superficie de clase A es cualquiera de un conjunto de superficies de forma librede alta eficiencia y calidad. Aunque, estrictamente, no es más que decir que las superficies tienen una alineación de curvatura y tangencia: para una calidad de reflexión estética ideal, muchas personas interpretan que las superficies de clase A tienen una continuidad de curvatura G2 (o incluso G3) entre sí (ver modelado de superficies de forma libre ) .
La superficie de clase A se realiza mediante aplicaciones de diseño industrial asistidas por computadora . Los modeladores de superficie clase A también se denominan "escultores digitales" en la industria. Los diseñadores industriales desarrollan su estilo de diseño a través de A-Surface, la superficie física que el usuario final puede sentir, tocar, ver, etc.
Aplicación [ editar ]
Un método común de trabajo es comenzar con un modelo de prototipo y producir superficies matemáticas de clase A para describir el cuerpo exterior del producto. A partir de esto se puede realizar la producción de herramientas y la inspección de piezas terminadas. La superficie de clase A complementa la etapa de modelado del prototipo al reducir el tiempo y aumentar el control sobre las iteraciones de diseño.
Las superficies de Clase A pueden definirse como cualquier superficie, que tenga una intención de estilo, que se vea, toque o ambas y que cumpla matemáticamente con la definición de Bezier.
Aplicación de diseño automotriz [ editar ]
En la aplicación de diseño automotriz , las superficies de Clase A se crean en todas las superficies exteriores visibles (por ejemplo, paneles de carrocería, parachoques, parrillas, luces, etc.) y en todas las superficies visibles de las partes de tacto-tacto y tacto en el interior (por ejemplo, tablero de instrumentos, asientos, almohadillas de las puertas). etc.). Esto también puede incluir cubiertas de belleza en el compartimiento del motor, aletas de barro, paneles del maletero y alfombras. [1]
Aplicación de diseño de producto [ editar ]
En el ámbito del diseño de productos, la superficie de Clase A se puede aplicar a cosas tales como carcasas para electrodomésticos industriales moldeados por inyección, electrodomésticos, empaques de plástico altamente estéticos definidos por superficies altamente orgánicas, juguetes o muebles. Entre los usuarios más famosos del software Autodesk Alias en diseño de productos se encuentran las computadoras Apple [2]
Aplicación de diseño aeroespacial [ editar ]
Aerospace tiene consideraciones de estilo y de diseño del producto en interiores como biseles para las salidas de aire y luces, interiores bastidores de almacenamiento de techo, asientos y área de la cabina etc. En los últimos años Airbus utiliza ICEM Surf para generar la geometría de la superficie exterior de la estética y aerodinámicaoptimización antes de la entrega de la superficie para el software de CAD downstream como CATIA . [3]
_(6092938582).jpg)
Modelado de arcilla [ editar ]
La construcción de superficies / esculturas digitales de clase A es similar al modelado en arcilla con la ventaja añadida de la capacidad de computación para cambiar o incorporar cambios de diseño en el diseño existente / nuevo. Por otra parte, las revisiones de modelado en arcilla y la iteración de refinamiento se llevan a cabo en versión digital. Los datos escaneados de un modelo de arcilla seleccionado se tomarán como una entrada de "Datos de nube de puntos", y los diseñadores de Clase A trabajan en estos datos de nube de puntos para generar superficies preliminares y refinarlas aún más a superficies de Clase A.
Software notable [ editar ]
La superficie de clase A también se conoce como "escultura digital" con numerosas herramientas de software ahora disponibles en la industria automotriz. Las herramientas de software más utilizadas son Alias por Autodesk , ICEM Surf seguido por Imageware y Unigraphics (Módulo Clase A) y Catia (Módulo FreeStyle) por sistemas Dassault, etc.
En aplicaciones técnicas de 3D Computer Graphics ( CAx ), tales como diseño asistido por ordenador y la fabricación asistida por ordenador , las superficies son una forma de representar objetos. Las otras formas son alámbrico (líneas y curvas) y sólidos. Las nubes de puntos también se usan a veces como formas temporales de representar un objeto, con el objetivo de usar los puntos para crear una o más de las tres representaciones permanentes.
