тело с нарушенной топологией
Автор svs, 11.12.12, 00:00:15
« предыдущая — следующая »
0 Пользователей и 1 гость просматривают эту тему.
При построении массива по концентрической сетке появляется ошибка — «тело с нарушенной топологией»…
Подскажите, где моя ошибка или как с этим бороться?
Компас-3D 13sp2
Думаю, что ошибка возникает из-за того, что вы массив по конц. сетке строите из массива по сетке. Почему не ограничеваетесь просто массивом по сетке?
В начале построения, во второй операции вырезания поставьте значение 92 (вместо 91). Все нарушения топологии исчезнут. 
К огромнейшему сожалению «Тело с нарушением топологии», лично для меня, это проблема проблем. Уже много лет пишу об этом в Аскон. И все ни тпруууу ни нууууу. Вот тестировали 14 бета, и тоже самое. В отосланных в СТП примерах нашли неточности в построениях эскизов, и для конкретных построений нарушение топологии исчезло. Но диагностика этой проблемы практически равна нолю 
. Все пытаюсь добиться, ну хоть бы подсветили проблемное место, чтобы знать где искать 
. А все ответы ………… Вот примеры ответов уважаемого Александра Горевого.
ЦитироватьОшибки типа нарушения топологии или в булевой операции выдаются по двум основным причинам — неточность в каком-либо размере, на уровне 3…5 знака после запятой, допущенная пользователем, либо ошибка в программе при обработке какого-либо частного случая. В чем именно здесь дело, мы разберемся и, если это наша ошибка, устраним ее.
Но во всех посланных примерах находили мои ошибки на уровне шестого — седьмого знака после запятой. Когда я спросил, существует ли методика поиска таких ошибок, то ответ был таким:
ЦитироватьЗдесь может помочь лишь аккуратность в построениях и обязательное использование размеров для полного определения эскизов.
—
С уважением,
Александр Горевой,
Служба технической поддержки компании АСКОН.
YNA
Спасибо, поправил, все получилось, хотя так и не понял — какая разница на какую длину вырезать… Видимо проблема в построении пересечения двух радиальных поверхностей.
- Форум пользователей ПО АСКОН
-
►
Профессиональные вопросы -
►
Конструирование -
►
тело с нарушенной топологией
Данная ошибка возникает при построении детали в Компас 3Д.
К нарушению топологии могут привести неправильные числовые параметры при выдавливании или вырезании эскиза: исправить можно попробовав изменить расстояние на которые вырезается эскиз, либо изменив угол при вырезании вращением.
У меня, например, ошибка возникала, когда мне нужно было внутри отверстия делали вырезать вращением один элемент. При этом при вырезании на 360 градусов было написано «тело с нарушенной топологией», а при вырезании на меньший угол — операция выполнилась удачно.
Если не получается исправить ошибку при изменении числовых параметров, то можно перерисовать деталь еще раз. Это тоже часто помогает.
Автор:
Viktor2004 · Опубликовано: 6 часов назад
Ну, рассказываю все по порядку
Купили манагеры глобусный стол но без двигателей. Так дешевле
Потом где-то по объявлению купили два движка и привод. И сказали собирать.
Тут уже в качестве юмора постили картинку где вместо шин постоянного тока кусок кабеля ВВГ примерно 25 кв мм. Так вот я вместо шин скрутил в несколько слоев кабель ВВГ 2,5 кв мм. Оптические пачкорды у меня были, а вот соединители CXA2A — CXA2B пришлось поискать. Вроде в ЧИП и ДИПе они на сайте есть, но в реалии не оказалось. С трудом достали. Там же достали разъемы кабелей 4-5 осей. Осталось сварганить кабели. Купили контрольный электрический кабель. Спаяли, подключили, а он не работает. SV0368
Заземление эффекта не дало. Поехал искать витую пару, да такую, что бы каждая жила была многожильной. Нашел на рынке. Витую пару подключил только на линию данных. 5-6 контакт энколера. Остальные провода оставил от контрольного кабеля. У него сечение побольше. Ошибка SV0368 ушла. Затем оказалось что цоколевка разъемов энкодера 4 и 5 оси разная. Конечно на двигателях и на приводе она одинаковая, а на промежуточном разъеме оси она разная. Пришлось перепаивать. Подключил. Тут оказалось что энкодер одного двигателя не обнуляется и не отслеживает положение вала. Менял местами двигатели, отдельно энкодеры, не работает именно тот энкодер.
