Objekty trojrozměrných scén (VRML) a jejich přenos do programu Autodesk Inventor

VRML (Virtual Reality Modeling Language nebo Virtual Reality Markup Language) je grafický formát vyvinutý především k popisu trojrozměrných scén s aktivními i pasivními objekty. Je možné se s ním setkat zejména v aplikacích virtuální reality. Ve VRML souborech (nejčastěji přípona .wrl) mohou být nadefinovány barvy, textury, osvětlení i animace. VRML soubory lze rovněž použít k výměně 3D návrhových dat, ovšem většinou pouze za účelem jejich prohlížení. Níže se pokusíme popsat způsob, jakým lze VRML soubory do aplikace Autodesk Inventor importovat, a jak je možné je využít pro další práci v tomto softwaru. Byl použit Autodesk Inventor 2008.

Řešený problém

Uvažujme situaci, kdy bychom potřebovali pracovat se 3D modelem nějakého zařízení, ale nemáme zdrojové soubory, výkresová dokumentace obsahuje pouze základní rozměry (např. informace uvedené v sestavách) a k ručnímu proměření stroje jsme se zatím neodhodlali, protože by mohlo být poměrně komplikované. K dispozici máme pouze VRML soubor s daným zařízením. Takováto situace může nastat např. tehdy, pokud potřebujeme model obráběcího stroje pro simulace obrábění v CAM systému. Popíšeme si ji na příkladu otočné desky naklápěcího stolu obráběcího centra. Níže uvedený postup nemusí být jediným řešením, jakékoliv další nápady, jak import provést, jsou vítány v komentářích pod článkem.

K cíli oklikou – převod do formátu 3ds

Způsob, jakým se import do aplikace Autodesk Inventor provede, byl hlavním problémem celého úkolu. Cílem bylo provést převod svépomocí, s využitím softwaru dostupného na Internetu. Postupně bylo zjištěno, že přímý import (pomocí externí aplikace) nebude možný, protože žádná takováto aplikace pravděpodobně není k dispozici. Proto bylo zvoleno náhradní řešení, tedy využití dvou externích aplikací – první software převede wrl soubor do jiného formátu a druhá aplikace poslouží k samotnému importu.

Jako vhodný pro převod wrl souboru na jiný formát (byl vybrána síť 3D Studia .3ds) se ukázal být prohlížeč 3D Exploration (Obr. 1). Jedná se o již starší prohlížeč, který je možné stáhnout z následující adresy: http://soft.softoogle.com/ap/3d-exploration-download-591.shtml. Po stažení funguje jako 30denní trial verze. Samotná konverze souboru se provede jednoduše výběrem požadovaného formátu v dialogovém okně Uložit jako. Lze také nastavit velikost, natočení, nebo polohu exportovaných objektů.

  Obr. 1: VRML soubor s deskou v prohlížeči 3D Exploration (výřez okna)

Převod wrl souborů (a rovněž i pozdější import 3ds souborů) může v závislosti na výkonu počítače trvat delší dobu, zejména pokud se jedná o rozsáhlý model, např. úplný model CNC stroje. Tento problém lze poměrně dobře eliminovat tím, že v programu 3D Exploration vypneme ve stromové struktuře wrl souboru nepotřebné objekty a v dialogovém okně Uložit jako nastavíme volbu Visible objects only. Celou sestavu je pak možné ukládat postupně.

Import pomocí 3DS Import for Inventor

Pro import 3ds souborů byla vybrána aplikace 3DS Import for Inventor firmy Sycode. Tato utilita je rovněž k dispozici jako trial verze. Funguje buď deset dní, nebo umožní soubory importovat desetkrát. Postup importu je rovněž velmi jednoduchý – stačí spustit Inventor, z nově vytvořené nabídky zvolit Import a vyhledat potřebný soubor. Další kroky proběhnou automaticky.

 Obr. 2: Importovaný model

V závislosti na počtu objektů (těles) v importovaném 3ds souboru jsou tyto objekty umístěny buď do sestavy, nebo souboru součásti (Obr. 2). Vytvořeny mohou být ve formě těles, ploch, nebo kompozitních prvků. Z prostředí konstrukce je možné jednotlivé komponenty převádět na objemové, plošné, nebo kompozitní objekty pomocí funkce Kopírovat objekt.

Další kroky po importu

V případě, že jsou objekty vzhledem k počátku souřadného systému orientovány nevhodně (natočení, posunutí), je možné tento problém opravit např. pomocí vazeb v prostředí sestavy. Rovněž měřítko objektů nemusí odpovídat skutečnosti. Řešení poskytuje dialogové okno odvozené součásti, ve kterém je možné měřítko nastavit. Ze zdrojového ipt souboru lze rovněž odvodit pouze určitou geometrii.

Využití importovaných souborů

Importované objekty jsou díky výchozímu VRML formátu sestaveny z jednotlivých trojúhelníků. Tím je v některých směrech snížena jejich tvarová i rozměrová přesnost. Rozdělení jednotlivých ploch na trojúhelníky rovněž způsobuje, že jsou soubory mnohem objemnější, mají vyšší nároky na hardware a ani z estetického hlediska modely nepůsobí nejlépe. Podle požadavků je ale lze využít jako referenční geometrii k doplnění vašich návrhů, nebo jako základ pro vytvoření návrhů nových, viz Obr. 3, kdy byla deska stolu vytvořena na základě informací z výkresové dokumentace a chybějící údaje byly odměřeny z importovaného 3ds modelu.

  Obr. 3: Nově vytvořená deska stolu