Cada vez mais engenheiros e designers estão sendo chamados para desenvolver a aparência de novos produtos. O apelo visual de um produto geralmente desempenha um papel importante em sua popularidade. Por causa disso, especialmente durante a fase de conceito do design, você normalmente deseja fazer vários modelos rapidamente para ter uma ideia mais clara do que seu cliente deseja.
As formas orgânicas são desafiadoras para construir com modeladores paramétricos. Se você leva o dia todo para criar um conceito e outro dia para modificá-lo, você está dois dias dentro e ainda no primeiro conceito. Aproveitando a modelagem de subdivisão (Sub-D), você pode agilizar a ideia ou o estágio conceitual do projeto porque não é necessário configurar toda a subestrutura (curvas, superfícies, etc.) necessária na modelagem paramétrica.
Tanto a modelagem paramétrica quanto as técnicas de modelagem de subdivisão são usadas para criar os modelos finais que entrarão em produção. Freqüentemente, as pessoas presumem que a modelagem Sub-D é apenas para a fase de conceito do projeto, mas isso não é verdade. Modelos criados usando técnicas de modelagem de subdivisão geralmente vão diretamente para a produção sem recriar o modelo usando técnicas de superfície paramétricas.
No entanto, na maioria das vezes, os modelos criados com técnicas de superfície de subdivisão são aumentados com recursos paramétricos, como furos, chanfros, nervuras, recursos de casca e muito mais. O modelo resultante consiste em geometria criada usando tecnologias paramétricas e de subdivisão. Ambas as tecnologias – subdivisão e modelagem paramétrica – têm prós e contras. Analisar mais de perto cada tecnologia ajudará a revelar qual abordagem pode ser melhor para seus projetos.
Engenharia reversa no SOLIDWORKS
Modelagem paramétrica
Os clientes SOLIDWORKS sabem tudo sobre o poder da modelagem paramétrica, onde você pode conduzir a geometria parametricamente com dimensões – mudar uma coisa e todo o modelo é atualizado automaticamente, sem a necessidade de redesenhar os modelos. Você pode incorporar inteligência em um design; esses sólidos “inteligentes” facilitam o compartilhamento com outros engenheiros que podem determinar rapidamente a intenção do projeto. Além disso, as restrições usadas na modelagem paramétrica garantem que quaisquer modificações feitas no projeto sejam feitas com a intenção do projeto em mente.
A modelagem paramétrica é baseada em NURBS (Non-Uniform Rational B-splines). A geometria da superfície é resolvida literalmente com uma rede de ranhuras direcionando o formato da superfície. Devido a esse método de geração de geometria, as superfícies podem ser precisas, pois há matemática real direcionando a forma das ranhuras; é por isso que você pode dimensioná-lo e restringi-lo. As curvas que direcionam as superfícies NURBS podem ser de qualquer grau: 1º (superfícies planas), 2º (cilindro ou cônico) e 3º (B-rep).
Engenharia reversa em escultor 3D
Modelagem de subdivisão
Muitos clientes do SOLIDWORKS já estão aproveitando os benefícios da superfície com a abordagem de modelagem Sub-D do 3D Sculptor na plataforma 3DEXPERIENCE. A modelagem de superfície com Sub-D é super rápida ao criar formas contornadas, ergonômicas e orgânicas. Fazer alterações é tão fácil que não há necessidade de pensar no futuro para fazer um plano detalhado – o 3D Sculptor é uma conceituação com esteróides.
A modelagem de subdivisão usa um método de geração de uma superfície a partir de uma série de pontos no espaço. (Verifique o algoritmo Catmull-Clark que cria superfícies curvas usando modelagem de superfície de subdivisão.) Os pontos são conectados por arestas, criando uma malha de retângulos. A superfície é criada executando um esquema de refinamento na malha retangular, terminando com uma superfície lisa abaixo dela.
No 3DSculptor , convertemos Sub-D em NURBS, para que possa ser trabalhado como qualquer outro recurso CAD – corte, descasque, chanfre, etc. A conversão automática para NURBS é extremamente precisa para o Sub-D original geometria.
Trabalhar com o modelo do escultor 3D dentro da área de trabalho do SOLIDWORKS
Os prós e contras da superfície paramétrica
A maioria de vocês provavelmente está familiarizada com a modelagem paramétrica de superfícies. Normalmente, você cria uma subestrutura, como um esqueleto, de curvas, superfícies, planos, pontos, etc., para usá-la para elevar e mesclar superfícies. Combinar isso com a capacidade de cruzar e aparar superfícies permite que você crie formas exclusivas que podem ser controladas parametricamente, modificando as dimensões dos recursos de esqueleto subjacentes.
Muitos engenheiros e designers sentem-se muito confortáveis ao usar essas técnicas de revestimento, e elas provaram ser uma técnica de sucesso por décadas. No entanto, existem algumas desvantagens nessa técnica. Primeiro, você deve ter uma boa ideia da forma que está tentando criar com antecedência. Isso provavelmente significa passar por vários modelos de teste conceituais e / ou esboços manuais para chegar ao ponto em que você realmente deseja dedicar um tempo extra para fazer a versão final. Mesmo uma pequena mudança de detalhe, como adicionar um vinco em forma de bolha a uma superfície lisa de um modelo, pode significar ter que voltar e recriar a subestrutura do esqueleto original, possivelmente resultando em horas de retrabalho.
