Pracujeme s 2D geometrií v oblasti 3D návrhu

Využití 2D geometrie pro 3D navrhování může být zajímavým postupem při rekonstrukci a přepracování staré výkresové dokumentace, případně nových 2D návrhů v oblasti designu a vývoje výrobků. Jak k tomuto procesu přistoupit, podívejme se v dnešním článku.

Základní 2D geometrie profilu křídla

Postup si ukážeme na zpracování křídla letadla, kdy je podkladem žebro zpracované konverzí a modifikací standardního leteckého profilu s modifikací pro příslušný model. Základem byla geometrie vytvořená pomocí 2D grafiky s následnou vektorizací v AutoCADu.

Finální 2D křivka

Základem úspěchu zpracování 2D geometrie je její precizní modifikace do podob uzavřených křivek. Jedině ty je možné efektivně použít pro vytvoření objemového modelu. V opačném případě bude vždy výsledkem plocha.

Vytvoření pracovní roviny

Z výše uvedeného postupu je patrné, že libovolná křivka může být extrémně složitá z hlediska množství bodů. Určitým extrémem mohou jsou pak řezy vytvořené pomocí 3D scannování. V těchto případech se může jednat až o stovky bodů.

Import 2D geometrie

Korektně připravená 2D geometrie je nutná vkládat do Autodesk Inventoru vždy v modifikované a korektní podobě. Jakákoliv jiná možnost je vždy problematická a práce s 2D geometrií je zbytečně pracná.

Finální importovaný tvar křivky

Další otázkou postupu zpracování 2D geometrie je její dodatečná parametrizace. V této oblasti se vedou dlouhá léta diskuse, které lze obecně shrnout do jediné poučky. V případě, že chceme 2D geometrii dále parametrizovat je obecně výhodnější geometrii překreslit například v našem případě do podoby hladké křivky.

Dodatečná parametrizace 2D geometrie náčrtu

Zpracování 2D geometrie v případě její parametrizace je obecně neefektivní. Proto je vhodné modifikovat geometrii dodatečně například v AutoCADu před jejím exportem do formátu DXF, případně přímo před uložením do nativního formátu DWG.

Zpracování 3D modelu

Určitou nevýhodou využití 2D geometrii je její kvalita z hlediska provedení. Na výše uvedeném obrázku je patrné, že postupná digitalizace 2D profilu, který je definován prakticky vždy souřadnicemi bodů, dává pouze částečně správný výsledek.

Aplikace vytvoření kontinuálního profilu

Z pohledu zpracování modelu lze samozřejmě již následně využít libovolného postupu běžného v oblasti tvorby 3D modelu. Pokud je 2D geometrie kvalitně připravena, Autodesk Inventor ji dokáže zpracovat zcela bez problémů.

Příprava následného žebra

Využití 2D geometrie pro práci s 3D modely může být vhodným řešením, je ovšem zřejmé, že tento postup má svá jistá omezení. Je tedy nutné vždy zvážit vhodné nasazení této metody. Osobně ji spatřuji především v oblasti pracování složitých tvarových ploch, případně objektů, u kterých je definován tvar na základě matematických nebo experimentálních hodnot.

Přechod tělesa do plochy