- autre - Modélisation solides vs. maillage, question

[demandeinfos]

Bonjour,

Dans ce site il y a cette phrase : "Contrairement aux modèles solides, les maillages n'ont pas de propriétés de masse." 

Je souhaiterais vous demander quelques éclaircissements sur cette phrase.

Est-ce que c'est pour dire autrement que tout ce qui n'est pas Bézier/NURBS et/ou paramétrique ne peut pas être utilisé pour des calculs ou autres ?

Merci d'avance pour vos retours.

[Kliptow]

C'est normal, un maillage est un nuage de points, il ne définie pas un volume fermé. Si tu veut une masse il te faut un volume pour appliquer la masse volumique du matériau.

Par exemple la surface d'une planche c'est Lxl mais un grillage de ce point de vue n'a pas de surface car c'est "juste" des fils.

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Merci pour ce retour, ça fait quelques années que je fais du maillage sous Blender pour l’impression 3d sans notion de base, du coup je m’intéresse depuis peu à ces notions (polygonal, surface, solide, paramètrique ...), pas simple, mais je m’aperçois que c’est presque indispensable à connaître. Bonne après midi.

[demandeinfos]

Bonjour,

Je souhaiterais vous demander une précision concernant les termes utilisées pour la modélisation. Pour la modélisation par maillage (nuage de points reliés par des Edges ?) ou courbes/surfacique (surface ou objet creux ?) je vois à peu près mais je cherche une définition de celle dite « volumique ».

Quand on dit « volumique « , considère-t-on dans ce cas l’objet (primitive) « plein » au départ, et ce sont les données initiales de cet objet qui sont modifiées  par des opérations successives et conservées par le logiciel (« paramétrique » ?). Est-ce correct ?

Merci d’avance pour vos retours.

[Kliptow]

@demandeinfos

Un logiciel de modélisation 3D paramétrique c'est assez simple. Tu trace une esquisse (forme géométrique formant un contour fermé) et ensuite tu applique une fonction d'extrusion par exemple. Tu utilise toujours soit des esquisse tracé sur des plans (plan de face, droite, gauche,..) ou sur des surface directement. Et ces esquisse servent de base pour une fonction qui enlève ou rajoute de la matière. Et des fonctions complète tout ça, création de congé ou de chanfrein par exemple.

Donc oui le volume crée dès la première fonction (par exemple la création d'un cube) fait que ton objet sera "plein" et non pas défini que par une surface ou une "peau".

Il y a ce site qui explique très bien ce qu'est un logiciel paramétrique : https://www.form2fab.com/cao-parametrique/

L'avantage c'est surtout une plus grande flexibilité sur les modifications. Toutes les fonctions en cascade crée un "arbre de conception". Par exemple sur solidworks tu peut modifier n'importe quelle esquisse ou fonction a n'importe quel moment. Sur fusion il me semble qu'ils appellent ça la timeline.

Par contre tu peut te rapprocher d'un modeleur en utilisant des fonctions dite "surfacique". Donc toujours basé sur des esquisses mais permet des formes bien plus "organique" qu'avec des fonctions classique. Par exemple pour faire une forme ergonomique. Tout va dépendre de l'usage, si c'est pour de la pièce mécanique alors un logiciel paramétrique sera parfait. Si c'est pour de la figurine plutôt un modeleur. C'est assez simplifié

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Ok, c’est plus clair, merci @Kliptow

Je pensais que le paramétrique, au delà de l’historique, permettait de modéliser en entrant des données numériques comme dans Freedcad par exemple.

Donc si je comprends, un logiciel « surfacique » peu gérer des surfaces déformables, mais pas des volumes ? cad que si j’extrude avec un surfacique, c’est que les parois sans création de volume ?

[gerardm]

surface:

 

volume:

 

esquisse 

Modifié (le) Juin 4, 2021 par gerardm

[Kliptow]

il y a 26 minutes, demandeinfos a dit :

Ok, c’est plus clair, merci @Kliptow

Je pensais que le paramétrique, au delà de l’historique, permettait de modéliser en entrant des données numériques comme dans Freedcad par exemple.

Donc si je comprends, un logiciel « surfacique » peu gérer des surfaces déformables, mais pas des volumes ? cad que si j’extrude avec un surfacique, c’est que les parois sans création de volume ?