Superficies abiertas y cerradas [ editar ]
luego, las curvas obtenidas variando u manteniendo v fija a veces se denominan líneas de flujo u . Las curvas obtenidas variando v mientras u está fija se denominan líneas de flujo v . Estas son generalizaciones de las líneas x e y en el plano y de los meridianos y círculos de latitud en una esfera.
Las superficies abiertas no están cerradas en ninguna dirección. Esto significa que moverse en cualquier dirección a lo largo de la superficie hará que un observador golpee el borde de la superficie. La parte superior de un capó de automóvil es un ejemplo de una superficie abierta en ambas direcciones.
Las superficies cerradas en una dirección incluyen un cilindro, un cono y un hemisferio. Dependiendo de la dirección del viaje, un observador en la superficie puede golpear un límite en dicha superficie o viajar para siempre.
Las superficies cerradas en ambas direcciones incluyen una esfera y un toro. Moverse en cualquier dirección sobre dichas superficies hará que el observador viaje por siempre sin golpear un borde.
Los lugares donde se superponen dos límites (excepto en un punto) se llaman costura . Por ejemplo, si uno se imagina un cilindro hecho de una hoja de papel enrollada y pegada con cinta en los bordes, los límites donde se pega se llaman costura.
Aplanando una superficie [ editar ]
Algunas superficies abiertas y superficies cerradas en una dirección pueden aplanarse en un plano sin deformación de la superficie. Por ejemplo, un cilindro puede aplanarse en un área rectangular sin distorsionar la distancia de la superficie entre las características de la superficie (a excepción de las distancias a través de la división creada al abrir el cilindro). Un cono también puede ser tan aplanado. Dichas superficies son lineales en una dirección y curvas en la otra (las superficies lineales en ambas direcciones eran planas, para empezar). Las superficies de chapa metálica que tienen patrones planos se pueden fabricar estampando una versión plana y luego doblando en la forma adecuada, como con los rodillos. Este es un proceso relativamente barato.
Otras superficies abiertas y superficies cerradas en una dirección, y todas las superficies cerradas en ambas direcciones, no se pueden aplanar sin deformación. Un hemisferio o esfera, por ejemplo, no puede. Tales superficies están curvadas en ambas direcciones. Es por esto que los mapas de la Tierra están distorsionados. Cuanto mayor sea el área que representa el mapa, mayor será la distorsión. Las superficies de chapa metálica que carecen de un patrón plano deben fabricarse mediante estampado utilizando matrices 3D (a veces se requieren matrices múltiples con diferentes profundidades de dibujo y / o direcciones de dibujo), que tienden a ser más caras.
Parches de superficie [ editar ]
Una superficie puede estar compuesta por uno o más parches, donde cada parche tiene su propio sistema de coordenadas UV. Estos parches de superficie son análogos a los múltiples arcos polinomiales utilizados para construir una spline . Permiten que las superficies más complejas se representen mediante una serie de conjuntos de ecuaciones relativamente simples en lugar de un conjunto único de ecuaciones complejas. Por lo tanto, la complejidad de las operaciones como las intersecciones de superficie se puede reducir a una serie de intersecciones de parches.
Las superficies cerradas en una o dos direcciones con frecuencia también deben ser divididas en dos o más parches de superficie por el software.
Caras [ editar ]
Las superficies y los parches de superficie solo se pueden recortar en las líneas de flujo U y V. Para superar esta severa limitación, las caras de la superficie permiten que una superficie se limite a una serie de límites proyectados sobre la superficie en cualquier orientación, siempre que esos límites se cierren colectivamente. Por ejemplo, recortar un cilindro en un ángulo requeriría tal cara de superficie.
Una sola cara de superficie puede abarcar varios parches de superficie en una sola superficie, pero no puede abarcar varias superficies.
Las caras planas son similares a las caras de superficie, pero están limitadas por una serie de límites colectivamente cerrados proyectados en un plano infinito, en lugar de una superficie.
