Modélisation Surfacique: Cas d’utilisation

Certaines formes ne se réalisent pas aisément à partir d’un “assemblage” de formes primitives(ou à l’extrusion/la manipulation de courbes planes fermés). C’est le cas notamment des formes aux lignes fluides tel que celles que nous trouvons dans la souris (à gauche), des coques d’appareils électronique (injection plastique) ou de la carrosserie automobile. Là, les différentes formes constituantes se fondent à l’aide de surfaces assurant une transition graduelle et maîtrisée.

Ces objets manufacturés possède des dimensions précises, – et c’est bien là l’autre aspect de la modélisation surfacique, la possibilité d’inscrire le modèle dans une précision dimensionnelle.

Fluidité des formes et des raccords de surface et précision. C’est donc dans cet espace que la modélisation surfacique trouve toute sa place.

L'approche
Rhino 3d Surfacique étape 1

Création de courbes 3d

1. Modélisation Volumique Paramétrique.

  • La première étape consiste à importer un scan d’un dessin / esquisse du modèle à modéliser qui servira de base à la modélisation.
  • A défaut d’une esquisse, une boite de contour qui reprend les dimensions du modèle à réaliser (en exemple ici) peut être employée.
  • Une réflexion est à mener en amont sur la structure des surfaces du modèle. Cette structure conditionne “l’agencement” des courbes 3d.
  • Un réseau de courbes (2d ou) 3d est créée pour servir de base à la génération des surfaces.
Rhino 3d Surfacique étape 2

Création de surfaces

2. Modélisation Surfacique.

  • Les surfaces à 4 bords sont créées à partir des réseaux de courbes dessinés.
  • Ces opérations incluent l’extrusion, la révolution, le balayage le long d’un ou plusieurs rails, la surface par section (loft). Cette dernière s’appuie sur un réseau de profiles représentant les sections de la géométrie 3d.
Rhino 3d Surfacique étape 3

Edition des surfaces

3. Modélisation Polygonale.

  • Afin de pouvoir éditer les surfaces, les bords sont prolongés afin d’assurer une intersection entre elles après leurs éditions.
  • Les points de contrôles des surfaces sont édités pour moduler le volume par exemple.
Rhino 3d Surfacique étape 4

Création d’une poly-surface fermée à partir des surfaces et application de congés

4. Sculpture 3D.

  • Les surfaces sont limitées puis jointes pour créer un volume sans bords libres (polysurface fermée).
  • Un congé (continuité de tangence ou courbure) plus ou moins tendu est créé pour assurer une fluidité ou tension dans les raccords de surface.

Avantages et Inconvénients.

Avantages :

  • Grande liberté de forme et polyvalence des outils.
  • Contrôle et possibilité de créer des surfaces de qualité.
  • Précision dimensionnelle.

Inconvénients :

  • Gestion des continuités pour formes complexes laborieuses.

Conclusion

Si les modeleurs “surfacique” et paramétrique basée sur les fonctions s’appuient sur la même définition géométrique BREP (Représentation par Bords) l’approche de la modélisation est très différente. Ainsi les modeleurs surfaciques vont intégrer des outils puissants de création et d’édition de courbes et de surfaces aux dépens de moteurs/solveurs permettant la modification paramétrique.