Личный кабинет
Корзина

Новости

25.04.2023
Статьи


В одной из предыдущих статей мы показывали, как при помощи реверс-инжиниринга можно заменить деталь для техники, когда нет возможности заказать комплектующие.

У некоторых читателей и наших клиентов возникает вопрос: если 3D-сканер создаёт трехмерную модель, то работа специалиста заключается только в том, чтобы правильно провести сканирование и сохранить результат в нужном формате? Это не совсем так. 

Чтобы разобраться, в чём важность доработки 3D-моделей, немного подробнее расскажем о способах моделирования.

Выделяют полигональное, каркасное, поверхностное и твердотельное моделирование. В контексте нашей работы рассмотрим два вида: полигональное и твердотельное.


Полигональное моделирование

Если измерить расстояния до отдельных точек на окружающих нас предметах и сохранить их координаты, то мы получим "облако точек".


Облако точек


Облако точек — это большой набор точек, полученный с использованием 3D-сканера или других технологий, позволяющий создавать 3D-визуализации объектов. По сути это много-много координат точек в пространстве.

Именно облако точек — первичный результат 3д-сканирования. Далее программа автоматически объединяет ближайшие точки между собой, создавая рёбра, из которых мы получаем полигоны.

Каждый полигон — это плоскость (грань), состоящая из 3-х или 4-х вершин (точек) и объединяющих их ребер. Соединенные между собой полигоны образуют полигональную 3D-модель.


Множество полигонов


Если скрыть отображение граней (полигонов) и оставить только вершины и ребра, то мы можем увидеть полигональную сеть:


Полигональная сетка


Полигональные модели отличаются низкой точностью и используются для игр, мультиков, моделирования органических форм (растения, лица и т.д). Такие модели легко трансформировать, искажать, анимировать. В таких моделях нет четких размеров или идеальных форм, по типу сферы, цилиндра, куба и т.д. Но для целей полигонального моделирования это и не требуется. А если разрезать полигональную модель, то внутри мы увидим обратные стороны треугольников.


Полигональная модель в разрезе


И тут мы подходим к концепции твердотельного моделирования.

Твердотельное моделирование

Название твердотельное моделирование (solid modeling) происходит от идеи, что программа при любом разрезе такой модели должна снова замкнуть поверхности и изобразить какое-то однородное внутреннее заполнение этой модели.


Твердотельная модель в разрезе


Концепция твердотельного моделирования немного сложнее того, что мы видим внутри детали. Для простоты понимания можем условно назвать твердотельное моделирование математическим. Так как программа запоминает не положение точек в пространстве, а математическую формулу физических характеристик объекта.

Здесь поверхность каждого объекта — не просто множество полигонов или сеть, а сплошная непрерывная поверхность, описываемая математически. Ведь практически всё можно описать формулами: конусы, цилиндры, спирали и др.

То есть, если мы моделируем фигуру (например, деталь), то её описание будет состоять из математических формул в 3d-плоскости. К ним добавляются формулы границ этой фигуры — линий или кривых.

Каждое "твердое тело" может состоять из множества поверхностей, которые должны быть идеально состыкованы между собой. 

Преимущества твердотельного моделирования очевидны: точность, возможность расчетов, экспорт в CAM для точного изготовления на ЧПУ-станках. Они гораздо ближе к законам физики, поэтому только их используют для автоматизации инженерных расчётов, анализа и симуляции физических процессов, проверки и оптимизации изделий.

Различие и применение видов моделирования

Твердотельная модель отличается от полигональной не тем, что программа создаёт новые грани на разрезе, а способом описания поверхностей. В поверхностях сложной формы, которые теоретически можно приближать бесконечно долго, вы всегда будете видеть плавные формы, а не ломаные полигоны.

Возможность построить модель с любой заданной точностью — именно то, что требуется инженерам. Это позволяет делать подробные расчеты массы и прочности, а также производить детали на высокоточном оборудовании и получать реально работающие механизмы.

Для чего тогда нужно полигональное моделирование? Полигональная модель хороша для изображения органических форм или объектов, не имеющих жестких требований к точности объекта. Например, в игровой индустрии или для печати декоративных фигурок на 3D-принтерах.