Стал пытаться запускать все по очереди. Забил параметры как указал выше и стал проверять сначала на 4-й оси, потом на 5-й. Поочередно отключая то одну, то другую.
При движении от маховичка вначале ось страгивается с места, потом начинает гудеть, а двигатель греться. Иногда дергается так что аж подпрыгивает. На обеих каналах ведет себя одинаково что один, что другой движок, когда исправный энкодер на них вешаю.
Можно ли средствами компаса создать трубу как на картинке.
Наверное можно . Если вы знаете параметры трубы — шаг и геометрию выпуклостей. Как сделать — строите цилиндрическую спираль , в начальной точке строите плоскость через точку перпендикулярно спирали. В ней эскиз — ваша выпуклость и площадка от сварки. Выдавливаете по траектории спирали и обрезаете по краям в размер. Профит
Только мне что-то подсказывает, что там пластическая деформация с утонением имеет место при навивке. Это средствами компаса воспроизвести нельзя. Ну и естественно при выдавливании такую модель развернуть не получится. Придется ручками считать длину заготовки для навивки
Как мы разогнали САПР КОМПАС-3D → Часть 3
Это заключительная часть статьи об ускорении КОМПАС-3D v18 (Часть 1, Часть 2). Она посвящена доработкам в расчетах массо-центровочных характеристик и тому, что сделано для ускорения КОМПАСа на стороне нашего геометрического ядра C3D. И еще немного расскажем о том, какое железо позволит максимально ощутить ускорение.
О расчете МЦХ
Есть еще один параметр, который существенно влияет на производительность КОМПАС, — расчет массо-центровочных характеристик (МЦХ).
Расчет МЦХ является «базисным» для многих функций, и ускорять его просто необходимо.
Массо-центровочные характеристики (МЦХ) — это физические данные изделия: масса, площадь, объем, координаты центра масс , плоскостные, осевые и центробежные моменты инерции .
МЦХ могут получаться расчетным путем или задаваться вручную, они могут быть рассчитаны для 3D-модели и для чертежа.
Рассчитанные данные используются для отображения массы в свойствах модели, в отчетах, в штампе ассоциативного чертежа и т.д.
Константин Гулевский, программист:
Константин Гулевский, программист:«Казалось бы, рассчитать объем и массу какого-либо тела — не такая сложная задача. Действительно, такие вычисления выполняются за микросекунды, более того, геометрическое ядро C3D успешно выполняет такие вычисления в разных потоках. Однако когда речь заходит о «больших сборках», расчет МЦХ может затянуться на минуты, а в некоторых случаях на десятки минут. Причиной этого в первую очередь являются сложные связи компонентов: изменение характеристик одного компонента влияет на характеристики множества других. Для ускорения расчета был разработан специальный граф, который определял зависимости между компонентами и телами. Расчет МЦХ стало возможно выполнять поэтапно:
- Рассчитываются МЦХ всех тел (тела не влияют друг на друга, т. е. изменение МЦХ одного тела не может привести к изменению МЦХ другого тела).
- Рассчитываются МЦХ независимых друг от друга компонентов, т. е. таких, для которых изменение МЦХ одного компонента не приведет к изменению другого.
Шаг 2 выполняется рекурсивно, пока не будет выполнен расчет МЦХ всех вставок. - Рассчитывается МЦХ головной сборки.
Данный алгоритм существенно ускорил вычисление МЦХ прежде всего за счет устранения повторных расчетов для одних и тех же компонентов. Но также благодаря данному подходу стало возможным распараллелить расчет МЦХ на уровне компонентов. При выполнении шагов 1 и 2 расчет МЦХ тел и сборок выполняется в разных потоках. Такие оптимизации также дали прирост производительности.
Ниже примеры времени расчета МЦХ.
Разница в скорости расчета будет еще более заметна для измененных моделей (большое число тел и вставок требует расчета МЦХ) — они отмечены значком «*».
