Wydzielanie ścianek na STLu

Od wielu lat Siemens rozwija autorską technologię modelowania zbieżnego (Convergent modeling). Ma ona za zadanie zbliżenie możliwości edytowania brył wielokątowych (np. importowanych z pliku STL) to brył BREP, które są wynikiem modelowania w programach CADowskich. W niniejszym wpisie zostanie zaprezentowany wycinek możliwości związany z wyodrębnianiem ścianek na geometrii STL.

Jednym z największych ograniczeń brył wielokątowych, które negatywne wpływają ich edycję w programach CADowskich jest brak podziału na ścianki. Technologia modelowania zbieżnego pozwala na wykorzystanie takich brył nawet bez podziału, np.: w operacjach Boolowskich. Natomiast większość operacji, z racji stworzenia z myślą o bryłach BREP, potrzebuje tego podziału, np.: zaokrąglenie krawędzi, faza, pochylenie, czy odsunięcie ścianek. To samo tyczy się wykorzystania technologii synchronicznej. Wyodrębnianie ścianek na bryłach wielokątowych przydaje się również w CAMie, gdzie zdecydowanie ułatwia to wskazanie regionu obróbki, czy krawędzi prowadzącej. W modelowaniu zbieżnym dedykowane temu są dwie operacje: Podziel ściankę uproszczoną i Zastąp siatkę ścianką.

(Odjęcie operacją różnica STLa przedstawiającego model ucha od bryły BREP z zamodelowanym aparatem słuchowym.) 

Podziel ściankę uproszczoną

Pierwsza operacja dzieli bryłę wielokątową na ścianki za pomocą regionów lub krzywych. Przy wskazywaniu regionu szczególnie pomoce są specjalne reguły wyboru dedykowane modelowaniu wielokątowemu. Szczególnie warto wymienić metodę Fasetki obiektu geometrycznego, która zamiast zaznaczać pojedyncze faseteki, sama rozpoznaje podstawowe kształty geometryczne, tj: płaska ścianka, walec, stożek, sfera. Po wybraniu jednej fasetki program samodzielnie zaznacza pozostałe tworzące, np. płaską ściankę. Wyodrębniona ścianka nadal zbudowana jest z wielokątów, lecz dzięki temu, że jest wydzielona od pozostałych regionów można ją wskazać przy edycji geometrii tradycyjnymi operacjami CADowskimi lub przy definiowaniu obróbki w CAMie. 

(Podział STLa na ścianki)  

(Odsunięcie wydzielonej ścianki poleceniem Odsunięcie ścianki)

  (Zaokrąglenie wydzielonej krawędzi poleceniem Zaokrąglenie krawędzi)

Zastąp siatkę ścianką

Kolejna operacja jest rozwinięciem wcześniejszej, gdyż oprócz wydzielenia ścianki na bryle wielokątowej, równocześnie zastępuje ją ścianką analityczną. Dla przykładu różnica polega na tym, że wydzielając płaską ściankę używając operacji Podziel ściankę uproszczoną otrzymujemy ściankę nadal składającą się z trójkątów. Natomiast przy użyciu Zastąp siatkę ścianką wyodrębniona ścianka jest przyciętą płaszczyzną, dokładnie taką samą, jak w standardowym modelu. Takie działanie jest możliwe ze względu na zmiany w najnowszych wersjach Parasolida, będącego jądrem programu, odpowiedzialnym za budowę geometrii. Pozwala on na budowę brył hybrydowych, tj. składających się częściowo z wielokątów, a częściowo z konwencjonalnych ścianek. Dzięki temu model staje się dużo dokładniejszy, gdyż ścianki stworzone tą operacją nie są już przybliżeniem, a dokładną reprezentacją geometrii. 

(Zastępowanie wskazanego regionu STLa ścianką analityczną – walcem)  

(Wymiar promieniowy pokazujący, że mamy do czynienia z dokładną geometrią, a nie przybliżeniem.)