Além disso, pode ser difícil criar as superfícies contínuas de curvatura suave que tantos designers desejam criar em todos os seus modelos. Freqüentemente, eles recorrem ao filetamento, que é uma excelente técnica para criar superfícies lisas, mas não dará os mesmos resultados em relação à luz refletida que você obteria com uma superfície de curvatura contínua.
Modelo de carro de corrida em 3DSculptor
Os prós e contras da superfície Sub-D
Menos familiar para a maioria dos engenheiros e designers é a modelagem sub-D. O SOLIDWORKS 3D Sculptor oferece recursos de modelagem Sub-D em um navegador. Na modelagem Sub-D, você pode empurrar e puxar a geometria da malha como se ela fosse feita de argila para criar sua forma. Freqüentemente, você está projetando em torno de uma montagem de peças 3D ou com uma imagem como referência no plano de fundo, o que lhe dá uma ideia de quão longe puxar e empurrar a geometria. Você também tem recursos que permitem criar arestas sólidas (para vincos e superfícies planas). É fácil aumentar a forma inicial extrudando e dobrando a geometria também. E a escala do modelo pode ser controlada dimensionalmente pelas dimensões da caixa delimitadora.
Uma grande vantagem de usar a modelagem Sub-D é que você pode desenvolver modelos radicalmente diferentes rapidamente, simplesmente empurrando, puxando, extrudando e dobrando a geometria. As superfícies têm curvatura naturalmente contínua, dando uma aparência orgânica, exceto em áreas onde você deseja superfícies planas e vincadas. Isso torna o trabalho com clientes finais muito mais gerenciável – seja pessoalmente ou em uma reunião na web.
Mudanças radicais no projeto podem ser feitas em tempo real, permitindo que você colabore com seu cliente para obter a forma desejada. Tentar fazer isso quando o modelo é construído usando técnicas paramétricas de superfície normalmente resulta em tomar notas ou marcar um desenho ou imagem para o projeto, horas de remodelação e depois outra reunião. A capacidade de criar rapidamente várias versões do modelo é a chave para obter a adesão do cliente ao design no início do processo e acelerar a entrega final.
Mas também existem algumas desvantagens na modelagem Sub-D.
A modelagem Sub-D não é ótima para fazer recursos comuns como furos, nervuras, chanfros, etc. – recursos que você normalmente encontra em peças de plástico e fundidas. Para adicionar esses recursos, é necessário acessar os recursos dos recursos paramétricos, conforme você encontra na área de trabalho do SOLIDWORKS e nas ferramentas baseadas em navegador, como o SOLIDWORKS 3D Creator. Felizmente, é rápido e fácil alternar entre os recursos de modelagem paramétrica e Sub-D ao usar o 3D Creator e o 3D Sculptor – é literalmente um clique de botão. Em um momento, você está criando superfícies e recursos paramétricos com o 3D Creator e, no momento seguinte, criando superfícies de subdivisão com formas lindas com o 3D Sculptor. O SOLIDWORKS oferece o melhor de todos os mundos em uma oferta: 3DEXPERIMENTE SOLIDWORKS , 3D Creator, 3D Sculptor, bem como acesso à plataforma 3DXPERIENCE.
Qual é melhor?
Como afirmado acima, tanto a modelagem de superfície paramétrica quanto a modelagem de superfície Sub-D têm suas vantagens e desvantagens. Mas está claro que, pelo menos na fase conceitual, a modelagem Sub-D pode melhorar significativamente a obtenção de um projeto acordado de forma mais rápida e fácil do que a superfície paramétrica. Além disso, se as alterações em seu modelo durante a fase de projeto / detalhamento exigirem uma remodelação significativa, também pode ser vantajoso usar técnicas Sub-D porque as alterações são mais rápidas e fáceis de incorporar. E, finalmente, se seu projeto tiver curvatura contínua em toda a superfície, também pode ser vantajoso usar a modelagem Sub-D em vez da modelagem paramétrica de superfície.
Se você for um cliente de desktop do SOLIDWORKS que já usa a superfície, deve simplesmente visualizar a modelagem Sub-D como uma nova ferramenta na caixa de ferramentas. No entanto, a realidade é que uma combinação de modelagem de superfície Sub-D e paramétrica é geralmente a melhor solução para a maioria dos projetos. Muitos usuários realizam fluxos de trabalho otimizados – às vezes concluindo projetos na metade do tempo – aproveitando a modelagem paramétrica do SOLIDWORKS e a modelagem Sub-D do 3D Sculptor.
Mais Informações
O 3DEXPERIENCE SOLIDWORKS conecta a solução CAD 3D SOLIDWORKS líder do setor à plataforma 3DEXPERIENCE, um único ambiente de desenvolvimento de produto baseado em nuvem e inclui Sub-D e modelagem de superfície paramétrica.
Se desejar obter mais informações sobre esses produtos, entre em contato com a UVW Soluções e Consultoria.