Antimonio - CAD de un mundo paralelo

Entre los sistemas CAD tridimensionales, los más famosos son los programas que implementan dos enfoques de diseño principales: modelado directo y paramétrico.

Además, existen sistemas CAD de procedimientos que permiten modelar a través de la programación. Este enfoque ha ganado reconocimiento entre los amantes de la programación y el diseño de dispositivos con código abierto y diseño. Por ejemplo, OpenSCAD es bien conocido, que se ha mencionado más de una vez.

Sugiero mirar otro sistema CAD inusual llamado antimonio.


Fig. 1. Antimonio - CAD de un mundo paralelo

Antimony es un software CAD de código abierto que proporciona un enfoque para el modelado sólido utilizando gráficos acíclicos dirigidos.

Este enfoque se utiliza en varios paquetes para la visualización en 3D, el texturizado y la creación de gráficos de juegos, y para el modelado en estado sólido, este enfoque probablemente se usa por primera vez.

El autor Matt Keater mismo describe su creación como "CAD de un universo paralelo".
El antimonio está formado por tres componentes principales:

• Un marco para mover datos a lo largo de un gráfico acíclico dirigido.
• El núcleo geométrico para las operaciones CSG (Constructive Solid Geometry) utilizando la representación funcional (F-Rep) de los sólidos.
• Biblioteca de primitivas y transformaciones "fabulosas". La biblioteca contiene tanto operaciones familiares como movimiento, escala, rotación, operaciones booleanas, y más inusual para sistemas CAD de estado sólido, como deformación de atracción, repulsión, flexión.

Fig. 2. Deformación de repulsión

El modelado sólido de antimonio se realiza conectando nodos gráficos.
Un nodo es una primitiva o transformación.

Cada nodo tiene campos en los que los valores pueden ingresarse manualmente, configurados en función de los parámetros de otro nodo, accediendo a ellos por el nombre del nodo y el campo, y conectando el nodo al anterior.


Fig. 3. Transferencia de valores a través de la comunicación y el nombre del nodo y parámetro

Dentro de cada nodo hay un script de Python que se puede editar, y también puede crear nuevos nodos con sus propios scripts.

Las relaciones dentro del gráfico proporcionan propagación automática de cambios.


Fig. 4. El nodo del script "círculo"

El principio de construir el modelo en términos generales es el mismo que en los sistemas CAD más familiares: tomamos una figura plana, aplicamos la operación de construir un cuerpo tridimensional (o tomamos inmediatamente una primitiva tridimensional), luego combinamos este cuerpo con otros usando operaciones booleanas o utilizamos las operaciones de desplazamiento y deformación .

Los modelos pueden ser de un solo cuerpo o de varios cuerpos, Antimony no impone una conexión paramétrica rígida, hasta que el usuario establezca la conexión. La elección de las figuras planas es pequeña, pero todas ellas son áreas cerradas, por lo que se les aplican las mismas operaciones lógicas que a los sólidos.

La interfaz de usuario está representada por dos ventanas principales: la ventana gráfica y
ventana viewport (viewport). Puede abrir una ventana de ventana adicional con un conjunto de cuatro proyecciones.


Fig. 5. Minimalismo en todo.

Se puede acceder al menú de operaciones haciendo clic con el botón derecho desde cualquier lugar de la ventana gráfica y la ventana de la ventana gráfica.

Además de los métodos anteriores para cambiar los parámetros de los nodos, es posible interactuar con primitivas y operaciones, arrastrándolos con puntos de mouse activos.

Como el autor del programa trabaja en Formlabs, se ocupó de la posibilidad de materializar los modelos resultantes. Por lo tanto, Antimony admite la exportación de modelos en forma de ráster 2.5D (mapas de altura en formato PNG) y en forma de modelos en formato STL para impresión 3D. El comando de exportación también es un nodo gráfico.


Fig. 6. El resultado de la exportación a STL

Y un poco sobre los defectos:

• No se importan modelos de otros sistemas CAD.
• La incapacidad de establecer un contorno plano arbitrario como un boceto para un cuerpo tridimensional limita significativamente las posibilidades de modelado.
• La cuestión de cómo hacer chaflanes y filetes racionalmente permanece abierta.
• El nivel de estabilidad del proyecto se estima como una versión beta, probablemente no valga la pena intentar algo serio en Antimony, pero será interesante jugarlo.

Esperando la indignación de los ingenieros de diseño, debo decir que dicho sistema CAD se creó principalmente no con fines prácticos, sino por el interés personal deportivo o científico del autor. Está claro que no estamos hablando de ningún dibujo aquí, ya que Antimony está diseñado exclusivamente para modelar cuerpos tridimensionales.

Expresaré mi impresión personal de que jugar con el modelado en Antimony es bastante inusual e interesante, y la ausencia casi completa de elementos de la interfaz de usuario contribuye a la inmersión en el proceso de modelado y a un pasatiempo agradable.

El autor eligió el nombre de su inusual sistema CAD no por accidente. El antimonio se traduce como antimonio, una sustancia que combina las propiedades de metales y no metales, y se expande cuando la masa fundida se solidifica.

Es interesante ver el programa trabajando en el screencast de Matt Keater:


Github

Antimony está escrito en C ++ y Python. El repositorio contiene instrucciones de ensamblaje de la fuente para Linux y macOS, e imágenes DMG listas para usar.