Таблица 6. Время расчета МЦХ, секунды (меньше — лучше). Измененные модели отмечены значком «*».
| Модель | Команда «МЦХ модели», время расчета МЦХ, с | ||
| V16.1 | v17.1 | v18 | |
 Установка вакуумно-технологическая |
1,5 | 1,5 | 0,6 |
| *Установка вакуумно-технологическая (после изменения) |
17,9 | 10,8 | 2,2 |
 Грузовик с фургоном |
37,4 | 60,3 | 1,8 |
 Северная приливная электростанция |
316,0 | 104,4 | 4,6 |
 Редуктор судовой энергетической установки |
359,6 | 8,9 | 1,0 |
 Троллейбус |
3,3 | 4,5 | 0,7 |
| *Троллейбус (после изменения) |
21,2 | 22,6 | 2,5 |
«Расчет МЦХ используется для множества функций КОМПАС-3D:
Евгений Филимонов, тестировщик: - сохранение модели, особенно после внесения изменений,
- вывод актуальной информации о массе модели, отдельных компонентов сборки,
- создание отчетов,
- вычисление данных в колонке «масса» для окна «Управление исполнениями»,
- при создании ассоциативных чертежей для получения значения массы сборки.
Ниже приведены полученные результаты ускорения функций, зависящих от расчета МЦХ:
Таблица 7. Выполнение команды «Информация об объекте» для корневого элемента дерева, секунды (меньше — лучше).
| Модель | Команда «Информация об объекте», с | ||
| V16.1 | v17.1 | v18 | |
Северная приливная электростанция |
101,5 | 109,2 | 10,7 |
Редуктор судовой энергетической установки |
50,9 | 14,1 | 1,7 |
Грузовик с фургоном |
12,4 | 10,9 | 1,7 |
Троллейбус |
2,9 | 6,4 | 0,3 |
Таблица 8. Время входа в процесс свойства модели, секунды (меньше — лучше).
| Модель | Вход в процесс свойства модели, с | ||
| V16.1 | v17.1 | v18 | |
Северная приливная электростанция |
295,2 | 108,1 | 1,0 |
Редуктор судовой энергетической установки |
267,1 | 13,5 | 2,7 |
Грузовик с фургоном |
35,4 | 21,0 | 2,1 |
Троллейбус |
3,1 | 10,0 | 0,7 |
Таблица 9. Создать отчет, секунды (меньше — лучше) (отчет по первому уровню сборки с параметрами по умолчанию).
| Модель | Команда «Создать отчет» по сборке, с | ||
| V16.1 | v17.1 | v18 | |
Северная приливная электростанция |
305,8 | 105,5 | 12,1 |
Редуктор судовой энергетической установки |
122,4 | 7,4 | 6,8 |
Грузовик с фургоном |
32,2 | 10,3 | 2,1 |
Троллейбус |
10,0 | 6,1 | 1,5 |
Таблица 10. Выполнить команду «Управление исполнениями», секунды (меньше — лучше).
| Модель | Команда «Управление исполнениями», с | ||
| V16.1 | v17.1 | v18 | |
Северная приливная электростанция |
66,4 | 107,8 | 9,9 |
Редуктор судовой энергетической установки |
262,8 | 12,4 | 1,3 |
Грузовик с фургоном |
34,0 | 10,8 | 1,5 |
Троллейбус |
2,8 | 5,5 | 0,1 |
Как геометрическое ядро ускорило КОМПАС-3D v18
Разработчики геометрического ядра C3D, которое лежит в основе КОМПАС-3D, тоже не остались в стороне и внесли необходимые для роста производительности доработки в компоненты ядра.
В C3D Modeler реализовано покомпонентное проецирование 3D-модели в чертеж. Раньше, после редактирования (изменения или перемещения) одного из компонентов, все проекции необходимо было пересчитывать заново. Задача ядра состояла в том, чтобы спроецировать заново только указанные измененные компоненты и те компоненты, которые могли быть затронуты при проецировании. Это ускорило построение проекций сборки при различных модификациях ее частей. Очевидно, что чем меньшее количество компонентов сборки затронуто изменениями, тем больше и заметнее эффект в скорости построения проекций.