Le terme paramétrique viens bien du fait de renseigner des dimensions ou des contraintes géométrique à ton esquisse. Donc oui tu renseigner des cotes sur tes esquisse.

Le surfacique c'est la solution que les logiciel paramétrique classique ont trouvé pour permettre de rapprocher leur logiciel du modelage libre.

C'est compliqué à expliquer a l'écrit.

Un logiciel 3D paramétrique c'est comme un constructeur automobile qui utilise des presses pour formé ton capot de voiture.c'est précis, avec des cotes de construction défini et une finalité bien fonctionnelle Mais avant ça tu a un sculpteur qui a fait la forme du capot a la mains avec du mastic ou de l'argile, ca c'est le logiciel dit "modeleur" 3D type rhino3D. Tu as facilement la forme que tu as en tête mais il est plus difficile d'y intégré une notion de dimensions précises.C'est peut être pas la meilleur analogie mais j’espère que ça t'aidera quand même

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Merci @gerardm et @Kliptow pour vos retours qui m’ont permis de me confirmer quelques points. J’ai pas mal de lecture en cours mais ce n’est pas évident sans les bases.

C’est un peu plus clair quoique je ne vois pas encore bien tout à fait la différence entre du dit « surfacique » et du dit « volumique », et la distinction qui en est faite entre les logiciels, je vais relire vos posts et je poursuis la lecture. Je reviendrai sur le post si besoin.

Bonne journée.

[gerardm]

Le terme paramétrique comme son nom l'indique, le logiciel utilise un paramètre. Le logiciel peut être volumique, surfacique ou même filaire.

Je dessine un rectangle de 20 par 30 mm, 1er coin en 0,0:

Je mets des cotes de 20 et de 30.

Si non paramétrique: le logiciel mémorise les points O[0,0] A[ 0,20]  B[30,0] et C[30,20]  . Il trace les droites OA ,AC, CB et BO. Dans sa base de données il y a les valeurs des coordonnées des points et la fonction de traçage des droites pour faire le rectangle. Erreur, je voulais 40 par 30. J'efface tout... et je recommence.

Si paramétrique: le logiciel mémorise la fonction rectangle et il mémorise les points O, A, B, C avec pour coordonnées non plus les valeurs  (0,20,30) mais des adresses où sont stockées ces valeurs (0,20,30). Il y a un intermédiaire. Pour faire simple c'est comme si tu mettais une carte postale dans une boite aux lettres, dans une enveloppe.

Erreur, je voulais 40 par 30, j'ouvre l'enveloppe et je vire 20, je mets 40 à la place. Et miracle j'ai un beau rectangle de 40 par 30.

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J’ai lu, lu et relu mes sources et vos messages @gerardm @Kliptow

Je crois que c’est bon. 

Merci beaucoup pour vos réponses.

[demandeinfos]

Bonjour @gerardm et @Kliptow

Sur ce site, j'ai lu ceci : " Vous pouvez également utiliser le menu Quadr. ou la pile de modificateurs pour "réduire" un modèle paramétrique pour certaines formes de surface éditable : un poly éditable, un maillage éditable, un patch éditable ou un objet NURBS."

Comme je disais plus haut, je vois bien maintenant les différentes notions (surfacique, volumique, paramétrique ...).

Mais cette phrase m'a un peu gêné : si je modélise un objet en paramétrique avec fusion 360 à partir d'une esquisse que j'extrude et j'applique quelques Booléen, j'obtiens un volume qui ne sera pas ni du maillage ni du NURBS, est-ce bien ça ? et du coup c'est quoi, une autre fonction mathématique propre au logiciel ?

Si ce n'est pas clair, je peux reformuler.

Merci d'avance pour vos retours.

[gerardm]

La on commence a entrer dans le dur .

On a les "courbes" composées d'une suite de points "jointifs" . On comprend immédiatement que l'on ne pourra pas mémoriser tous ces points (une infinité).

D'où une astuce mathématique: On utilise les courbes de Bézier ( voir Paul de Casteljau et Pierre Bézier ingénieurs Français ), puis plus tard les Non Uniformes Rationnelles B-Splines (de petit nom NURBS) et d'autres ....