Skins y volúmenes [ editar ]
Al igual que con las superficies, las caras de superficie cerradas en una o dos direcciones con frecuencia también deben dividirse en dos o más caras de superficie mediante el software. Para combinarlos de nuevo en una sola entidad, se crea un aspecto o volumen. Una máscara es una colección abierta de caras y un volumen es un conjunto cerrado. Las caras constituyentes pueden tener la misma superficie o cara de soporte o pueden tener diferentes soportes.
Transición a los sólidos [ editar ]
Los volúmenes se pueden completar para construir un modelo sólido (posiblemente con otros volúmenes restados del interior). Las pieles y las caras también se pueden desplazar para crear sólidos de espesor uniforme.
Tipos de continuidad [ editar ]
Los parches de una superficie y las caras construidas en esa superficie típicamente tienen continuidad de punto (sin espacios) y continuidad de tangente (sin ángulos agudos). La continuidad de la curvatura (sin cambios bruscos de radio) puede o no mantenerse.
Las pieles y los volúmenes, sin embargo, normalmente solo tienen continuidad de puntos. Los ángulos agudos entre caras construidas en diferentes soportes (planos o superficies) son comunes.
Visualización de la superficie / visualización [ editar ]
Las superficies se pueden mostrar de muchas maneras:
- Modo alámbrico. En esta representación, la superficie se dibuja como una serie de líneas y curvas, sin eliminación de líneas ocultas . Los límites y las líneas de flujo (curvas isoparamétricas) pueden mostrarse como curvas sólidas o discontinuas. La ventaja de esta representación es que se puede visualizar y girar una gran cantidad de geometría en la pantalla sin demora para el procesamiento de gráficos.
- Modo de facetas. En este modo, cada superficie se dibuja como una serie de regiones planas, generalmente rectángulos. La eliminación de líneas ocultas se utiliza normalmente con dicha representación. La eliminación de líneas ocultas estáticas no actualiza las líneas que están ocultas durante la rotación, pero solo una vez que se actualiza la pantalla. La eliminación dinámica de líneas ocultas actualiza continuamente las curvas que se ocultan durante las rotaciones.
- Modo sombreado. El sombreado se puede agregar a las facetas, posiblemente con la mezcla entre las regiones para una visualización más suave. El sombreado también puede ser estático o dinámico. Una menor calidad de sombreado se usa normalmente para un sombreado dinámico, mientras que un sombreado de alta calidad, con múltiples fuentes de luz, texturas, etc., requiere un retraso para el procesamiento.
Representación CAD / CAM de una superficie [ editar ]
- Las superficies regulares (o canónicas) incluyen superficies de revolución tales como cilindros, conos, esferas y toros, y superficies regladas (lineales en una dirección) tales como superficies de extrusión.
- Las superficies de forma libre (generalmente NURBS ) permiten que se representen formas más complejas a través del modelado de superficie de forma libre . [1]
Otras formas de superficie, como facetas y voxel , también se utilizan en algunas aplicaciones específicas.
Representación CAE / FEA de una superficie [ editar ]
En la ingeniería asistida por computadora y el análisis de elementos finitos , un objeto puede ser representado por una malla de superficie de puntos de nodos conectados por triángulos o cuadriláteros ( malla poligonal ). Se pueden obtener resultados más precisos, pero también mucho más intensivos en la CPU, utilizando una malla sólida . El proceso de crear una malla se llama teselación . Una vez en mosaico, la malla se puede someter a esfuerzos simulados, deformaciones, diferencias de temperatura, etc., para ver cómo esos cambios se propagan de un punto de nodo a otro en toda la malla.
Representación de animación VR / computadora de una superficie [ editar ]
En realidad virtual y animación por computadora , un objeto también puede ser representado por una malla de superficie de puntos de nodo conectados por triángulos o cuadriláteros. Si el objetivo es solo representar la parte visible de un objeto (y no mostrar cambios en el objeto), una malla sólida no sirve para esta aplicación. Los triángulos o cuadriláteros pueden sombrearse de manera diferente según su orientación hacia las fuentes de luz y / o el espectador. Esto dará una apariencia más bien facetada, por lo que con frecuencia se agrega un paso adicional donde se combina el sombreado de las regiones adyacentes para proporcionar un sombreado suave. Hay varios métodos para realizar esta mezcla.
No hay comentarios:
Publicar un comentario