Моделирование на основе истории построений

Моделирование на основе истории построений (history-based modeling) лучше называть гибридным моделированием (hybrid modeling). В настоящее время это наиболее общепринятая технология, применяемая в MCAD.

Основные признаки, характеризующие гибридное моделирование:

• Термины «структура», «порядок операций» и «история/дерево построений» используются для описания дерева CSG. Как правило есть графический интерфейс для отображения этого дерева и работы с ним (навигатор).

• Шаги или операции по созданию модели фиксируются в структуре дерева CSG.

• Между элементами дерева построений или структуры имеют место отношения типа «родитель-потомок», т.е. в структуру входят родительские (порождающие) и дочерние (порожденные) элементы.

• Операции моделирования опираются как на 2D-эскиз, так и на объемные конструктивные элементы, которые могут добавляться и удаляться из твердотельной модели.

• Заданные размерные и геометрические связи сохраняются и отслеживаются в дереве построений. Их можно изменить в любой момент, чтобы изменить модель.

• Взаимодействие с моделью осуществляется на структурном уровне, а не на геометрическом.

• То, что вы видите, не всегда есть то, что вы получаете (не WYSIWYG).

Моделирование без истории построений

Моделирование без истории построений опирается на B-Rep. Эта технология являлась наиболее общеупотребительной на ранних стадиях развития MCAD-систем. Граничное представление позволяет получить модели высокой точности без скрытых эффектов дерева CSG.

Основные признаки, характеризующие моделирование без истории построений:

• Часто его называют явным, прямым или динамическим моделированием.

• Шаги создания модели не фиксируются.

• Внесение изменений не зависит от того, как создавалась модель.

• Изменение геометрии производится путем изменения граничных условий (boundary conditions) с применение булевых, локальных операций, а также частичных булевых операций (значения которых не определены на некоторых наборах значений аргументов).

• Взаимодействие с моделью идет на геометрическом уровне.

• Размерные и геометрические связи могут задаваться параметрически.

• То, что вы видите, всегда есть то, что вы получаете (WYSIWYG).

Несмотря на различия, и гибридное моделирование, и моделирование без истории построений основываются на булевой алгебре. В обоих случаях используется B-Rep и оба этих вида моделирования могут быть параметрическими. Ключевое их отличие – в фиксации шагов при создании элементов модели, т.е. наличие или отсутствие отношений типа «родитель-потомок» между элементами модели.

Сегодняшние системы моделирования, не опирающиеся на историю построений, представляют собой «накачанные» версии ранних продуктов, основанных на B-Rep. Благодаря применению развивающихся технологий, таких как частично определенные булевы и локальные операции, моделирование B-Rep достигло высокого уровня гибкости. Теперь в таких CAD-системах «границы» можно перетаскивать мышью, чтобы изменить геометрию модели – раньше это считалось невероятным. В системах, основанных на моделировании без дерева построений, теперь можно напрямую воздействовать на граничное представление модели, как будто она из пластилина. Поэтому и возник термин «прямое/динамическое моделирование/редактирование» (direct/dynamic modeling/editing).

Кроме того, современная технология B-Rep позволяет задавать связь граничных условий и граней модели, включая тангенциальность, эквидистантность и совпадение.

CAD-системы без дерева построений:

• OneSpace Modeling фирмы CoCreate Software, Inc.

• KeyCreator фирмы Kubotek USA, Inc.

• SpaceClaim фирмы SpaceClaim Corporation (выпущена в 2007 году)

CAD-системы на основе дерева построений (поддерживающие гибридное моделирование), которые одновременно предлагают инструменты прямого моделирования:

• Unigraphics NX фирмы Siemens PLM Software