point@pointcad.ru +7 (495) 781-54-81 Обратный звонок

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Приветствуем всех пользователей Autodesk Fusion 360!

Сегодняшняя статья посвящена инструментам, которые позволяют преобразовать полигональную модель в твердотельную.

Для начала рассмотрим два вида файлов.

Mesh-файл – это полигональный файл (файл-сетка). При полигональном проектировании границы деталей определяются вручную: вводятся координаты точек, которыми ограничивается геометрия детали, точки соединяются рёбрами, рёбра образуют грани, а грани – поверхности. Файлы достаточно примитивны, но до сих пор активно используются как результат сканирования или расчётов и читаются всеми распространёнными САПР. Mesh-файлы невозможно использовать при обработке на станке ЧПУ, их достаточно сложно редактировать из-за большого количества мелких элементов, поэтому появляется необходимость преобразования файла-сетки в твердотельную модель – более гладкую, наглядную и легко редактируемую.

B-rep-файл – твердотельная модель, ограниченная разными геометрическими формами. Твердотельное проектирование используется во всех САПР и позволяет получать достаточно сложные модели.

Рассмотрим простой пример.

Запускаем Fusion 360, открываем модель в формате stl.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Фигура образована разными поверхностями. Отдельно выбрать какую-либо поверхность невозможно, а значит такую фигуру сложно редактировать. Именно для удобства работы с фигурой необходимо преобразовать её в твердотельную модель.

Выделяем фигуру, кликаем правой кнопкой мыши и в списке выбираем команду Mesh to BRep

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Фигура стала твердотельной, все грани остались на своих местах, но теперь каждую из них можно выбрать отдельно.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Теперь избавимся от большого количества граней с помощью команды Merdge, которая находится на вкладке Surface.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Выбираем несколько граней, которые хотим объединить, кликаем «ОК».

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

После объединения граней получаем цельную фигуру, которую, при необходимости, можно редактировать.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Преобразование достаточно простое и подходит не для всех проектов, поэтому переходим к следующему примеру.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

У нас есть слепок ступни, который необходимо создать на станке с ЧПУ. Модель должна представлять собой твердотельный объект, а значит, её необходимо преобразовать.

Модель имеет очень мелкую сетку, состоящую из треугольников, и погрешности. Во Fusion 360 есть инструменты, которые позволяют изменить сетку. Команда Reduce снижает количество треугольников, Remesh смешивает треугольники, Smooth увеличивает гладкость поверхности и т. д.

Воспользуемся командой Reduce и уменьшим плотность – треугольников станет меньше.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Изменить сетку модели также можно с помощью других программ, например Autodesk Meshmixer. На картинке ниже с помощью Meshmixer мы сгладили поверхности слепка.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Для следующего примера нам необходимо преобразовать поверхность, состоящую из треугольников, в поверхность из прямоугольников с помощью программы ReCap Photo. Открываем модель, выполняем действия, указанные на картинке, и нажимаем на кнопку Export.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

После сохранения снова открываем файл во Fusion 360. Как вы можете заметить, сетка стала крупнее, теперь она состоит их прямоугольников.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Создаём рабочие плоскости, которые будут служить опорой для преобразования модели: кликаем Construct, далее Offset Plane. Указываем расстояние между плоскостями и растягиваем их.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Выравниваем нашу модель относительно плоскостей, задаём необходимый угол.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Выделяем сетку модели, её необходимо конвертировать. Щёлкаем правой кнопкой мыши и в списке выбираем Convert, в типе конвертации должно быть Quad Mesh to T-Spline, далее кликаем «OK». Сетка преобразовывается в форму, которую можно изменять с помощью стандартных инструментов.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

На картинке как раз показано изменение фигуры – избавляемся от неровностей.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

С помощью команды Freeform Selection обрезаем лишние участки фигуры – кликаем по команде и точками выделяем области, которые необходимо удалить.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Переходим на вкладку Solid, в истории выбираем Body, кликаем правой кнопкой, из списка выбираем Convert. В окне конвертации проверяем тип T-Splines to Brep, кликаем «ОК». В итоге получается поверхность с меньшим количеством участков.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Советуем вам работать с включенной историей для удобного проектирования.

