CAD Exchanger — преобразование полигональных 3D моделей в BRep

Разнообразие типов 3D данных  часто может привести к путанице, особенно для начинающих пользователей. Форматы файлов, подходящие для определенных задач, не могут быть использованы в других случаях. Например, подавляющее большинство станков с ЧПУ не поддерживают данные сетки (например, STL, OBJ или VRML). Для их работы вам потребуется вход B-Rep (STEP, IGES или другой). Это неудобно, так как обычно исходный 3D-файл доступен только в формате полигонального файла. Это чрезвычайно распространено в стоматологической сфере. Стоматологи используют внутриротовой сканер для создания трехмерной модели сетки для дальнейшего использования в программном обеспечении CAM, которое не обрабатывает файлы сетки. Для включения этого рабочего процесса необходимо преобразование. Если вы используете CAD Exchanger для преобразования полигональных файлов в B-Rep, появится окно с предупреждением.

И вот почему нам важно дать подробное объяснение первопричины. Как следует из формулировки, проблема заключается в преобразовании формата на основе ячеек (такого как STL) в формат, основанный на точной геометрии, что не имеет смысла или не эффективно.

Как правило, трехмерные модели описываются с использованием двух разных подходов — точного и приближенного. Первый использует точное геометрическое представление (так называемое B-Rep, или Граничное представление), а другой использует полигональное представление (также часто называемое граненым, тесселяционным, триангулированным и т. Д.). Следующие два изображения демонстрируют разницу на примере простейшей твердой сферы:

B-Rep представление сферы использует расположение сферы (ориентация центральной и локальной осей) и радиус. Это компактное точное определение, из которого сфера может быть точно построена и использована (например, для оценки точек, нормалей и т. Д.). Полигональное представление состоит из треугольников, соединяющих узлы. В случае сферы узлы будут лежать на сферической поверхности. Количество треугольников в многоугольном представлении зависит от точности, используемой при аппроксимации исходного точного представления B-Rep. Этот процесс называется созданием сетки, тесселяции, триангуляции или тому подобного. Изображения ниже демонстрируют ту же оригинальную сферу B-Rep, тесселированную с различной точностью:

IGES, STEP, ACIS, Parasolid и другие подобные форматы используют представление B-Rep, тогда как STL, VRML, X3D и другие используют полигональное представление. Формат JT может содержать оба.

Таким образом, преобразование модели из любого формата на основе B-Rep (такого как IGES или STEP) в формат на основе ячеек (такой как VRML) является относительно простым. Однако обратное (например, от STL к IGES) практически невозможно — распознавание геометрических поверхностей произвольной формы (которые могут быть тысячами) из произвольного набора треугольников недетерминировано, вряд ли осуществимо, ненадежно и потребует много вычислительного времени.

Вот почему CAD Exchanger предупреждает пользователя о проблеме, пока он / она четко не поймет проблему и не заставит приложение продолжить работу. В последнем случае CAD Exchanger просто создаст плоские поверхности B-Rep для каждого исходного треугольника. Это приведет к огромному увеличению размера файла модели, и выходная модель (например, в формате IGES) не будет иметь практического применения в любой системе САПР, кроме как для визуализации. Однако для целей визуализации любой другой формат сетки будет работать еще эффективнее.

Поскольку JT-файл может содержать как B-Rep, так и многоугольное представление, предупреждение выдается только тогда, когда исходный JT-файл содержит только многоугольное представление без B-Rep. В случае JT с B-Rep, приложение просто успешно выполняется, и предупреждение не выдается.

Рекомендации

Для соответствующего рабочего процесса (когда целевой формат основан на B-Rep) исходная модель должна исходить из формата, основанного на B-Rep — примером этого является преобразование STEP в JT. Если это невозможно, и вы четко понимаете проблему и ее последствия, просто выполните приложение графического интерфейса CAD Exchanger, чтобы продолжить и экспортировать в целевой формат по вашему выбору.

Back to Top