Покомпонентное проецирование. 3D-модель установки вакуумно-технологической, разработчик «ЭСТО-Вакуум» (г. Москва)
Ускорены и другие операции C3D Modeler:
- проецирование условных обозначений резьбы,
- удаление и наложение отрезков при проецировании,
- частные случаи вычисления результата булевой операции для большого количества ребер и циклов на гранях моделей,
- работа с пользовательскими атрибутами.
Параметрический 2D-решатель C3D Solver ускорился в среднем на 30-40 %, а в некоторых случаях – в несколько раз за счет оптимизации вычислительных алгоритмов. Например, ситуация, в которой при накладывании ограничений на один объект накладываются ограничения большого количества других объектов. Ярким примером служит симметрия большого количества разных объектов относительно прямой. Такие случаи ускорились в 50-70 раз. В модели, которая послужила первопричиной работ, расчет наложения симметрии выполнялся за 40 секунд. Сейчас операция рассчитывается не дольше чем за 300 миллисекунд.
Симметрия большого числа объектов относительно линейного объекта
Достигнуто пятикратное увеличение производительности C3D Solver при работе с интерполяционными сплайнами, которые проходят через набор заданных точек. Чем больше сплайн (количество задающих его точек), тем значительней ускорение. Для сплайна, проходящего через 100-200 точек, зафиксировано десятикратное ускорение.
Скорость выполнения операций до и после оптимизации геометрического ядра C3D
Не обошлось и без доработок по используемым параметрам для триангуляции. О том, что мы стали использовать угловое отклонение, мы уже упоминали в части, посвященной отрисовке. Был выполнен ряд оптимизаций по расчету триангуляции с использованием углового отклонения и по более оптимальной разбивке некоторых типов поверхностей.
Железо для v18
Функциональность новой версии позволяет на полную мощность использовать возможности мощных видеокарт. Более полно будут задействованы и ресурсы многоядерных процессоров.
Преимущество от многоядерных процессоров пользователь получит при следующих сценариях:
- при создании проекционных видов (ассоциативные чертежи),
- при расчете МЦХ и выполнении завязанных на нем процессов,
- многоядерность позволит еще быстрее открывать файлы, поскольку будет работать многопоточный расчет уровней детализации,
- при импорте,
- в операциях, создающих большое количество геометрических объектов (тел).
Рекомендуемая конфигурация для комфортной работы с обычными сборками показана в таблице 11, а для работы с большими сборками — в таблице 12.
Таблица 11. Конфигурация для комфортной работы.
| Процессор | Многоядерный процессор (4 ядра) с тактовой частой 3GHz и выше |
| Видеокарта | Современная, дискретная, предпочтительней производства NVIDIA: с поддержкой OpenGL 4.5, объемом видеопамяти 2 ГБ и более |
| Оперативная память | 8 ГБ и более |
Таблица 12. Конфигурация для работы с большими сборками.
| Процессор | Многоядерный процессор (4 ядра и более) с тактовой частой 4GHz и выше |
| Видеокарта | Современная, дискретная, производства NVIDIA: с поддержкой OpenGL 4.5, объемом видеопамяти 4 ГБ и более, пропускная способность видеопамяти (Memory Bandwidth ) — 140 ГБ/с и более *параметры видеокарт можно посмотреть на сайте производителя видеочипа |
| Оперативная память | DDR4, 16 ГБ и более (лучше 32 ГБ) На объем ОЗУ нужно обратить больше внимания. При ее недостатке система может начать использовать файл подкачки — этот файл размещается на диске, и работа с ним значительно (!) медленнее, чем с оперативной памятью |
| Дисковая система | SSD-диск в качестве места установки КОМПАС-3D и хранилища КОМПАС-документов |
Нужно стремиться собирать сбалансированные системы, особенно если вы работаете с большими сборками. Но всегда нужно ориентироваться на конкретную 3D-сборку. Нельзя определенно сказать «эта сборка большая», нельзя ориентироваться только на количество компонентов. Ведь есть же еще и сложность исполнения.
Так как объем изменений на стороне отрисовки был большой, то потребовалось обновить специальный профиль, который используется для КОМПАС-3D в профессиональных картах Quadro. Обновленный профиль появился в драйверах, начиная с версии v391.89.
В новой версии драйвера также удалось устранить имевшиеся до этого задержки при зуммировании изображения на некоторых моделях.
Что в планах?
Уже сейчас есть некоторые резервы по ускорению отрисовки.