En gros on mémorise un polygone (suite de segments jointifs) donc des points départ et arrivé de ces segments (un nombre fini maintenant) et on reconstruit la courbe en appliquant des règles mathématiques.

Il y a quelques courbes que l'on peut mémoriser autrement (segment, cercle par exemple). Pour le cercle son centre et son rayon ça suffit. C'est pourquoi il est possible (et des fois souhaitable voir dans quelques lignes)de convertir ces cercles en courbes de Bézier.

Je passe aux surfaces: Un monde à lui tout seul.

Une surface a deux cotés (dessus, dessous) et bien pas toujours tu peux avoir des surfaces à un seul coté(cordon de Moebius). Je sais c'est troublant et pas du tout apprécié par les usineurs entre autre (j'usine le dessus et comme tout est dessus il reste rien, si des copeaux et des outils cassés...). Tu peux même avoir une surface à un seul coté qui peux contenir un volume.

Les surfaces sont "mémorisées" à partir de réseaux de courbes (Bézier, NURBS,...), un espèce de maillage.

Tu comprends qu'en bougeant un pôle (sommet) du polygone du maillage, tu changes la forme de la courbe donc la forme de la surface. Construction libre c'est de la pate à modeler.

Les surfaces dites "canoniques" sont elles construites à partir des formes "canoniques" les cercles par exemple permettent de construire des cylindres.

Mais comme tu as mémorisé que le centre, le rayon et la hauteur, tu ne peux que modifier ces valeurs. Si tu veux modifier la forme, un bosse ou un enfoncement dans ton cylindre il va falloir transformer cette surface en une surface à réseaux de polygones. C'est là que je réponds à ta question.

Pour conclure: Les volumes ne sont que des surfaces fermées (sans trous) avec un choix du coté  matière.

[Kliptow]

La modélisation booléenne c'est la pire des choses pour moi, surtout sur un logiciel paramétrique. Tu n'aura jamais rien de propre en utilisant cette méthode de conception.

Par exemple tu modélise un cube, et toi tu veut soustraire au volume de ce cube une sphère ?

Avec la modélisation dite booléenne tu à deux volumes que tu fusionne ou soustraire l'un par rapport a l'autre. Donc ton esquisse qui représente ta sphère et sa fonction d’enlèvement de matière par révolution est remplacer par la même chose mais calculé par le logiciel. Avec des formes plus complexe il y a peut être un intérêt de passé par une booléenne. Ça évite de devoir crée X esquisse avec X fonction pour représenté la forme a soustraire.

Pour la création de moule par exemple. Mais en dehors de ces cas particulier autant directement partir sur un modeleur 3D spécialisé dans la manipulation de volume sans le coté paramétrique.

 

Arès cette image de l'article peut induire en érreur.

Je prend le cas de solidworks car c'est le seul que j'utilise tout les jours. Si tu fait du volumique avec solidworks tu aura le cas de gauche.Mais le logiciel utilisant des formule mathématique tes surfaces sont rapporté a des faces trop petite pour être vue. Donc tu ne vera pas le maillage.

Si tu exporte ton fichier en STL par exemple, tu sera dans le cas de figure du millieu car le maillage ne converit les face qu'en triangle et de plus grand taille. Après tu peut jouer sur la résolution du maillage mais pour arrivé à une définition équivalente a celle de l'objet de base tu aura des centaines de millions de points.

Bon j'espere ne pas trop te perdre. l'exemple le plus concret :

Tu trace un cercle sur un logiciel de dessin vectoriel. Le logiciel interprète une formule mathématique pour tracer ce cercle. peut importe a quel point tu va zoomer sur ton images le cercle sera toujours "rond". Ca c'est ton fichier dans le format natif du logiciel 3D (.slprt pour du solidworks par exemple)

Maintenant exporte ton fichier en JPG, a partir d'un certain zoom tu va retrouvé des "pixel" qui sont rectiligne mais qui sont assez petit pour donné l'illusion d'une courbe.

c'est la même chose pour les logiciel 3D.

 

Mais surtout, pourquoi tu veut savoir des choses aussi précise. c'est bien la curiosité mais très peu de monde veut rentré autant dans le détail. Surtout que ca n'apportera rien du point de vue qualité du fichier ou de l'impression.

