Revue CAO du noyau de géométrie C3D

Dans des articles précédents sur le noyau géométrique C3D, nous avons analysé sa structure interne (structure du noyau , module de visualisation ) et expliqué en quoi il diffère de l'API du système CAD ( article ). Le noyau, en tant qu'outil de développement CAO, ne peut montrer ses qualités que dans des produits écrits sur sa base.

Aujourd'hui, plus de 20 systèmes de CAO commerciaux et internes ont été lancés sur notre cœur. Dans la revue, nous vous dirons de quel type de produits il s'agit, quel rôle le noyau y joue et quelles sont les fonctionnalités de son application. De nombreux produits mentionnés dans la revue sont déjà apparus sur Habré. Nous fournirons des liens vers des articles les concernant.



CAD / Design


Le premier que nous appelons toujours KOMPAS-3D, avec lequel, en fait, l'histoire du noyau a commencé. Aujourd'hui, plus de 520 000 utilisateurs travaillent avec le système (y compris les licences commerciales, à domicile et de formation). Pendant 12 ans, le cœur s'est développé en tant que composant interne de KOMPAS-3D et a reçu ses fonctionnalités initiales à la demande de ses développeurs. La modélisation tridimensionnelle a été mise en œuvre par le C3D Toolkit (noyau géométrique, solveur paramétrique, convertisseurs), à l'exception de la visualisation - un moteur 3D est apparu avec nous il y a seulement deux ans. Maintenant, KOMPAS-3D continue d'influencer le cœur: les tâches les plus urgentes sont la modélisation de formes complexes et l'augmentation de la productivité.


Dans la dernière version du noyau C3D Modeler, nous avons ajouté de nouveaux cas spéciaux de construction de congé et de congé à trois faces. En général, les filets restent l'un des problèmes les plus difficiles pour les noyaux géométriques, car couvrir toutes les options pour leur construction est impossible.

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Cas particuliers d'arrondi

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Arrondir trois faces (ou arrondir complètement)

Certaines applications KOMPAS-3D fonctionnent directement avec le noyau géométrique. L' article fournit un exemple de l'application «Arbres et transmissions mécaniques 3D», où des modèles exacts d'éléments de transmissions mécaniques (coniques, hypoïdes, etc.) sont créés à l'aide du noyau.

Un autre système de CAO bien connu dans lequel le noyau C3D Modeler a été présent récemment est nanoCAD. Dans un article sur la nouvelle plate-forme, nanoCAD Plus 10 dows a décrit le fonctionnement du module de modélisation 3D: le noyau géométrique - C3D ou ACIS - est connecté au choix de l'utilisateur, tandis que notre noyau est installé par défaut.

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nanoCAD Plus avec modélisation 3D sur C3D

Pour passer aux opérations C3D qui étaient précédemment effectuées sur ACIS, il a fallu plus d'un obstacle à surmonter. Changer le noyau 3D implique de changer les données des liens associatifs, de changer l'orientation des faces et des bords, de changer le type de géométrie des bords, de changer la topologie du corps lors de la construction, de changer la topologie du corps lors du changement du format du modèle 3D et de rejeter la géométrie des surfaces complexes. Les développeurs de Nanosoft ont réussi à vaincre tout cela.

Conception EDA / Ă©lectronique


Si les systèmes de CAO mécaniques sont passés au paradigme de la conception tridimensionnelle depuis longtemps, alors pour les appareils électroniques de CAO, la 3D ne devient courante que maintenant. Les développeurs mondiaux et russes sont ici dans des positions à peu près égales en termes de capacités de leurs produits. Et ce qui est agréable pour nous - les deux travaillent avec notre cœur.

Il y a un an, Altium, le développeur du célèbre Altium Designer (successeur de P-CAD), a licencié le C3D Toolkit, et une nouvelle version d'Altium Designer, dans laquelle la modélisation 3D est déjà réalisée par nos outils, devrait être publiée.

Parallèlement à Altium, la société russe Eremeks développe un système de conception de circuits imprimés Delta Design basé sur le noyau géométrique C3D Modeler.

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Modèle PCB dans Delta Design

Pour Delta Design, nous avons dû résoudre le problème de la visualisation des cartes de circuits imprimés avec un grand nombre de couches et de composants - pour accélérer les opérations avec les régions du cœur.