«В перспективе можно постепенно переходить на VulkanAPI. В данном случае драйвер уже не пытается выполнить за разработчика его работу, как это было в случае с OpenGL. Необходимо самостоятельно следить за корректностью входных данных. Но при этом стоимость отрисовочного вызова значительно ниже, а если учесть изначальную поддержку многопоточности, то можно достичь большей производительности меньшими усилиями.
Александр Тулуп, программист: 
VulkanAPI
OpenGL разрабатывался во времена, когда многопоточность не была так широко распространена. Из него уже выжали все, что могли, и в последнем обновлении добавили возможности для более плавного перехода на VulkanAPI.
В планах ускорение рисования специфических типов объектов — это разнообразные аннотации, резьбы.
В «черновом» проецировании прорабатывается возможность повышения точности метода.
Помимо алгоритмической оптимизации продолжим оптимизировать процессы взаимодействия пользователя с системой, чтобы уменьшить число действий в монотонных операциях.
Будет развиваться и система контроля производительности, чтобы постоянно отслеживать скорость работы КОМПАС-3D. В планах расширение контролируемых сценариев и базы используемых в тестах моделей.
А еще мы уже выпустили КОМПАС-3D v18.1!
В сервис-паке доработали несколько направлений, касающихся скорости. Более тонкая оптимизация шейдеров, более эффективная реализация отсечения невидимых объектов. Улучшилась производительность при работе с динамическим сечением.
А также появилась реалистичная прозрачность с новым уровнем быстродействия:
КОМПАС-3D Home для чайников. Часть 1.1. Ответы вопросы.
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Эта заметка не планировалась изначально, но к первой части (http://3dtoday.ru/blogs/kompas-3d/kompas3d-home-for-dummies-the-basics-of-3d-design-part-1/) было написано более 50 комментариев , многие из которых содержали вопросы по функционалу — как сделать то или иное действие. Поэтому здесь я объединил свои ответы и дал дополнительные пояснения.
1. Если вы хотите быстрее приступить к изучению нового функционала
Начните с изучения азбуки.
Благодаря наличию «волшебных кнопок» вы пройдете интерактивную Азбуку намного быстрее, чем будете читать текст или смотреть видеоуроки. Всего за пару вечеров можно понять основы функционала.
По этой ссылке вы найдете видеоуроки по КОМПАС-3D: http://vk.cc/4p06Nm
По этой ссылке прочитаете советы по КОМПАС-3D: http://vk.cc/4p06u2
Уроки, которые будут публиковаться здесь, не повторяют азбуку или стандартные видеоуроки, а адаптированы специально для 3D-печати.
2. Как сдвинуть изображение вправо или влево в режиме эскиза?
Если вы находитесь в режиме эскиза и вам нужно сдвинуть изображение вправо или влево, не смещая плоскость, нажмите Shift и, нажимая колесо мыши, передвигайте изображение. Если вы случайно сдвинули изображение, то выделите плоскость, нажмите правую кнопку и в контекстном меню выберите ‘Нормально к. ‘.
4. Как перемещать отрезки, окружности и другую геометрию в эскизе?
Основным способом позиционирования объектов является простановка размеров, но имеются и другие способы.
5. Как улучшить качество отображения?
По умолчанию в КОМПАС-3D установлены настройки графики для лучшей производительности системы. Если вам нужна не производительность, а красивая картинка, то настройте точность отрисовки.
Чтобы улучшить качество отображения в сборке, необходимо настроить качество в каждой детали.
6. Как построить окружность, концентрическую с другой окружностью?
7. Если при проецировании спроецировалось много кривых.
Воспользуйтесь библиотекой «Проверка документа».
Запустите менеджер библиотек, зайдите в папку «Прочие» и запустите библиотеку «Проверка документа»
8. Если показывает, что эскиз не замкнут.
Возвращаемся в режим эскиза. Запускаем менеджер библиотек. В нем переходим в раздел Прочие и запускаем библиотеку «Сервисные инструменты»
Замкните эскиз в показанных местах.
9. Размер файлов при сохранении в Stl. Ознакомьтесь с инструкцией, чтобы разумно подходить к настройкам при сохранении в формат Stl. Учтите, что чем точнее настройка, тем больше размер итогового файла и тем дольше будет идти сохранение.
