21 stycznia 2018


Rekonstrukcja parametrycznego modelu przestrzennego na podstawie pliku STL nie jest zadaniem trywialnym, bo jak już pisałem wcześniej, wymaga cierpliwości w odtwarzaniu kolejnych cech konstrukcyjnych. I nie ma tu większego znaczenia czy odtwarzamy bezpośrednio kolejne powierzchnie modelu czy odtwarzamy krzywe i/lub kontury, a dopiero potem powierzchnie. Co prawda w systemie CATIA V5 w środowisku Quick Surface Reconstruction mamy dostępne polecenie Automatic Surface, ale rekonstrukcja geometrii całej części (ze wszystkimi szczegółami konstrukcyjnymi) za pomocą jednej powierzchni nie jest rozwiązaniem racjonalnym.

Andrzej Wełyczko

Rekonstrukcja geometrii jest znacznie łatwiejsza, jeśli plik w formacie STL nie jest wynikiem skanowania rzeczywistej części, ale został zdefiniowany w systemie CAD. Dlaczego? W takim przypadku w definicji pliku STL nie ma błędów skanowania oraz szumów pomiarowych, a kształt modelu przestrzennego, przybliżony za pomocą siatki trójkątów, może być opisany z dużą dokładnością.

rekonstrukcja pliku stl
Rys. 1

Rozważmy, analizowany w poprzednim artykule, model kostki. Różnice w jakości odwzorowania są oczywiste (Rys. 1): siatka MyBlockFromCAD (zdefiniowana w systemie CAD na podstawie dokładnego modelu bryłowego) określa geometrię części MyBlock znacznie lepiej niż siatka MyBlockFromSCAN (zdefiniowana w procesie skanowania rzeczywistego komponentu).
Dokładność odwzorowania geometrii za pomocą siatki STL w systemie CATIA V5 określa wartość parametru Sag (polecenie Tessellation w środowisku STL Rapid Prototyping): im mniejsza wartość tego parametru tym większa dokładność (Rys. 2). Warto zauważyć, że dla Sag=0,001mm (czyli dla dokładności porównywalnej z granicą tolerancji geometrycznej w CATII V5) liczba trójkątów siatki STL jest mniejsza od liczby trójkątów siatki STL powstałej w procesie skanowania. Zmniejszenie wartości parametru Sag powoduje zagęszczenie trójkątów na powierzchniach, których krzywizna przynajmniej w jednym kierunku głównym jest większa od zera. Powierzchnie płaskie są zawsze odwzorowane za pomocą minimalnej liczby trójkątów, czyli w taki sposób, aby zapewnić ciągłość siatki. Gdybyśmy generowali plik STL dla sześcianu, to niezależnie od jego wielkości i wartości parametru Sag otrzymamy siatkę zbudowaną z dwunastu trójkątów.

 

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 12 (123) grudzień 2017