Vizualizarea realistica în CAD

Toata lumea este convinsa de avantajele vizualizarii si a animatei asistate de calculator. Începând cu banalele spoturi publicitare sau cu genericele de emisiuni TV, continuând cu filmele de desene animate si terminând cu faimoasele realizari hollywood-iene Jurassic Park, The Lost World, Twister, toate acestea au fost posibile numai cu ajutorul calculatorului.

Mai putini sunt însa aceia care-si dau seama de avantajele unei vizualizari realistice în domeniul ingineriei mecanice. Cu toate acestea în ultimul timp utilitatea sistemelor CAD avansate este din ce în ce mai repede descoperita de tot mai multe companii care activeaza în domeniu. Din nefericire pentru toti utilizatorii, numai cele mai avansate sisteme CAD permit o vizualizare buna a ansamblurilor de complexitate mare (si ne referim aici în primul rând la produsele software), iar unele dintre aceste sisteme permit doar vizualizarea ansamblurilor create în format propriu (vizualizare care, între noi fie vorba, poate dura ore în sir). Pentru rezolvarea acestor probleme, compania franceza MATRA DATAVISION propune o serie de solutii, unele dintre ele integrate în alte pachete software (de modelare), altele, în schimb, fiind produse de sine statatoare. Iata câteva dintre ele, alaturi de principalele lor caracteristici.

Megavision este produsul software special dezvoltat de Matra Datavision pentru vizualizarea spatiilor disponibile, a posibilitatilor de montare/demontare a unor repere într-un ansamblu complex, a interferentelor care pot aparea la aceste operatii etc. Putând încarca si vizualiza ansamble foarte complexe (peste 1000 de piese) într-un timp foarte scurt, si beneficiind de toate facilitatile legate de lucrul cu ansamble, produsul poate reduce drastic timpul si costurile de productie, prin eliminarea fazelor (foarte scumpe, de altfel) de prototip si machete. Controlat cu ajutorul unui mouse, al unui dial-box sau, mai nou, cu ajutorul unui space-mouse, spatiul grafic al interfetei permite efectuarea unei serii de operatii absolut necesare unei vizualizari complete, cum ar fi zoom, pan, rotate, toate acestea si în reprezentare shade. Mai mult decât atât. Megavision pune la dispozitia utilizatorilor un plan de scanare dinamic, pentru baleierea întregului ansamblu, sau doar a unui subansamblu specific, acesta putând urmari simultan în doua ferestre atât vederea 3D a întregului ansamblu cât si sectiunea baleiata de planul mai sus amintit.

Montarea / demontarea unor repere sau subansamble poate fi usor realizata prin definirea unei traiectorii pe care trebuie sa o urmeze respectivul reper pâna în pozitia corecta, putându-se astfel detecta eventualele coliziuni ce ar putea aparea la montarea reala. Fiecare component al ansamblului poate fi astfel miscat pas cu pas pe întreaga sa traiectorie de montare / demontare, fiindu-i totodata înregistrate toate pozitiile succesive. Aceste pozitii pot alcatui ulterior un "film", care, rulat în prezenta planului de scanare, poate dezvalui eventualele interferente între repere. Aceasta animatie poate fi facuta atât manual - prin validarea pozitiilor statice reprezentate - cât si automat, iar în cazul existentei vreunui defect, acesta este avertizat atât vizual (cu ajutorul unei zone hilight) cât si acustic.

Din punct de vedere al calitatii imaginilor, Megavision dispune de pâna la patru grade de poligonalizare pentru operatia de randare, iar zoom-ul este permis pe orice element al ansamblului, de la cel mai mic detaliu pâna la întregul ansamblu, facilitând, astfel, evaluarea corecta a spatiilor din interiorul ansamblului. Rezolutia reprezentarii, cât si culoarea fiecarui reper în parte, pot fi, de asemenea, definite de utilizator.

Produsul este foarte usor de utilizat chiar si de neinitiati, acestia, gratie unei interfete cu utilizatorul foarte prietenoasa si usor de accesat, putând utiliza cu performante foarte bune produsul dupa câteva ore de lucru.

În ceea ce priveste schimburile de date cu alte produse CAD, Megavision beneficiaza atât de o interfata directa spre Euclid (un alt produs CAD/CAM al firmei Matra Datavision pe care l-am mai prezentat în paginile acestei reviste), cât si de cele mai utilizate interfete (IGES, VDA, SET, STL etc.), putând astfel integra si prelucra practic orice ansamblu, creat cu oricare din produsele CAD existente pe piata de profil.