Размеры файлов при сохранении в Stl:
10. В случае каких-то проблем с драйверами на Windows 10 или со встроенной графикой .
Отключите аппаратное ускорение.
Меню Сервис — Параметры. Выбрать Система — Графический редактор — Управление изображением. Убрать галку ‘Использовать аппаратное ускорение’
Если это не помогло, то отключите ‘Дополнительный буфер изображения’.
Выбрать Система — Редактор моделей — Управление изображением. Убрать галку ‘Дополнительный буфер изображения’.
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Вам может быть также интересно: Конвертация моделей из Компас 3D в CINEMA 4D
Ключ к достижению отличных результатов в области 3D моделирования — работать в тех программах, которые Вы знаете лучше, совершенствовать навыки именно в этих программах, выжимать из них максимум, и уже потом искать для себя что-то новое или дополнительное.
CAD системы — по-русски «системы автоматизированного проектирования» (САПР). В современной проектной отрасли множество различных систем для черчения и моделирования. Лидирующие позиции занимает до сих пор Автокад (AutoCAD). Отечественная САПР производства АСКОН — Компас 3D пока не сильно распространён, однако во многих параметрах и функциях он превосходит зарубежный аналог.
Все наши 3D модели мы разрабатываем в CAD системе АСКОН Компас 3D V16. Для визуализации и рендеринга (Получения фотореалистичных изображений) мы используем MAXON CINEMA 4D R16. Расчёт прочности наших моделей мы предпочитаем вести при помощи ANSYS Workbench R15.
Далее рассмотрим взаимосвязь этих приложений, а также способы получения фотореалистичных изображений более-менее хорошего качества (нет предела совершенству).
Каждый проектировщик выбирает для себя то приложение, которое для него более удобное, в котором он быстро ориентируется и может быстро и качественно выполнять те или иные задачи.
Основные преимущества CAD системы Компас 3D:
- чёткое начало координат (в 2D и 3D);
- интуитивно понятный интерфейс, не плохая эргономика;
- оформление документов по ГОСТ в версии «из коробки»;
- элементы чертежей, соответствующие ГОСТ (стили линий, размеров, стрелки, тексты, шрифты и пр.);
- быстрая скорость работы;
- приятное отображение на экране и в печатном виде;
- простая работа со слоями и масштабами;
- чтение и экспорт файлов в общепринятые форматы, в том числе в DWG;
- огромные дополнительные возможности с библиотеками «из коробки»;
- удобство создания и дальнейшего использования стилей линий и штриховок.
Многие перечисленные преимущества не развиты, либо отсутствуют в принципе в конкурентных системах.
Разработка 3D моделей в Компас 3D V16
Методика разработки 3D моделей зависит от назначения полученной модели. Таким образом, можно выделить три основных подхода к моделированию:
- для создания чертежей с модели ;
- для расчёта конструкции методом конечных элементов;
- для 3D визуализации (рендеринга) деталей.
Все три подхода различаются между собой, рассмотрим подробнее:
Моделирование для разработки сборочных и деталировочных чертежей
Требования, которым должны отвечать 3D модели для формирования на их основе качественных сборочных и деталировочных чертежей, включают в себя:
- каждая деталь должна быть выполнена отдельно от остальных;
- наименования деталей и расположение их по слоям значительно упростят работу со сборочным чертежом и спецификациями.
Таким образом, 3D модель, выполненная в Компас 3D должна представлять собой сборку, состоящую из отдельных деталей. Сварочные швы здесь не изображаются, края деталей имеют только ту обработку, какую они должны иметь в действительности — если не предусмотрены фаски и скругления — края моделей должны быть ровными, острыми. На рисунке ниже представлен пример 3D модели, выполненной в Компас 3D V16.
Пример 3D модели хорошо отражает все особенности выполнения — отсутствие сварных швов и лишних скруглений, для упрощённой ориентации все отдельные детали модели (состоящие в свою очередь из составных частей) окрашены в различные цвета.