CAE / Analyse et calculs d'ingénierie


Les ingénieurs d'études d'installations industrielles connaissent bien la société NTP Pipeline et ses produits START, PASSAT, Shtutser-FEM. Depuis 2014, dans le programme PASSAT, qui effectue des calculs de résistance des vaisseaux et appareils, tous les éléments d'un modèle 3D sont créés sur le noyau C3D Modeler, et c'est une liste assez large: coques cylindriques et transitions coniques, fonds soudés et couvercles détachables, trous de renforcement, inserts dans les coques et fonds convexes, joints de bride, etc.

Le noyau est également responsable du calcul des caractéristiques géométriques (volume, surface, centre de gravité, moment d'inertie) et C3D Converter pour l'exportation des modèles aux formats ACIS, IGES, Parasolid et STEP.

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PASSAT

Cette année, «NTP Pipeline» a connecté le cœur à son deuxième produit, le Stutzer-FEM (calculs de résistance des nœuds de raccordement pour l'équipement), mais pas encore pour toutes les opérations géométriques. En raison des caractéristiques des modèles, des difficultés ont surgi avec les opérations booléennes et la projection de courbes sur la surface. Fondamentalement, dans notre cœur, le Stucker-FEM stocke les courbes et crée des congés.

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Union-FEM

Pour développer le logiciel de calcul, il utilise le cœur C3D et le centre nucléaire du RFNC-VNIITF de Rosatom State Corporation. Nous n'avons pas le droit de parler de l'objectif du produit, mais plusieurs captures d'écran peuvent être affichées.

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Au début, nos composants étaient utilisés dans ce produit uniquement pour la modélisation de la géométrie et l'importation / exportation de la géométrie finie via des formats d'échange, et les développeurs ont fait la visualisation sur leurs propres composants. Mais il y a un an, ils sont passés à notre moteur C3D Vision. Selon eux, la qualité s'est améliorée et la vitesse de sortie des éléments de scène a augmenté. Nous attendons maintenant des outils pour créer, sortir et travailler avec une scène 2D.

AEC & BIM / Architecture, construction et modélisation de l'information


Malgré les différences externes, du point de vue du noyau géométrique, l'architecture n'est pas très différente de l'ingénierie mécanique. Par conséquent, lorsque l'équipe Renga Software Rengabim a choisi le noyau sur lequel écrire son BIM, notre C3D s'est avéré très utile.

Désormais, les développeurs utilisent le noyau, le solveur et les convertisseurs dans trois produits: Renga Architecture, Renga Structure et Renga MEP. Les outils C3D sont chargés de créer la géométrie des objets architecturaux et structurels, de transformer la géométrie, d'obtenir les sections et les façades des bâtiments, de modifier les itinéraires et les équipements qui y sont connectés, de calculer les masses et les surfaces, d'importer des modèles solides.

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Projet de construction d'un jardin d'enfants Gelendzhik dans l'architecture Renga

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Structure Renga

Design d'intérieur et d'armoire / Mobilier et design d'intérieur


Ce groupe comprend des applications qui en Russie sont utilisées pour appeler des systèmes de CAO de meubles. BAZIS-Center a été la première entreprise à utiliser le noyau C3D alors que nous n'avions pas encore de documentation, de liste de prix officielle pour une licence ou de nom C3D lui-même. X512 a décrit son expérience dans la sélection et la mise en œuvre du noyau dans le projet dans l'article « Nuclear Technologies in CAD .

Nous soulignons dans l'article un point lié aux spécificités de la conception de meubles - la modélisation des façades pliées. À la demande de BASIS-Center, nous avons ajouté le pliage de corps non en feuilles à C3D Modeler. Pour plier n'importe quel corps, il suffit de définir le plan de coupe, le nombre et l'épaisseur des pièces dans lesquelles le corps sera divisé et, pour chaque pièce, de définir l'emplacement de l'axe de pliage et son rayon de la couche neutre. Des plis cylindriques seront formés à partir de morceaux du corps, dans lesquels une couche espacée d'une distance de rayon neutre de l'axe ne subira pas de compression ou de tension. Désormais, dans Basis CAD, vous pouvez simuler des façades courbes avec fraisage.

