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

25 сент€бр€ 2023

C3D Modeler: функциональность в сжатые сроки

јндрей “уманин, руководитель команды разработки C3D Modeler, C3D Labs

јндрей “уманин


ќригинал
в блоге компании C3D Labs


јндрей “уманин представл€ет обзор основных изменений, которые произошли в составе геометрического €дра C3D Modeler, и делитс€ информацией о ближайших планах.


C3D Modeler, или просто геометрическое €дро C3D, Ч это полностью отечественное программное решение, которое выполн€ет все возможные вычислени€ дл€ построени€ геометрических объектов любой сложности и предоставл€ет инструменты дл€ проведени€ операций над этими геометрическими объектами.

ќсновным представлением в геометрическом €дре €вл€етс€ граничное представление, однако, нар€ду с граничным представлением, поддерживаютс€ полигональное представление и р€д операций с ним. “ела на основе граничного представлени€, полигональные объекты, а также каркасы могут обладать деревом построени€, которое позвол€ет перестраивать геометрические объекты с новыми параметрами.

Ќар€ду с классическими направлени€ми дл€ геометрического моделировани€, такими, как каркасное, поверхностное и твердотельное моделирование, в геометрическом €дре C3D интенсивно развиваютс€ направлени€ пр€мого и полигонального моделировани€. “акже в составе €дра есть уникальный модуль моделировани€ тел из листового металла. ѕри этом нашей главной ценностью €вл€етс€ команда, котора€ обладает более чем 20-летним опытом и высоким уровнем экспертизы в геометрическом моделировании.

C3D Modeler: функциональность в сжатые сроки, фото 1

–ис. 1

“енденции развити€ геометрического €дра C3D Modeler

–ассмотрим тенденции и тренды развити€ геометрического €дра C3D Modeler. “рансл€ци€ данных неизбежно приводит к потере точности и искажени€м в транслируемых объектах. „тобы последующие операции успешно выполн€лись над такими транслируемыми объектами, необходимо, с одной стороны, развивать инструменты диагностики и лечени€ геометрии, а с другой Ч учитывать управл€емую точность в операци€х над этими объектами.

¬ последнее врем€ значительно выросла значимость пр€мого моделировани€, которое €вл€етс€ стратегической областью развити€ €дра C3D. Ёто обусловлено в том числе тем фактом, что после ухода западных вендоров осталось достаточно большое число моделей, эффективно измен€ть которые зачастую можно только средствами пр€мого моделировани€. ћы наблюдаем стабильно высокий рост запросов на инструменты полигонального моделировани€. Ќашим текущим и потенциальным пользовател€м в первую очередь интересен функционал по лечению полигональных объектов, а также различные операции с ними. —табильным остаетс€ спрос на инструменты по реверс-инжинирингу полигональных объектов, причем полигональное направление также €вл€етс€ стратегическим направлением развити€ €дра C3D. јктуален тренд, св€занный с усложнением инструментов поверхностного и твердотельного моделировани€.

ќтмечаетс€ спрос со стороны клиентов C3D Labs на нетрадиционные дл€ классических CAD-систем инструменты. Ќапример, расчетчикам нужны инструменты построени€ срединной оболочки на базе твердотельной модели и выделение балочного элемента на основе модели в граничном представлении.

¬се перечисленные направлени€ €вл€ютс€ важными дл€ наших клиентов, а некоторые Ч критически важными. ћы учитываем сжатые сроки, в которых действуют пользователи, и стремимс€ оперативно адаптировать продукты и предоставл€ть им необходимый набор опций.

C3D Modeler: функциональность в сжатые сроки, фото 2

–ис. 2

»зменени€ в составе геометрического €дра

 аркасное моделирование

ќбзор изменений в составе геометрического €дра следует начать с каркасного моделировани€. «а прошедший год команда €дра провела масштабную оптимизацию. Ѕыла завершена работа над функционалом продлени€ кривых, а также над методами сворачивани€ и разворачивани€ кривых. –€д доработок коснулс€ кривой по закону, а именно нового интерфейса создани€ аналитических функций. —ущественным образом была дополнена документаци€ по символьной кривой.  роме того, пользователи получили возможность опционально сохран€ть параметризацию кривых при их усечении.

