Що таке полігональне 3d моделювання
Що таке, і для чого використовується полігональне 3D моделювання?
Полігональне 3D моделювання (Polygonal modeling) є невід'ємною частиною нашого повсякденного життя. З ним сучасна людина стикається практично кожен день, можливо, цього навіть не усвідомлюючи. Кіно, мультиплікація, комп'ютерні ігри, віртуальна реальність і т.д. - все це напрямки, де використовується полигональная 3D графіка.
З появою 3D принтерів полігональні моделі стали також використовуватися для 3D друку об'єктів.
У зв'язку зі зростаючою популярністю 3D принтерів, і порівняно більш простим 3D моделюванням в порівнянні з поверхневим / твердотілим, формати полігональних моделей стали більше застосовувати розробники CNC програм для верстатів з числовим програмним управлінням (ЧПУ). В основному ЧПУ по дереву, пластиків і м'яким металам.
Щоб мати правильне уявлення про 3D моделюванні, і коректно поставити задачу дизайнеру, досить знати декілька основоположних принципів.
Сьогодні існує два основних напрямки розвитку 3D моделювання об'єктів: полігональне і твердотельное (поверхневе).
Основний напрямок, де використовується полігональне 3D моделювання, - 3D графіка. Твердотельное / поверхневе - промисловий дизайн.
Залежно від того, яке кінцевий виріб Ви хочете отримати, вибирається твердотельное (поверхневе) 3D моделювання, або полігональне.
Наприклад, якщо ви ходите надрукувати на 3D принтері іграшку або вирізати на фрезерному верстаті 3D рельєф картини з деревини, то слід вибрати полігональний формат 3D моделі. Якщо ж збираєтеся випустити будь-яке промислове виріб, то Вам доведеться зупинити свій вибір на твердотільному форматі. (Див. Розділ «Технології» Твердотільне / поверхневе 3D моделювання).
Відмінності двох форматів полягають в принципах формування 3D об'єкта. У полігональному 3D моделюванні об'єкти будуються з полігонів, в твердотільному / поверхневому 3D моделюванні об'єкти будуються з геометричних елементів, таких як лінії. криві, сплайни і т.д. а на підставі цих елементів будуються різні геометричні фігури.
Полігон - це одиничний елемент поверхні, представлений у вигляді трикутника, або чотирикутника, який розміщений в тривимірній системі координат. Фактично полігональне моделювання є нащадком реєстрового двомірного зображення (всім добре відомого пікселя), але в тривимірній системі координат.
Якість полігональної 3D моделі визначає кількість полігонів, і сполучення їх ребер один з одним. Завжди діє правило - чим більше полігонів, тим вище деталізація полігональної 3D моделі.
У 3D моделюванні, при високій деталізації полігональної моделі, не має великого значення сполучення ребер, якщо Ви збираєтеся виготовити цей виріб на 3D принтері, або на фрезерному верстаті. Як правило, системи CNC на верстатах, які сприймають даний формат, мають алгоритми, які роблять несуттєвими подібні помилки полігональної 3D моделі.
Полігональні моделі не використовується для виготовлення складних деталей на верстатах з причини неможливості обробки деталі різними інструментами в процесі механічної обробки. А це вкрай важлива умова, якщо обробляється промислова деталь. Є висока ймовірність того, що ліцензійне CNC програмне забезпечення до сучасних металообробних верстатів не буде навіть мати імпорту полігональних моделей.
Так що, якщо у Вас стоїть завдання виготовити виріб з високою точністю, з рівними отворами, різьбленням і т.д, то слід вибрати поверхневе / твердотельное 3D моделювання.
Найпоширенішим форматом полігональної 3D моделі, більш прийнятною більшістю CNC програм, для формування керуючих програм для верстатів є - * .STL (Binary).
Менш поширені * .3DS, *. OBJ, * .ASC, * .PLY, * .FCS.
Хочемо звернути Вашу увагу на те, що ефективного конвертера для перетворення STL в IGS, STP (твердотельную модель) на поточний момент не існує. Всі рішення дають посередній результат, який можна використовувати без додаткових доробок 3D моделі.
Конвертація полігональної 3D моделі з одного формату полігонів в інший зазвичай проводиться шляхом пересохраненія файлу 3D моделі в потрібному форматі.
Пам'ятайте, що правильний вибір формату даних перед початком моделювання, і коректна постановка задачі виконавцю Вашого замовлення - це основа для отримання очікуваного якості виробу!