Antimony - CAD dari dunia paralel

Di antara sistem CAD tiga dimensi, yang paling terkenal adalah program yang menerapkan dua pendekatan desain utama: pemodelan langsung dan parametrik.

Selain itu, ada sistem CAD prosedural yang memungkinkan pemodelan melalui pemrograman. Pendekatan ini telah mendapatkan pengakuan di kalangan pecinta pemrograman dan perancangan perangkat dengan open source dan desain. Sebagai contoh, OpenSCAD terkenal, yang telah disebutkan lebih dari satu kali.

Saya sarankan melihat sistem CAD lain yang tidak biasa yang disebut Antimony.


Fig. 1. Antimony - CAD dari dunia paralel

Antimony adalah perangkat lunak CAD open source yang menyediakan pendekatan untuk pemodelan solid menggunakan grafik asiklik diarahkan.

Pendekatan ini digunakan dalam berbagai paket untuk visualisasi 3D, tekstur dan pembuatan grafik game, dan untuk pemodelan solid-state pendekatan ini mungkin digunakan untuk pertama kalinya.

Penulis Matt Keater sendiri menggambarkan gagasannya sebagai "CAD dari alam semesta paralel."
Antimony dibangun dari tiga komponen utama:

• Kerangka kerja untuk memindahkan data sepanjang grafik asiklik terarah.
• Inti geometrik untuk operasi CSG (Constructive Solid Geometry) menggunakan representasi fungsional (F-Rep) dari padatan.
• Perpustakaan primitif dan transformasi "hebat". Perpustakaan berisi kedua operasi akrab seperti bergerak, penskalaan, memutar, operasi Boolean, dan lebih tidak biasa untuk sistem CAD solid-state, seperti deformasi tarikan, tolakan, lentur.

Fig. 2. Deformasi tolakan

Pemodelan solid antimony dilakukan dengan menghubungkan node grafik.
Node adalah primitif atau transformasi.

Setiap node memiliki bidang-bidang di mana nilai-nilai dapat dimasukkan secara manual, ditetapkan sebagai fungsi dari parameter node lain, mengaksesnya dengan nama node dan field, dan menghubungkan node ke yang sebelumnya.


Fig. 3. Transfer nilai melalui komunikasi dan melalui nama node dan parameter

Di dalam setiap node adalah skrip Python yang dapat diedit, dan Anda juga dapat membuat node baru dengan skrip Anda sendiri.

Hubungan dalam grafik menyediakan propagasi otomatis perubahan.


Fig. 4. Simpul skrip "lingkaran"

Prinsip membangun model secara umum adalah sama seperti dalam sistem CAD yang lebih akrab: kita mengambil gambar datar, menerapkan operasi membangun tubuh tiga dimensi untuk itu (atau segera mengambil tiga dimensi primitif), kemudian menggabungkan tubuh ini dengan orang lain menggunakan operasi Boolean atau menggunakan operasi perpindahan dan deformasi. .

Model dapat berupa tubuh tunggal atau multi-tubuh, Antimony tidak memaksakan koneksi parametrik yang kaku, sampai pengguna menetapkan koneksi. Pilihan angka planar kecil, tetapi semuanya merupakan area tertutup, sehingga operasi logis yang sama berlaku untuk mereka sebagai padatan.

Antarmuka pengguna diwakili oleh dua jendela utama: jendela grafik dan
jendela viewport (viewport). Anda dapat membuka jendela viewport tambahan dengan empat proyeksi.


Fig. 5. Minimalis dalam segala hal

Menu operasi dapat dipanggil dengan mengklik kanan dari mana saja di jendela grafik dan jendela viewport.

Selain metode di atas untuk mengubah parameter node, dimungkinkan untuk berinteraksi dengan primitif dan operasi, menyeretnya dengan titik mouse aktif.

Karena penulis program ini bekerja di Formlabs, ia mengurus kemungkinan mewujudkan model yang dihasilkan. Oleh karena itu, Antimony mendukung ekspor model dalam bentuk raster 2.5D (peta ketinggian dalam format PNG) dan dalam bentuk model dalam format STL untuk pencetakan 3D. Perintah ekspor juga merupakan simpul grafik.


Fig. 6. Hasil ekspor ke STL

Dan sedikit tentang kekurangannya:

• Tidak ada impor model dari sistem CAD lainnya.
• Ketidakmampuan untuk menetapkan kontur datar sewenang-wenang sebagai sketsa untuk tubuh tiga dimensi secara signifikan membatasi kemungkinan pemodelan.
• Pertanyaan tentang bagaimana membuat chamfer dan fillet secara rasional tetap terbuka.
• Tingkat stabilitas proyek diperkirakan sebagai versi beta, mungkin tidak layak untuk mencoba sesuatu yang serius untuk dilakukan di Antimony, tetapi itu akan menarik untuk dimainkan.

Mengharapkan kemarahan insinyur desain, saya harus mengatakan bahwa sistem CAD seperti itu diciptakan terutama bukan untuk tujuan praktis, tetapi karena olahraga pribadi atau kepentingan ilmiah penulis. Jelas bahwa kita tidak berbicara tentang gambar di sini, karena Antimony dirancang khusus untuk memodelkan benda tiga dimensi.

Saya akan menyuarakan kesan pribadi saya bahwa bermain dengan pemodelan di Antimony sangat tidak biasa dan menarik, dan hampir tidak adanya elemen antarmuka pengguna berkontribusi untuk perendaman dalam proses pemodelan dan hiburan yang menyenangkan.

Penulis memilih nama untuk sistem CAD yang tidak biasa bukan karena kecelakaan. Antimon diterjemahkan sebagai antimon - suatu zat yang menggabungkan sifat-sifat logam dan non-logam, dan mengembang ketika lelehan membeku.

Sangat menarik untuk melihat program yang sedang berjalan pada screencast dari Matt Keater:


Github

Antimony ditulis dalam C ++ dan Python. Repositori berisi instruksi perakitan dari sumber untuk Linux dan macOS, dan gambar DMG yang sudah jadi.