Моделирование для проведения прочностных расчётов
Кардинальным образом 3D модели для разработки чертежей и проведения расчётов методом конечных элементов (МКЭ) не отличаются. Однако есть следующие основные моменты, которых стоит придерживаться:
- Если есть желание провести расчёт максимально приближенный к действительности (с минимумом условностей) — необходимо отдельно проработать сварные швы — выполнить скругления в узлах, где фактически будет сварка (радиус скругления выбирать на основании толщин деталей). Данный метод актуален для небольших конструкций, где возможность проработать все сварные швы не отнимет очень много времени.
- При проведении расчётов МКЭ на основе модели для чертежей (с острыми кромками и соединениями) будут возникать критически большие напряжения в некоторых местах соединения нагруженных элементов в самых «труднодоступных местах» — так называемые концентраторы напряжений. Чтобы обезопасить себя — можно в этих местах сделать сетку модели более мелкой, чтобы проконтролировать, насколько быстро происходит спад значений напряжений. Фактически, в действительности, в этих местах будут сварные швы, и места концентрации напряжений будут не такими явными. Обычно при указании результатов расчётов — цветных эпюр в технических отчётах добавляют комментарий о наличии сингулярности в результатах расчётов, и не уделяют этому внимания.
На рисунке Выше представлена модель, где сварные швы выполнены скруглениями (вручную). Данный метод позволяет провести более точные расчёты при проектировании особо ответственных деталей и конструкций. При этом нет смысла отображать и передавать в расчёт болтовые соединения, так как их число принято с запасом.
Моделирование для 3D визуализации (рендеринга)
Безусловно, можно передать для рендеринга 3D модель в любом виде. От степени первоначальной подготовки зависит лишь конечный результат. Если передать для рендеринга модель, выполненную для создания чертежей, то при визуализации близких видов будут видны острые углы, отсутствие сварных швов и другие «не реальные» особенности.
3D модели, на основе которых необходимо сделать качественную визуализацию (рендеринг) необходимо подготовить с учётом следующих требований:
- в модели должны быть только те части, и поверхности, которые будут видны при визуализации. Таким образом, трубчатые элементы необходимо делать сплошными, чтобы не передавались внутренние грани и поверхности;
- количество деталей в общей 3D модели должно быть оптимизировано. Сложные одинаковые детали лучше сделать отдельными, чтобы потом их можно было расставить вручную (данное требование обоснуем позже);
- очень длинные детали (соотношение длины к поперечному размеру более 50 приблизительно) лучше сделать составными;
- винтовые элементы, которые на рендерах будут хорошо видны лучше сделать вручную ещё в своей CAD-системе — Компас 3D.
На модели на рисунке выше представлена крановая пристёжка, оптимизированная для текстурирования и рендеринга — модель объединена в составные части, выполнены скругления в местах сварных швов, фланцы (как самые сложные части) отделены в самостоятельные элементы — в одном экземпляре для последующей расстановки в сцене. Есть ещё одна желательная функция, которая, к сожалению, здесь не была выполнена — не допускать острых углов, придать всем кромкам хоть какое-нибудь скругление — ведь в природе не бывает абсолютно острых углов. Однако, эти погрешности видны только при рендеринге близких видов.
Проблема «Тело с нарушенной топологией»
В процессе разработки моделей в Компас 3D проектировщика может поджидать, пожалуй одна из самый непонятных ошибок — «Тело с нарушенной топологией». Большинство проектировщиков, впервые столкнувшихся с этой проблемой, затрудняются найти выход, да и на профессиональных форумах нет рабочих решений данной проблемы. Возникновение нарушенной топологии легче предотвратить, если понимать, откуда исходит проблема.
В 99% случаев возникновения нарушенной топологии имеет место образования отклонений в геометрии, толщина которых стремится к нулю, но не равна ему. Так, если при вырезании выдавливанием между контуром эскиза и моделью, из которой происходит вырезание, получается зазор, к примеру, в 0,00000000001 мм (образно говоря) — с вероятностью 99% возникнет именно ошибка топологии. Чтобы избежать вероятности возникновения данных ошибок необходимо отключить функцию «Округление (F7)» на панели инструментов, а также задавать ровные значения при построении эскизов и их привязки.
Ошибки топологии возникают потому, что Компас моделирует поверхности (тела) при помощи вычислений — не работает непосредственно с полигонами, как 3D редакторы, а производит вычисления. При возникновении ошибок вычислений — получаем ошибочную топологию.
