Modelado híbrido

¿Qué es el modelado híbrido?

El modelado híbrido entra en escena cuando una sola técnica de modelado no puede proporcionar las características y capacidades necesarias para hacer que un proyecto sea exitoso.

El modelado híbrido combina técnicas de modelado sólido y de superficies para crear modelos 3D complejos en software de diseño asistido por computadora (CAD). Los diseñadores lo utilizan para elaborar modelos con formas más precisas e intrincadas que el modelado sólido o de superficies por sí solo. El modelado híbrido permite a los diseñadores crear rápidamente formas complejas y realizar las ediciones necesarias.

El modelado híbrido puede incorporar elementos de aprendizaje automático, programación lógica o inteligencia artificial. Los modelos híbridos son valiosos en muchos campos, incluyendo la visión por computadora, el procesamiento del lenguaje natural y la robótica.

Software de Modelado híbrido

Software que menciona a modelado híbrido como una característica o término.

Designcenter Solid Edge

IronCAD

Tipos de modelado híbrido

Por lo general, hay cuatro tipos de modelado híbrido que se combinan en un flujo de trabajo común. Los tipos de datos de modelado híbrido utilizados son los siguientes:

• Modelado de representación de límites: El modelado de representación de límites (BRep) es el enfoque más común en aplicaciones CAD. Los bordes geométricos entre geometrías sólidas y no sólidas definen BRep, un término matemático que representa un objeto 3D.
  La forma y los bordes de un objeto BRep no pueden crear elementos reducibles como polígonos o vértices. En cambio, las interacciones matemáticas entre las superficies de un objeto BRep lo determinan.
• Datos de modelo poligonal: Para los desarrolladores de videojuegos y estudios de animación, el modelado poligonal (o poliédrico) es el tipo más popular. Bloques de construcción más pequeños triangulares o poligonales se utilizan en este tipo de modelado para crear objetos tridimensionales (3D) (polígonos).
  La ubicación de cada polígono o triángulo que conecta bordes y vértices (o puntos) determina la planitud de la forma. Un modelo complejo se construye de cualquier forma completamente a partir de tris o polis. Los diseñadores pueden aumentar el número de polígonos en sus modelos a medida que demandan diseños más "de alta fidelidad" (como superficies con una apariencia más suave y más características).
• Datos de nube de puntos (objetos escaneados en 3D): El modelado de nube de puntos se aplica con frecuencia al escanear objetos en 3D. El modelado de nube de puntos representa un objeto 3D con vértices o "puntos" densamente distribuidos a lo largo de su superficie en lugar de definir superficies mediante fórmulas matemáticas o construirlas a partir de formas simples como triángulos.
  Los modelos de nube de puntos pueden representar fielmente las características de casi cualquier objeto 3D con una resolución y densidad de puntos lo suficientemente altas. El escaneo 3D de nube de puntos crea modelos 3D de objetos altamente complejos como rostros humanos.
• Datos de vóxel (imágenes 3D para imágenes volumétricas): Al igual que los píxeles son 2D, los vóxeles son 3D. Los píxeles son los pequeños cuadrados que componen lo que es visible en la pantalla de la computadora. Hoy en día, las computadoras tienen una alta resolución porque los píxeles no son visibles. En lugar de una pantalla pixelada, los espectadores solo ven texto, imágenes y símbolos suaves. Los vóxeles son efectivamente píxeles 3D. Sin embargo, son cubos perfectos en lugar de cuadrados.

Proceso de modelado híbrido

Tradicionalmente, se utiliza BRep para crear un modelo. Luego, se utiliza software de conversión CAD para traducir estos datos a un formato diferente al de BRep. Una vez que los datos han sido traducidos, se realizan los cambios necesarios. Sin embargo, este es un proceso largo y que consume mucho tiempo. Aquí es donde entra en juego el modelado híbrido. Un proceso de modelado híbrido combina los beneficios del modelado basado en BRep, poligonal, de nube de puntos y de vóxeles en un solo flujo de trabajo.

El modelado híbrido permite a los diseñadores y desarrolladores moverse de un lado a otro entre los diferentes tipos de modelado sin perder datos. Los ingenieros pueden ejecutar cualquier simulación de archivos BRep y usar estos conocimientos para ajustar sus modelos. Este ir y venir entre los entornos es el proceso de modelado híbrido.

Beneficios del modelado híbrido

El modelado híbrido tiene varios beneficios. Algunos de ellos se enumeran aquí:

• Mayor eficiencia: El modelado híbrido en CAD permite a los diseñadores crear formas y superficies complejas.
• Mejor precisión: El modelado híbrido proporciona una mayor precisión que el modelado CAD tradicional porque utiliza múltiples tecnologías para un diseño más preciso.
• Creatividad mejorada: Los diseñadores crean creaciones únicas que son difíciles de hacer con el modelado CAD tradicional.
• Costos reducidos: El modelado híbrido elimina la necesidad de comprar múltiples paquetes de software CAD.
• Mayor flexibilidad: Los diseñadores encuentran sencillo cambiar entre diferentes tecnologías.

Limitaciones del modelado híbrido

Es importante entender los desafíos que vienen con el modelado híbrido. A continuación se enumeran algunas de sus limitaciones.

• El modelado híbrido es un proceso complejo que requiere que el usuario tenga un conocimiento profundo de las diferentes técnicas de modelado y del software utilizado para crear el modelo.
• Los modelos híbridos a menudo requieren muchos componentes que toman tiempo para ensamblar y gestionar.
• Los modelos híbridos complejos pueden requerir mucho tiempo para construir y pueden ser difíciles de modificar o actualizar.
• Los modelos híbridos pueden requerir software adicional para ciertas tareas.
• El modelado híbrido es a menudo más costoso que otras técnicas de modelado debido a la mayor complejidad y requisitos de software.

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