Novinky ve vytváření rádiusů v Autodesk Inventoru 2012

Autodesk Inventor 2012 přichází na trh s vylepšenými algoritmy pro tvorbu vyhlazených přechodů G2. Ty jsou aplikovatelné především v oblastech, kde vyžadujeme precizní tvar a vzhled výrobku. Může se jednat například o produkty průmyslového designu, hydromechanické stroje, konstrukci turbokompresorů apod. Autodesk Inventor v této oblasti poskytuje sadu velmi zajímavých funkcí, které jsou navíc aplikovatelné jak na objemové, tak na plošné modely.

Plastový odlitek vytvořený jako objemový model

Základní definici G2 přechodu (také rádius) lze popsat jako provázanou kontinuitu křivosti přechodové plochy s okolní geometrií. Jednoduše řečeno G2 přechod je z hlediska provázanosti s okolním povrchem závislý nejen na místní tečnosti, ale pracuje se širší definiční oblastí. Výsledkem je daleko estetičtější vzhled přechodu resp. rádiusu.

Klasický rádius v G2 provedení

Autodesk Inventor s rádiusy podle G2 standardu pracuje již delší dobu. V nové verzi Autodesk Inventoru je již ovšem k dispozici také proměnlivý rádius, u kterého lze plně řídit po délce hrany jeho poloměr. Lze tak vytvářet velmi efektní přechodové tvary bez nutnosti aplikace šablonování, případně jiných příkazů vedoucích k podobnému, ale z pohledu G2 ne zcela přesnému řešení.

Definice proměnlivého G2 rádiusu

Nástroj pro vytváření rádiusů je díky funkci proměnlivých G2 nyní velmi komplexní. Poskytuje uživateli rychlou cestu k řešení jinak obtížně definovatelných tvarů a je tak bránou do aplikací schopných poskytnout uživateli vysoký komfort ve speciálních funkčnostech.

Finální podoba G2 rádiusu

Výsledky aplikace zaoblení lze analyzovat pomocí speciálních nástrojů přímo v Autodesk Inventoru 2012. Na následujících obrázcích jsou patrné kontinuálně velmi solidní výsledky (estetický rádius), které jsou rychle provedeny i na zcela obecné geometrii definované pomocí spline křivek.

Zebra analýza G2 přechodu

Zebra analýzu je nutné při nastavení poměrně citlivě optimalizovat. Jedině pak může být výkonným nástrojem při řešení jinak prakticky nezobrazitelných změn geometrie.

Zebra analýza G2 přechodu z jiného pohledu

Velmi příjemná v Autodesk Inventoru je aplikace G2 prvků na plochy. Použití nástroje je prakticky shodné s objemovým tělesem. Algoritmus si poradí jak s aplikací G2 rádiusů na rovinné plochy, tak na plochy NURBS. Plochy lze navíc zcela libovolně kombinovat. Pro vytvoření rádiusu musí být prakticky pouze dostatek „materiálu“ jinak dojde k rozpadu geometrie.

Rovinná plocha a NURBS

Definici rádiusu G2 lze provádět díky nové funkci zcela průběžně po délce definičních hran. Platí nepsané pravidlo, stejné jako při definici spline křivek. Příliš mnoho definičních bodů je spíš pro škodu než k užitku. V řadě případů je výsledek daleko efektnější když aplikujeme změny pouze ve dvou, maximálně ve třech definičních bodech.

Vytvoření proměnlivého G2 přechodu

V průběhu celé definice rádiusu můžeme vyhodnocovat přesně směr normálových vektorů a jejich návaznosti v hraničních oblastech. Tuto analýzu je vhodné provádět ovšem citlivě z důvodu poměrně snadného vyčerpání systémových zdrojů.

Normálová analýza G2 přechodu

Výslednou plochu lze s kvalitními výsledky změnit na objemový model příkazem Odsazení. Kritickou chybou je prakticky pouze minimální zakřivení a směr odsazení, kdy může dojít k nežádoucí interferenci. Aplikace na tuto situace upozorní nemožností vytvořit objemové těleso.

Objemový model po odsazení plochy

Nežádoucím prvkem při tvorbě přechodových rádiusů je, jak jsem uvedl, jejich komplikovanost. Výsledek na následujícím obrázku žádného tvůrce designu nepotěší. Mezi konstuktéry letadel jsem kdysi slyšel jedno krásné pravidlo: "Plocha průběžná tečná je jak elegantní slečna, kudy prochází, tudy oko hladí…" Elegance přechodových rádiusů a jejich střízlivá vytříbenost je prostě stavebním kamenem tvaru pěkného výrobku i v technice.

Geometrická „divočina“, tudy cesta k elegantnímu výrobku opravdu nevede