RhinoReverse

Nástroj pro reverse engineering - vytvoření NURBS ploch z polygonových sítí

Popis

rhinoreverse™ 2 je zásuvný modul pro reverse engineering, který je plně integrovaný v programu Rhino 4. Tento modul umožňuje převádět digitalizované polygonové sítě na hladké NURBS plochy, což je v technické praxi velice žádaná činnost. Cílem je příprava naskenovaných dat pro další kroky v řetězci CAx aplikací, jako je další modelování a editace nebo CNC programování.

rhinoreverse - reverse engineering pro Rhino 4

S dotazem typu (jak můžu převést polygonový model na NURBS plochy) se setkáváme velice často a jeho zodpovězení skutečně není jednoduché. Převod polygonů na hladké plochy je velice náročná disciplína. Důvodem převodu může být například potřeba pracovat dále s naskenovanými 3D daty formou plošného nebo objemového modelování ale i to, že mnohé CAM systémy neumí obrábět polygonové sítě a vyžadují NURBS plochy.

A přesně tohle umí zásuvný modul rhinoreverse 2, který je plně integrován v Rhinu 4.0. Abyste získali představu o tom, jak rhinoreverse pracuje a k čemu slouží, podívejte se nejprve na toto ukázkové video (převod zdigitalizovaného kopyta boty na NURBS plochy, 50MB, 7min).

Podívejme se nyní, co nám modul rhinoreverse nabízí:

1. Snadná použitelnost

Můžete definovat libovolné plochy, kterými jednoduše vyjádříte svůj designérský záměr, jako jsou například hlavní či zlomové linie výrobku. Uživatel pouze naskicuje mřížku, která obsahuje hraniční křivky pro všechny budoucí plochy (viz. níže obr. 1 - 3). Při tomto skicování potebujete pouze myš. Použití rhinoreverse je velice intuitivní a snadné.

RhinoReverse 1

Legenda k obrázku:

1. STL data
2. naskicované hraniční křivky
3. výsledné NURBS plochy

2. Inovativní nové algoritmy pro výpočet stříhaných ploch

Na rozdíl od původní verze rhinoreverse™ 1 dokáže tato nová verze generovat stříhané plochy. Díky tomu může uživatel definovat plochy, které mají až 25 hraničních křivek. Na obrázku 4 je žlutě zvýrazněna typická stříhaná plocha, která je tvořena více než 4 hraničními křivkami. Tvar ploch je nyní závislý na tvaru dané polygonové sítě. Použití stříhaných plocha také snižuje nároky na ruční práci o 50% (v porovnání s rhinoreverse™ 1): stačí naskicovat méně ploch. Pro naskicování tvaru na obrázku 1 jsme potřebovali zhruba 25 ploch. V rhinoreverse™ 1 jich bylo potřeba vytvořit asi 50.

RhinoReverse 2

Legenda k obrázku:

4. spojený plošný model
5. před booleovskou operací
6. po booleovské operaci

3. Vysoká kvalita ploch vypočetného víceplošného modelu

Pokud použijete volbu healing (léčení), budou přechody mezi vypočtenými plochami upraveny podle aktuálního nastaevní tolerance v Rhinu. Tím bude zajištěno, že výsledný model lze spojit do tělesa a použít v objemovém modeláři nebo při NC programování bez jakýchkoliv úprav (obr. 5 a 6).

4. Metoda rychlého výpočtu plochy (skinning)

Také další metoda rychlého vytvoření zjednodušených ploch, která byla dostupná již v rhinoreverse™ 1, byla přepracována a vylepšena. Cílem je vyjádřit vrcholy polygonové sítě malým počtem NURBS ploch. Na obrázcích 8 a 9 vidíte reprezentaci původně polygonové hlavy pomocí pouhých 4 NURBS ploch.

RhinoReverse 3

Legenda k obrázku:

8. naskicované hraniční křivky
9. výsledné NURBS plochy

5. Technické parametry

  • několik převodníků pro načítání polygonových dat (*.stl, *.wrl, *.vrml, *.af, *.nas, *.txt)
  • snadné skecování hraničních křivek na síti pomocí myši
  • flexibilní definice hranice ploch pomocí 2 až 25 hraničních křivek (dříve byly potřeba přesně 4 křivky)
  • volitelný režim pro rychlé a hrubé vyjádření polygonové sítě malým počtem ploch
  • flexibilní využití T-spojů pro lokální tvarové zjemnění
  • ukládání všech dat ve standardním souboru *.3dm
  • automatický výpočet topologie pomocí grafických algoritmů
  • automatická aproximace výchozích ploch
  • robustní ochrana proti vzniku malých děr a ostrých hran v síti
  • automatický přepočet napojení ploch v rámci tolerance nastavené v Rhinu
  • imunita proti přítomnosti děr v polygonové síti
  • dodatečná funkce "léčení" - i pro zlepšení kvality již existujících modelů: automatické odstranění malých mezer, schodů a překrytí ploch
  • dodatečná funkce pro vytvoření reliéfu z dat terénu
  • dodatečná funkce "plát" pro zaplnění děr a vytvoření přechodů mezi plochami

6. Další speciální funkce

Výkonný algoritmus pro "léčení" ploch - RRHeal

Léčit můžete také již existující NURBS modely: automaticky budou zaplněny malé mezery, schodky a překrytí mezi plochami. Cílem je zvýšit kvalitu dat pro případné objemové modelování a CNC obrábění.

Reliéfní plochy - RRRelief

V architektuře a geografii se krajinná data často vyskytují ve formátu STL. Pro následné inženýrské zpracování jsou ale potřebná NURBS data. Pro jejich získání z polygonových sítí byla vytvořena metoda RRRelief. Tato funkce pracuje podobně jako příkaz Drapérie (Drape) v Rhinu.

Výhodou je, že výsledná NURBS plocha disponuje homogenní strukturou řídicích bodů. Správně jou zpracovány i strmé oblasti modelu. Práce s rozsáhlými sítěmi je jednoduchá a rychlá.

rrelief

Legenda k obrázku:

10. reliéf - STL + vrstevnice
11. výsledná NURBS plocha

Příkaz pro vytvoření plátové plochy - RRPatch

Příkaz RRPatch byl navržen pro vytváření komplexních plátových ploch. Tato funkce pracuje podobně jako příkaz Plát (Patch) v Rhinu.

Výhodou je, že tato metoda umožňuje použít dodatečné tvarové křivky pro lepší definici vnitřního tvaru plátu. Robustní interpolační schéma umožňuje vytvářet plochy, které jsou přesné v rámci nastavené absolutní tolerance v Rhinu. Díky tomu jsou plochy spojitelné a příkaz RRPatch je snadněji použitelný - nemusíte natavovat množství parametrů.

rrpatch

Legenda k obrázku:

12. drátový (křivkový) model
13. podpora symetrie
14. RRpatch: výsledná plocha
15. dvojitě ozrcadleno a spojeno
16. analýza pomocí pruhů zebry

Koupit na 3Dshop.cz

Oborová řešení

DIMENSIO nabízí kompletní oborová řešení pro práci ve 3D na platformě modelovacího programu Rhinoceros a jeho zásuvných modulů.