Визуализация моделей Компас 3D
В жизни каждого проектировщика, который действительно любит проектировать, создавать, придумывать, рано или поздно возникает тяга к совершенствованию, предпринимаются попытки развиваться в этой области, создавать что-то более красивое, похожее на реальность. Здесь на помощь приходят программы для 3D рендеринга, визуализации и интерактивного представления моделей.
Среди тех программ, которые мы предпочитаем использовать для достижения наилучших результатов можно выделить следующие:
- АСКОН Компас 3D V16 для создания 3D моделей.
- MAXON CINEMA 4D для настройки и рендеринга моделей.
- Unreal Engine 4 для рендеринга в реальном времени и создания анимации.
В следующих статьях мы более подробно рассмотрим о ключевых методах взаимодействия между приложениями, а также увидим некоторые уже наработанные результаты.
С недавнего времени Компас 3D обладает собственным рендером — ArtisanRendering. Однако на просторах интернета не удаётся найти привлекательных примеров работ. Поэтому пока не будем обращать внимания на него.
Рендеринг моделей Компас 3D в реальном времени в Unreal Engine
С недавнего времени мы продвигаем технологию передачи 3D моделей из Компас 3D в сторонние приложения для рендеринга в реальном времени. Для этой цели как нельзя лучше подходит игровой движок Unreal Engine 4.
Рассмотрим некоторые промежуточные результаты на конкретном примере. Стоит заранее упомянуть о том, что на следующих картинках все модели выполнены в Компас 3D V16.
На рисунках сверху представлена 3D модель коттеджа, состоящая из отдельный частей (подсборок и деталей), а также модель в «рентгене», где видно внутренние модели.
На картинке сверху показана 3D модель Патио (открытого места для отдыха). Данная модель была спроектирована после формирования общей сцены в Unreal Engine 4, для её дополнения.
На следующих рисунках представлены эти же 3D модели из Компаса 3D в приложении CINEMA 4D — здесь были выполнены развёртки UV-координат, а также присвоение цветов отдельным поверхностям для автоматического формирования id материалов — для удобства последующего наложения материалов в Unreal Engine:
Экспорт моделей Компас 3D в Unreal Engine 4 производится из CINEMA 4D при помощи формата .fbx.
Для передачи групп сглаживания — модель FBX нужно скачала открыть при помощи 3DsMax и включить автоматическое сглаживание с ограничением угла, и пересохранить в том же формате .fbx.
По результатам всех манипуляций и наложения текстур получаем следующее:
Лестницы также выполнялись в Компасе 3D. С развёрткой пришлось немного повозиться, но в итоге всё получилось отлично.
Благодаря правильно выполненной развёртке UV-координат на картинках сверху материалы «легли» верно — волокно дерева направлено правильно.
Правильность развёртки UV-координат играет для Unreal Engine 4 ещё более важную роль, чем для CINEMA 4D. Unreal Engine 4 автоматически создаёт карты Lightmap (карты освещённости, карты «Лайтмап»), на которые запекает свет и тень. Правильная развёртка UV — ключ к отличным результатам:
На чердаке дома применён материал ковра — выглядит очень прилично, особенно с учётом того, что на рендер затрачиваются доли секунды — всё происходит в реальном времени с частотой кадров не менее 45 в секунду.
Дорожки выполнены из типовой модели, выполненной в Компасе 3D, с ручным текстурированием (потёртостями по углам), с тиражированием по сплайну. Даже уличные светильники выполнены в Компасе 3D V16:
Плавательный бассейн также выполнен в Компасе 3D. С развёрткой криволинейных ступеней пришлось, конечно, повозиться, но результат того стоил:
Вот, что в итоге получилось из 3D модели Патио:
В планах выполнить текстуры-маски для лёгких загрязнений и потёртостей, ведь слишком идеальных поверхностей в реальности почти нет.
Движение пламени и облаков происходят в реальном времени, производя непередаваемые впечатления, особенно после статичных кадров из CINEMA 4D.
Визуализация моделей в Unrial Engine 4 занимает гораздо больше времени, чем в CINEMA 4D. Конечно, в конце концов всё компенсируется результатом. Ввиду значительных трудозатрат — стоимость данных услуг также превышает привычную визуализацию.