C3D Modeler: функциональность в сжатые сроки, фото 3

–ис. 3

ќтдельное внимание было уделено сбору контуров с учетом толерантности в вершинах в рамках управлени€ точностью в операци€х. ¬ интерфейс преобразовани€ кривой в NURBS была добавлена точность преобразовани€. ќдним из усовершенствований в этом модуле стала возможность фиксировать некоторые точки при прохождении сплайна через них.

 лючева€ составл€юща€ в функционале каркасного моделировани€ Ч построение сглаженной аппроксимации по набору точек. ¬ходными параметрами операции служат максимально допустимое отклонение сплайна от набора точек, пор€док сплайна, а также признак его замкнутости. ќпционально можно фиксировать некоторые точки, чтобы сплайн точно через них проходил, и в этих фиксированных точках можно также управл€ть направлением касательной. ¬ли€ние сглаживани€ на построение стандартного авиационного профил€ очевидно.  огда сглаживание отсутствует, сплайн четко проходит через заданные точки, однако при этом возникают значительные осцилл€ции на эпюре радиуса кривизны. »спользу€ сглаживание, можно получить более качественную кривую, сохран€€ контроль над точностью прохождени€ сплайна через опорные точки.

C3D Modeler: функциональность в сжатые сроки, фото 4

–ис. 4

¬ планах по каркасному моделированию Ч построение балочной модели на основе твердотельной оболочки, реализаци€ нового функционала построени€ срединной линии (линии, €вл€ющейс€ геометрическим местом точек, равноудаленных от двух родительских кривых на плоскости), а также завершение работы по вписыванию отрезка пр€мой и дуги окружности в набор точек.

ѕоверхностное моделирование


  обновлени€м в разделе поверхностного моделировани€ относ€тс€ доработка расчета производных старших пор€дков дл€ поверхности переменного конического сечени€, оптимизаци€ метода продлени€ оффсетной поверхности и существенный апгрейд операции построени€ заплатки с сопр€жени€ми на границах.

C3D Modeler: функциональность в сжатые сроки, фото 5

–ис. 5

Ѕыли расширены возможности срединной оболочки. ѕо аналогии с кривыми, в метод преобразовани€ поверхности в NURBS добавилось управление точностью преобразовани€, а само преобразование Ч значительно модернизировано. ”далось ускорить аппроксимацию изоклин, в том числе за счет оптимального подбора контрольных точек, которые используютс€ дл€ отслеживани€ точности преобразовани€.  омплекс предприн€тых мер позволил повысить качество преобразовани€ поверхности в NURBS при сохранении за минимальное врем€. –анее преобразование модели поверхности с неравномерной параметризацией в NURBS приводило к некоторым искажени€м. Ќа данный момент эти искажени€ устранены.

C3D Modeler: функциональность в сжатые сроки, фото 6

–ис. 6

Ќаиболее значимым достижением в поверхностном моделировании стало по€вление новой операции Ч скругление групп несв€занных граней. ƒл€ этой операции была доработана поверхность конического сечени€ на основе метода движени€ диска. ƒиск движетс€ вдоль некоторой заданной опорной кривой, одновременно каса€сь двух групп граней, которые могут быть не св€заны между собой. ѕри этом есть возможность управл€ть границами полученной поверхности скруглени€ с учетом того, что радиус этой поверхности может быть переменным Ч мен€тьс€ как по линейному, так и по кубическому закону, и даже по произвольному закону, заданному на основе некоторой кривой. “акже опорна€ крива€ может представл€ть из себ€ составную кривую, а сама грань скруглени€ Ч подрезать опорные грани по опорным кривым, чтобы затем осуществить сшивку этих граней в единую оболочку.

ѕараметрами операции можно управл€ть, чтобы определить сторону, с которой будет построено это скругление. » наконец, само поперечное сечение этой поверхности может представл€ть собой дугу окружности, дугу эллипса, параболу, гиперболу и вообще любой сплайн, гладко стыкующийс€ с опорными поверхност€ми, а также линейный отрезок.

C3D Modeler: функциональность в сжатые сроки, фото 7

–ис. 7

ќсновные планы по поверхностному моделированию объедин€ют доработку операций скруглени€ групп несв€занных граней и введение нового функционала продлени€ поверхности по заданному типу, то есть по закону поверхности Ч касательно пр€молинейно и касательно с конечной кривизной. ѕродолжитс€ работа по разворачиванию поверхности двойной кривизны с учетом разрывов и наложений и по модификации заплатки в отношении сопр€жений на ее границах.