 

Edit : Extrait de l'aide de solidworks

http://help.solidworks.com/2017/french/SolidWorks/sldworks/c_Tool_Body_Modeling.htm

Utilisation d'outils booléens

Cette technique de modélisation vous permet de créer des outils complexes à l'aide desquels vous supprimez de la matière d'un corps volumique ou ajoutez des formes complexes à une géométrie.

 

Ici ils limitent donc l'utilisation à la soustraction/ajout de forme complexe.

Modifié (le) Juin 9, 2021 par Kliptow

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Merci beaucoup  @gerardm et @Kliptow pour vos retours.

Je vais prendre le temps de bien lire vos réponses et je reviendrai sur le post si besoin.

Bonne journée

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Il y a 2 heures, Kliptow a dit :

Mais surtout, pourquoi tu veut savoir des choses aussi précise. c'est bien la curiosité mais très peu de monde veut rentré autant dans le détail. Surtout que ca n'apportera rien du point de vue qualité du fichier ou de l'impression.

@Kliptow  je n'ai pas forcément la réponse, et ma question n'est pas forcément claire non plus d'ailleurs, c'est certainement un manque de clarté pour ma part pour l'instant (je crois ce qui m'a beaucoup gêné c'est cette partie de la phrase : "pour "réduire" un modèle paramétrique pour certaines formes de surface éditable")

J'ai noté ces deux réponses qui m'ont pas mal éclairé (enfin j'espère) avec celle de  @gerardm 

Il y a 2 heures, gerardm a dit :

Mais comme tu as mémorisé que le centre, le rayon et la hauteur, tu ne peux que modifier ces valeurs. Si tu veux modifier la forme, un bosse ou un enfoncement dans ton cylindre il va falloir transformer cette surface en une surface à réseaux de polygones. C'est là que je réponds à ta question.

Il y a 2 heures, Kliptow a dit :

Tu trace un cercle sur un logiciel de dessin vectoriel. Le logiciel interprète une formule mathématique pour tracer ce cercle. peut importe a quel point tu va zoomer sur ton images le cercle sera toujours "rond". Ca c'est ton fichier dans le format natif du logiciel 3D (.slprt pour du solidworks par exemple)

Maintenant exporte ton fichier en JPG, a partir d'un certain zoom tu va retrouvé des "pixel" qui sont rectiligne mais qui sont assez petit pour donné l'illusion d'une courbe.

c'est la même chose pour les logiciel 3D.

A ce stade nos échanges m'ont bien renseigné sur le sujet, et je vais poursuivre mes lectures et je reviendrai sur le post si besoin.

Bonne journée.

[demandeinfos]

Un petit dernier retour svp avant de stopper le post   @gerardm et @Kliptow 

En introduction de cette vidéo, le présentateur donne les infos suivantes : « ce logiciel est surfacique donc pas volumique, va travailler uniquement avec des surfaces, et créé des volumes en assemblant des surface ensemble, ce qui donne l’avantage d’avoir un meilleur contrôle que pour un logiciel volumique, les logiciels surfacique permettent de faire des choses plus complexes plus facilement, mais l'inconvénients et que l’on ne travaille pas avec des primitives, il y a un maximum de choses à faire là où un logiciel volumique permet de mâcher le travail »

mais pourtant ce même logiciel permet d'insérer des sphères (donc un volume) sans qu'on les modélise, du coup, on fait tout de même bien du volumique avec ? 

[gerardm]

Tout volume procède une "peau" c'est une surface.

Ta sphère "surfacique" si tu décides de mettre la matière à l'intérieur c'est un ballon, une boule de pétanque,......

Mais si tu mets la matière à l'extérieur, tu as un univers plein avec un trou sphérique. Mais c'est toujours la même sphère surfacique.

Le surfacique est utilisé pour créer des formes "gauches"( sculpture, carrosserie automobile,...) c'est plus difficile à utiliser que le volumique qui convient pour les pièces mécaniques. On utilise un mixte des deux pour créer un moule d'injection par exemple.

[demandeinfos]

C'est noté @gerardm

Merci pour tous les conseils.