Пример полигональной модели


Можно ли импортировать полигональную модель в CAD программу?

Да, но результат вас не порадует. Все полигоны преобразуются в поверхности, а каждая поверхность — это формула. Поэтому объект, импортированный в CAD-программу, будет слишком тяжелым для комфортной работы. К тому же, такие объекты невозможно точно обмерить, так как стандартные привязки на них не работают.

Возможно ли перенести полигональную модель в формат твердотельного моделирования?

Да, для этого существует отрасль реверс-инжиниринга. Используя данные полигональной модели, инженер строит новую — твердотельную.



Теперь вы знаете, что принципиальное отличие полигонального и твердотельного моделирования состоит в записи цифровых данных о модели. Надеемся, эта статья поможет понять, почему отстройка 3D-моделей так же важна, как и другие этапы проектирования.

Специалисты компании 3DVision могут выполнить как 3D-сканирование и трехмерное моделирование объектов, так и комплексный реверс-инжиниринг. Чтобы получить консультацию, свяжитесь с нами по телефону +7 (800) 333-07-58, электронной почте prototyping@3dvision.su или заполните форму на сайте.



Теги:
3D-моделирование
3D-сканирование
3D-модель
реверс-инжиниринг

Последние публикации

25.07.2024
Статьи
3D-печать гранулами

Технология 3D-печати с использованием пластиковых гранул (pellets) набирает популярность в последние годы. Традиционно в 3D-печати применялись нити пластика, но новый метод предлагает использование гранул, что может существенно изменить подход к аддитивному производству. В данной статье мы рассмотрим особенности и преимущества этой технологии, сравним с другими методами и познакомимся с некоторыми решениями, представленными на рынке.


22.07.2024
Статьи
Нет 3D-модели для печати. Что делать?
3D-моделирование — это процесс создания трехмерных объектов с использованием специализированных программ. Существуют различные методы создания 3D-моделей: их можно разрабатывать с нуля, согласно техническому заданию и предоставленным клиентом данным (чертежи, фотографии и так далее). Однако существует ещё один метод — 3D-сканирование объекта с последующей доработкой полученного результата до требуемой модели.
19.07.2024
Обзор новинки от Volgobot: промышленная линейка A_PRO

Сегодня мы с удовольствием представляем обновленную серию промышленного аддитивного оборудования A_PRO от нашего партнера Volgobot. Модели данных 3D-принтеров предназначены для использования на производственных предприятиях и специализируются на печати функциональных деталей из разнообразных термопластичных полимеров.


19.07.2024
Новости
Пост-релиз: 3DVision на партнерском мероприятии Shining 3D

В грандиозном мире современных технологий, где каждый миг приносит новые открытия и перспективы, команда 3DVision отправилась в путешествие на мероприятие от ведущего производителя 3D-сканеров Shining 3D в Абу-Даби. 

Этот визит стал своего рода плодотворным кристаллизатором для наших партнерских отношений, преображая их в крепкие и надежные узы, сплетенные из совместных интересов в области трехмерной оцифровки.


17.07.2024
Статьи
Все о 3D-печати из углеродного волокна

Чрезвычайно прочные и в то же время легкие нити из углеродного волокна для 3D-принтеров все чаще используются для создания высококачественных прототипов. Нити из углеродного волокна обычно вливаются в филаменты PLA или ABS, но также иногда используются в PETGнейлоне и поликарбонате.


15.07.2024
Новости
Методы поверки и стандарты точности при 3D-сканировании в SHINING 3D

В области 3D-сканирования точность – это не просто «приятная» дополнительная функция, а краеугольный камень надежности и достоверности сканируемых данных. 

Точностью является разность между фактическим и измеренным значениями. Для лучшего понимания необходимо также изучить два тесно связанных понятия: достоверность и точность. 


Будьте в курсе
Подпишитесь на последние обновления и узнавайте о новинках и специальных предложениях первыми
Нажимая кнопку «Подписаться», вы подтверждаете согласие на обработку. персональных данных.