C3D Labs, дочерняя компания АСКОН, выпустила новую версию набора инструментов для разработки инженерного программного обеспечения C3D Toolkit 2022. Обновлены все основные компоненты: геометрическое ядро C3D Modeler, параметрический решатель C3D Solver, конвертеры данных C3D Converter, модуль визуализации C3D Vision и веб-визуализация C3D Web Vision.

В геометрическом ядре впервые появилось полигональное моделирование, добавлены методы построения кривых и поверхностей, характерные для систем проектирования (САПР) тяжелого класса. Новые возможности ядра будут интегрированы в следующие версии системы КОМПАС-3D в соответствии с дорожной картой развития PLM-комплекса АСКОН.

Поверхностное моделирование

В геометрическом ядре реализована возможность построения срединных оболочек по неэквидистантным парам плоских граней, при этом результирующая срединная поверхность строится, будучи равноудаленной от родительских граней.

Построение срединных оболочек по неэквидистантным парам плоских граней

Поверхности конического сечения строятся с минимальным натяжением и касательно двум наборам граней — это будет востребовано при моделировании сложных обводов конструкций, которые используются в авиа-, судо- и турбомашиностроении.

Поверхности конического сечения

Улучшены операции гладкого сопряжения на границах поверхностей по сети кривых.

Сопряжение на границах поверхностей по сети кривых

Для линейчатых поверхностей добавлены новые методы построения: по кривой и направлению, по кривой и поверхности, по кривой с касанием поверхности, с касанием двух поверхностей.

Линейчатые поверхности

Методы построения кривых

В модуле построения плавных кривых C3D FairCurveModeler (входит в геометрическое ядро) разработан метод аппроксимации массива зашумленных точек. В данной задаче на вход обычно поступают следующие параметры: массив зашумленных точек и некоторая NURBS-кривая. График кривизны такой кривой обладает «осциллирующим» эффектом (верхний правый угол на рисунке). В результате применения нового алгоритма получаем гладкое изменение кривизны кривой (нижний правый угол), что подтверждается ее графиком.

Аппроксимация массива зашумленных точек

В самом ядре добавлены новые методы построения кривых: разворачивание пространственных кривых с цилиндра на плоскость, снятие фасок на стыках трехмерного контура.

Разворачивание пространственных кривых с цилиндра на плоскость

Твердотельное моделирование

Модернизированы операции над твердыми телами: замена граней эквидистантными гранями, перемещение и удаление граней, удаление скруглений на гранях.

В операции скругления построения выполняются с переменным радиусом по граничной кривой.

Операция скругления

Листовое моделирование

Усовершенствована операция построения вырезов в листовом теле. Данный метод теперь позволяет нормализовать моделируемые вырезы в различных «косых» элементах тела. Под нормализацией понимается обеспечение перпендикулярности кромок получаемых вырезов. Улучшение позволит получать правильную развертку листовых тел, имеющих вырезы.

Построение вырезов в листовом теле

Аналогичная возможность нормализации кромок доступна и в операции штамповки произвольным телом. Ранее в теле штамповки при моделировании вырубки ее кромки были параллельны поверхности этой вырубки, однако теперь есть возможность создавать кромки перпендикулярно поверхности листового тела.

Операция штамповки произвольным телом

Полигональное моделирование

В геометрическом ядре появился совершенно новый тип моделирования, позволяющий работать с полигональными телами. В текущей версии ядро умеет выполнять такие булевы операции над полигональными объектами, как объединение, пересечение и разность.

Булевы операции над полигональными объектами

Для двух пересекающихся полигональных объектов можно рассчитать кривую их пересечения. В общем случае полученная кривая представляет набор ломаных линий.

Кривая пересечения полигональных объектов

Для диагностики полигональных моделей предлагаются алгоритмы оценки следующих дефектов: замкнутость полигональной модели, краевые ребра, ориентация нормалей соседних полигонов (совместность ориентации полигонов). Для последнего дефекта реализован алгоритм исправления несоответствия ориентации таких полигонов.

Диагностика полигональных моделей

Предварительное чтение и новые версии CAD-форматов

Благодаря улучшениям в конвертерах появилось предварительное чтение модели, направленное на получение только ее атрибутов без чтения геометрии. Атрибутами могут быть любые свойства модели, представленные в виде «ключ - значение»: числовые, строковые атрибуты, плотность, контрольные характеристики (например, масса) и т. д.

Таким способом разработчики САПР на базе ядра и конвертеров C3D решают проблему интерпретации атрибутов. При этом не все атрибуты могут быть интерпретированы (к примеру, служебная информация), тогда функционал конвертеров перенесет их «как есть», а у разработчика будет возможность самостоятельно решать, как их использовать.

Предварительное чтение используется при импорте из JT файла в КОМПАС-3D.

Импорт атрибутов из формата JT в КОМПАС-3D

Также C3D Converter 2022 научился читать новые версии форматов SAT и Parasolid – v.27 и v.30 соответственно.

Веб-визуализация

Возможности визуализации в веб-среде предоставляет компонент C3D Web Vision, выпущенный на рынок в прошлом году. Часть функционала версии 2022 перенесена из движка C3D Vision, другая — разработана впервые. Новинки и доработки коснулись переключения режимов отображения, анимации, аннотационной графики, поиска геометрии, добавления PMI и динамических сечений, установки цветовой схемы для выделенного элемента модели, сохранения и восстановления параметров камеры.

Поиск геометрии в веб-приложении

Полная версия обзора C3D Toolkit 2022 опубликована на сайте C3D Labs.