Теперь требуется создать твёрдое тело, которое будет образовывать подошву.

Выбираем рабочую поверхность и на вкладке Solid кликаем по команде Create Sketch.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

В истории проекта мы отключили видимость поверхности тела и включили сетку – так будет удобнее создавать эскиз. Командой Spline создаём кривую – обводим слепок стопы.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

После создания кривой включаем видимость поверхности и отключаем сетку – так мы проверим, во всех ли местах кривая пересекает поверхность. Если всё в порядке, кликаем Finish Sketch.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Из созданной кривой строим твёрдое тело, которое должно пересекать поверхность – команда Extrude на вкладке Solid.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Строим рабочие плоскости, которые будут использоваться для создания эскиза наружной и внутренней поверхности слепка. Плоскости, которые в данный момент не нужны, можно скрыть с помощью истории.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

По очереди в каждой из плоскостей создаём эскизы – для этого воспользуемся сплайном. Построенные эскизы должны пересекать фигуру полностью.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

На вкладке формы Form находим команду Loft, указываем кривые, и создаётся поверхность. Количество граней поверхности можно уменьшить в редакторе справа.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

На панели Modify кликаем по команде ReplaceFace, выбираем исходную поверхность и поверхность, по которой будем обрезать тело.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Режущую плоскость можно отключить в истории. Далее разделяем твёрдое тело поверхностью, которую мы создали ранее, – панель Modify, команда Split Body. Точность в эскизах мы не соблюдали, поэтому конечный итог отличается от поставленной задачи. Полученное тело можно отредактировать после или делать точные эскизы в процессе создания.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Рассмотрим другой способ получения твердотельной модели – создание кривых на основе исходной сетки. Снова создаём рабочие поверхности, на панели Create кликаем по команде Create Mesh Section Sketch.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

В окне команды выбираем исходное тело и рабочую поверхность – создастся рабочая кривая, по которой поверхность разрезает тело. Сделаем это для обеих поверхностей.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Отключаем видимость тела, в итоге мы получаем два сечения, с которыми будем работать далее.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Перед тем как создать поверхность между двумя кривыми, нужно их отредактировать. Выбираем одну из кривых и выполняем команду Fit Curves to Mesh Section, после чего обычными инструментами обводим кривую, постепенно указывая точками участки. Те же действия выполняем для другой кривой.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Командой Loft выбираем наши кривые.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

На основе получившейся поверхности можно воссоздавать модель, пользуясь стандартными командами панели Create.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Последний способ для создания твердотельных моделей на основе сетки – использование инструментов на вкладке Form.

Воспользуемся командой Face – указываем участки будущей модели, которые привязываются к поверхности сетки.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Для соединения указанных участков можно воспользоваться двумя командами Merge Edge и Bridge на панели Modify – указываем рёбра участков, которые хотим соединить и кликаем «ОК».

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Отверстия заливаем командой Fill Hole – кликаем по команде, а затем по нужной области.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Команда Pull сделает так, что все точки созданной поверхности будут наложены на сетку.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Поверхность можно редактировать: менять размеры, изгибы, добавлять новые грани.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Таким образом можно продолжить создавать всю модель. Этот способ требует больше времени, но и поверхности выглядят ровнее. Модель необходимо конвертировать из формы. Для этого переходим обратно к Solid. В истории находим форму, кликаем правой кнопкой, выбираем Convert, тип конвертации T-splines to BRep.

Fusion 360: от облака точек до твердотельной модели

Мы рассмотрели 4 способа различной сложности для преобразования полигональной модели в твердотельную. Выбирайте удобный для вас, исходя из поставленных задач и возможностей, и создавайте новые головокружительные проекты.

 
Для сбора статистики по работе pointcad.ru, мы cобираем данные о пользователях. Используя pointcad.ru, вы соглашаетесь с нашей политикой обработки персональных данных, включая технологию cookie.