него будет включено управление точностью построений и операций.

ƒобавить комментарий


¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

-->

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: «вЄзды импортозамещени€, запрет изображени€ €блока и другое
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

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. © 2004-2023 √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.