Трехмерное моделирование

Первичное трехмерное моделирование в нашей компании выполняют дизайнеры. Это аксиома. Опыт компании и общение с командами Заказчиков уже в первые годы существования студии показало, что тот, то задает базовые линии геометрии, должен уметь читать дизайнерские эскизы. Он обязан видеть нюансы формы и детали, которые создают впечатление от продукта и прямо влияют на эргономику изделия. Мы до сих пор с любопытством ищем инженера, который понимает нарисованные дизайнерами эскизы, но оказалось, что легче обучить дизайнеров строгости пре-конструкторского этапа.
 
Технологические уклоны, обеспечение равной толщины стенок, соблюдение гарантированных зазоров относительно внутренней компоновки изделия, места под элементы крепления — эти и другие параметры наши творческие специалисты учитывают на этапе создания поверхностной трехмерной модели пригодной в последствии для литья под давлением.
 

"Поверхностностной", кстати, она называется не из-за небрежности построения, а по причине особого внимания к формообразующим поверхностям изделия. Системы поверхностного моделирования используются для создания изделий со сложными поверхностями, потому что визуальная модель позволяет оценить эстетичность, а математическое описание позволяет построить программу для обработки поверхностей деталей на станке с ЧПУ.

Трехмерную модель можно создать не в одном десятке программных пакетов, но не все они будут одинаковы. По специализации программы трехмерного моделирования можно разбить на несколько категорий:

- Для инжиниринга (ПО для САПР) — к этой категории относятся такие пакеты, как Dassault Systemes CATIA,  Solidworks, Компас, Autodesk Inventor, и другие. Про данные пакеты подробно написано в русской Википедии.

Для нас главное в этой группе программ — очень четкая и грамотная работа со строгими математическими твердотельными параметрическими трехмерным моделями.

В системах твердотельного моделирования  математическое описание объекта проектирования содержит сведения о нахождении любой точки объекта в пространстве, что дает возможность получить любую информацию об объеме тела, его габаритных размерах, получить сечение объекта, написать управляющую программу для траекторий фрезы на станке с ЧПУ или аналитическую модель детали для расчета методом конечных элементов.

Для переноса трехмерных моделей из программы в программу используется формат STP, и это гарантия безошибочного импорта/экспорта модели.

Мы в работе используем в CATIA V5R20. Это система высшего уровня, программа для ведения инженерами работы над самолетами и автомобилями, дающая практически безграничные возможности по созданию интересных дизайнерских форм. В сочетании с инструментами для технологической аналитики поверхностей, и возможностью работать над дизайном в той же программе, что и инженеры, CATIA становится идеальным инструментом студии дизайна.

Следующие группы программ сами по себе достаточно универсальные, но все же имеют некоторую специализацию:
- Для дизайна (Rhinoceros 3D, Alias, и другие). Данные программы чуть в меньшей степени подходят для подготовки изделия к производству, но тем не менее предоставляют все необходимые инструменты. Для импорта в CATIA и последующей конструкторской доработки следует использовать формат .IGES (.igs).
- Для визуализации и анимации (Autodesk Maya, 3ds Max, Blender, ZBrush и другие.. ) -  пакеты этой категории в меньшей степени подходят для создания дизайна будущего изделия. Основная сложности в работе с четкими размерами и полигональности трехмерной модели. Объекты, созданные в данных программах подойдут для печати на 3d-принтере, но для производства их скорей всего потребуется перестраивать.

 

К этапу трехмерного моделирования мы не зря переходим с уже утвержденным и согласованным эскизом — внесение изменений в строгую математическую трехмерную модель это гораздо более трудоемкая задача, чем рассмотреть варианты, поправив пару линий на эскизе.

Поэтому, как правило, на этапе трехмерного моделирования работы ведется над одной моделью (без вариаций), и итерационно предоставляется Заказчику для оценки в виде трехмерной модели формате .ехе  или  .pdf . Для открытия и просмотра данных файлов Вам не нужно иметь специализированного программного обеспечения.

Приятный момент: как только закончена первичная трехмерная модель,  появляется возможность переходить к более физическим объектам, чем рисованные картинки — фотореалистичной визуализации и прототипированию на 3д-принтере. Да, внутри полученного прототипа еще ничего нет,  но зато Вы уже можете подержать его в руках, проверить эргономику и габариты, оценить впечатление, которое он производит на потребителей.