Ceea ce am prezentat pâna acum a fost un produs special destinat vizualizarii si analizarii ansamblurilor complexe. Asa cum aminteam la începutul acestui articol, Matra Datavision a gasit solutii pentru realizarea vizualizarilor complexe chiar si în interiorul pachetelor software destinate CAD-ului. Un astfel de modul este Photorealistic Rendering, integrat în pachetul CAD EUCLID3, modul care permite crearea unor scene realistice. Astfel de scene sunt utile în principal designer-ilor de piese ale caror forme sunt dictate din considerente estetice. Atuurile acestui modul sunt algoritmul utilizat de randare Light Works (dezvoltat de specialistii de la Light Work Ltd.) si calitatea suprafetelor generate de Euclid. Modulul poate fi utilizat într-o mare varietate de procedee grafice, dintre care amintim procedeul Gouraud (folosit pentru generarea unui shade realistic, rapid si simplu), procedeul Phong Shading (pentru generarea umbrelor complexe), sau Ray Tracing (pentru realizarea efectelor de oglindire).

Odata ce a fost selectat un obiect din baza de date a Euclid-ului, calitatea acestuia poate fi usor crescuta prin aplicarea unor texturi (fonta, otel, alte metale, lemn, ceramica, mase plastice etc.), prin aplicarea unor culori (selectate dintr-o paleta de peste 500 de nuante), sau prin modificarea calitatii suprafetei (aplicarea de rugozitati etc.).

Pentru realizarea unor imagini cât mai aproape de realitate, obiectul astfel creat poate fi plasat într-o scena virtuala, prin adaugarea de fundaluri, de alte obiecte, de surse de lumina etc. În Photrealistic Rendering sunt disponibile cinci tipuri diferite de surse de lumina, fiecare având particularitatile ei în functie de localizare si de intensitate: lumina ambientala, lumina paralela, unghiulara, sursa sferica sau raza de lumina.

Odata creata o astfel de scena, calitatea reprezentarii ei poate fi oricând modificata (rafinata).

Transferarea unei astfel de imagini pe un suport de hârtie poate fi usor facuta (în cazul în care dispuneti de un echipament periferic adecvat) cu ajutorul formatului Post-Script, atât ca imagine color cât si în format alb-negru.

EUCLID/Studio este modulul de Photorealistic Rendering integrat sub mai noul EUCLID Quantum (de asemenea un produs al casei de software MATRA Datavision, lansat de curând si pe piata româneasca si prezentat în numarul din Februarie 1997 al revistei CAD Report).

Fiind un urmas al modulului din EUCLID3, este de la sine înteles ca EUCLID/Studio nu este cu nimic mai prejos decât fratele sau mai în vârsta, aducând, în schimb, o serie de facilitati suplimentare. Acestea sunt dictate în special de baza în care a fost rescris - CAS.CADE - un software factory cu o arhitectura total noua. Spre exemplu, obiectele CAD pot fi introduse în EUCLID/Studio prin simpla utilizare a functiilor Copy/Paste. Ca o îmbunatatire a calitatii suprafetei, modulul introduce un nou concept, cel de reflectanta, calitate care poate fi selectata dintr-o lista cu optiuni predefinite.

EUCLID/Studio permite de asemenea localizarea dinamica a surselor de lumina, previzualizarea imaginilor create, sau stocarea lor sub diferite formate, pentru a putea fi utilizate în alte medii.

Ca un amanunt mai picant, din domeniul CAM-ului de asta data, va mai spunem ca EUCLID/Machinist, modulul de manufacturing din EUCLID Quantum, dispune de o noutate absoluta: fereastra WYSIWYC (What You See Is What You Cut), care permite simularea si vizualizarea îndepartarii de material în timpul prelucrarilor de aschiere, ducând astfel la o estimare rapida a calitatii suprafetei.

Ca o concluzie a celor prezentate, speram ca am demonstrat avantajele unei vizualizari realistice în domeniile CAD si CAM, utilitate perceptibila în special în zona industriilor de automobile si a bunurilor de larg consum. În cazul în care afirmatia de mai sus este adevarata, va rugam sa nu ezitati în a ne contacta, pentru a va putea convinge pe viu de calitatile acestor produse.

(C) Copyright Computer Press Agora