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Pliage de corps non bâchés

Le progiciel K3-Furniture pour la conception, la production et la vente de meubles d'armoires est développé par le Nizhny Novgorod GeoS Center. C'est notre seul client qui n'utilise que le solveur paramétrique C3D Solver, sans noyau géométrique. Avec son aide, la visualisation de la cinématique de divers mécanismes de meubles, par exemple des ascenseurs, est programmée.

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K3-Furniture

Applications mobiles et cloud / mobiles et cloud


Parmi nos clients, il y a encore peu d'adhérents aux technologies cloud, mais s'ils décident de suivre cette voie, nous avons également une telle expérience.
Par exemple, le noyau C3D Modeler implémente KOMPAS: 24, une visionneuse Android des modèles KOMPAS-3D ( article ).

La société LEDAS de Novossibirsk a intégré le cœur à sa plate-forme LEDAS Cloud Platform (LCP). La plate-forme transfère les applications de CAO à l'environnement Web et fournit dans le navigateur les fonctions de stockage et de gestion des données, de visualisation, de navigation, de communication et de collaboration.

À la demande d'un client américain, nous avons réalisé le solveur paramétrique C3D Solver pour JavaScript. Un produit écrit sur sa base peut non seulement fonctionner dans un navigateur, mais également effectuer des calculs géométriques côté client. À notre connaissance, aucun développeur au monde n'a une telle solution.


PDM / Gestion des données d'ingénierie


Pour faciliter le travail et l'échange d'informations dans les systèmes PDM, une présentation secondaire des documents est formée (copie dans un format neutre). VRML, eDrawings, PDF 3D peuvent être utilisés pour cela. Développeurs pilotes: PLM depuis 15 ans a essayé différentes options et a choisi l'année dernière notre visionneuse C3D ( article ). Il vous permet de visualiser des modèles 3D et d'annoter. Soit dit en passant, la fonctionnalité d'annotation a été développée sur ordre de l'équipe LOTSMAN: PLM et est incluse dans la version Enterprise payante du produit. La visionneuse de base C3D reste gratuite (vous pouvez la télécharger ici ).

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Performance du pilote secondaire: PLM

CAM / Production


En règle générale, dans la préparation des programmes de contrôle pour les machines-outils CNC, le noyau géométrique joue un rôle important, mais pas essentiel: il fonctionne dans le préprocesseur, importe le modèle géométrique à partir des systèmes de CAO et finalise la géométrie avant de programmer le traitement. En fait, le noyau est nécessaire pour saturer les systèmes FAO avec les fonctionnalités CAO exigées par les technologues. Le noyau 3D et les développeurs de solutions CAD / CAM intégrées ne peuvent pas s'en passer.

Une équipe dans le domaine de la FAO a longtemps été formée à l'Université d'État de Mordovie. Ils ont d'abord écrit «Module CNC. Activer "l'API KOMPAS, et plus tard -" Module CNC. Fraisage ”pour usinage 2,5 et 3 axes directement sur le noyau C3D. Leur cheminement diffère de l'approche traditionnelle des développeurs CAM vers le noyau.

L'application est intégrée dans l'espace de travail KOMPAS-3D et utilise le modèle CAO créé dans KOMPAS comme source d'informations géométriques. À l'aide des fonctions C3D, les zones spatiales d'enlèvement de matière, leur soustraction de la pièce et la construction de trajectoires tridimensionnelles sont modélisées. La spécificité de l'utilisation de C3D pour les problèmes de FAO est que des opérations de modélisation géométrique complexes telles que la construction de coques, la recherche de courbes d'intersection, les opérations booléennes ne sont pas les objets ultimes de la modélisation (comme dans les systèmes de CAO), mais ce sont des briques élémentaires pour implémenter des algorithmes de haut niveau spécifiques à pour la zone CAM. Cela impose des exigences supplémentaires pour faire correspondre la précision des résultats obtenus via le noyau avec la précision générale des calculs dans le cadre de tâches de haut niveau.

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Module CNC. Fraisage

Les développeurs intéressés peuvent tester indépendamment le C3D Toolkit. Tous les composants sont fournis gratuitement pendant trois mois, avec documentation, sur demande sur notre site Internet.

Source: https://habr.com/ru/post/fr431918/


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