“вердотельное моделирование

ќсновные изменени€ в области твердотельного моделировани€ коснулись уже упом€нутой диагностики входного контура на самопересечение в операци€х заметани€. ѕомимо этого, была добавлена поддержка образующей типа каркаса в операци€х заметани€ и улучшена функци€ поиска ближайшего тела дл€ операции выдавливани€ с учетом угла.

C3D Modeler: функциональность в сжатые сроки, фото 8

–ис. 8

Ѕыла реализована нова€ операци€ построени€ уклона от непрерывной цепочки ребер некоторой грани, причем операци€ уклона также подверглась трансформации. Ѕыла введена диагностика на самопересечение результата этой операции, а также предусмотрены случаи вырождени€ топологии модели при выполнении операции уклона.

¬ насто€щее врем€ ведетс€ интенсивна€ работа над прототипом операции кинематики с динамически измен€емым сечением. Ёто означает, что параметры некоторого сечени€, которое движетс€ вдоль заданной траектории, могут быть изменены путем наложени€ на них каких-то функциональных зависимостей. ¬ результате по€вл€етс€ возможность моделировать достаточно сложные формы. ”же упом€нута€ работа по управлению точностью будет системно вестись на прот€жении года.  роме того, в этот период мы планируем решить поставленные задачи по кинематике с динамическим сечением.

C3D Modeler: функциональность в сжатые сроки, фото 9

–ис. 9

„то касаетс€ модул€ проецировани€, в алгоритме построени€ плоских проекций в течение года мы работали над улучшением построени€ линии очерка, с одной стороны, а с другой стороны Ч над уточнением, разбиением их друг другом. ѕостроение местных разрезов и сечений теперь можно осуществл€ть гораздо быстрее, учет неразрезаемых компонентов на местных разрезах и сечени€х Ч проводить эффективнее.

C3D Modeler: функциональность в сжатые сроки, фото 10

–ис. 10

ѕеремены произошли и в построении осевых линий. √лавной новинкой модул€ построени€ плоских проекций €вл€етс€ возможность проецировани€ полигональных объектов. “еперь, нар€ду с геометрией в твердотельном представлении, на вход алгоритма проецировани€ можно подавать и полигональные тела, и набор может быть совершенно разнородным. ѕо полигональным объектам строитс€ лини€ очерка и учитываютс€ затенени€ полигональных и твердотельных объектов друг другом. ¬ центре внимани€ Ч проецирование границ триангул€ции. ≈сли полигональный объект содержит несколько триангул€ций, то границы триангул€ций тоже нужно уметь проецировать. ћы намерены этого достичь.

C3D Modeler: функциональность в сжатые сроки, фото 11

–ис. 11

ќбщесистемные функции

≈сть р€д общих, или системных, работ, которые велись над €дром. ¬о-первых, продолжаетс€ плавный переход на новые интерфейсы наших функций. ¬недрен индикатор прогресса в операци€х, который, кроме индикации самого процесса, позвол€ет прерывать длительные операции. Ёто изменение коснулось как булевых операций, так и построени€ триангул€ций. ¬о-вторых, мы стремимс€ повысить потокобезопасность объектов. ¬ числе прочих активностей Ч защита записи в формат C3D, унификаци€ объектов C3D с STL, за счет которой можно использовать их в range-based циклах, и работа по атрибутам цвета и визуальным эффектам. ѕо€вились новые интерфейсы преобразовани€ цвета, новые системные атрибуты, как, например, вектора чисел типа int32, int64 и действительных чисел. ≈ще одно новшество Ч функционал измерени€ рассто€ни€ между геометрическими объектами, к примеру, крива€-крива€ и крива€-поверхность.


–еклама. ќќќ Ђ—3ƒ Ћабсї. erid: Kra23aMzD



¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

-->

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: „тобы не пострадать от роботов, человеку нужно надЄжно отличатьс€ от продуктового контейнера
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

ћиф о сложности внедрени€ —ќƒ: как техзаказчику легко решить проблемы с помощью [...] — Ќиколай —альников, генеральный директор ÷Ќ— —ќ‘“ (16 но€бр€ 2023)
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.