Modélisation hybride

Qu'est-ce que la modélisation hybride ?

La modélisation hybride entre en jeu lorsqu'une seule technique de modélisation ne peut pas fournir les fonctionnalités et capacités nécessaires pour réussir un projet.

La modélisation hybride combine à la fois des techniques de modélisation solide et de surface pour créer des modèles 3D complexes dans les logiciels de conception assistée par ordinateur (CAO). Les concepteurs l'utilisent pour créer des modèles avec des formes plus précises et complexes que la modélisation solide ou de surface seule. La modélisation hybride permet aux concepteurs de créer rapidement des formes complexes et d'effectuer les modifications nécessaires.

La modélisation hybride peut incorporer des éléments de l'apprentissage automatique, de la programmation logique ou de l'intelligence artificielle. Les modèles hybrides sont précieux dans de nombreux domaines, y compris la vision par ordinateur, le traitement du langage naturel et la robotique.

Logiciel Modélisation hybride

Logiciel mentionnant modélisation hybride comme fonctionnalité ou terme.

Designcenter Solid Edge

IronCAD

Types de modélisation hybride

Il existe généralement quatre types de modélisation hybride qui sont combinés dans un flux de travail commun. Les types de données de modélisation hybride utilisés sont les suivants :

• Modélisation par représentation de frontière : La modélisation par représentation de frontière (BRep) est l'approche la plus courante dans les applications de CAO. Les frontières géométriques entre les géométries solides et non solides définissent la BRep, un terme mathématique représentant un objet 3D.
  La forme et les arêtes d'un objet BRep ne peuvent pas créer d'éléments réductibles comme des polygones ou des sommets. Au lieu de cela, les interactions mathématiques entre les surfaces d'un objet BRep les déterminent.
• Données de modèle polygonal : Pour les développeurs de jeux vidéo et les studios d'animation, la modélisation polygonale (ou polyédrique) est le type le plus populaire. Des blocs de construction plus petits, triangulaires ou polygonaux, sont utilisés dans ce type de modélisation pour créer des objets tridimensionnels (3D) (polygones).
  La position de chaque polygone ou triangle reliant les arêtes et les sommets (ou points) détermine la planéité de la forme. Un modèle complexe est construit de n'importe quelle forme entièrement à partir de tris ou de polys. Les concepteurs peuvent augmenter le nombre de polygones dans leurs modèles à mesure qu'ils exigent des conceptions plus "haute fidélité" (comme des surfaces avec une apparence plus lisse et plus de fonctionnalités).
• Données de nuage de points (objets scannés en 3D) : La modélisation par nuage de points est fréquemment appliquée lors de la numérisation 3D d'objets. La modélisation par nuage de points représente un objet 3D avec des sommets ou "points" densément répartis sur sa surface au lieu de définir des surfaces par des formules mathématiques ou de les construire à partir de formes simples comme des triangles.
  Les modèles de nuage de points peuvent représenter fidèlement les caractéristiques de presque n'importe quel objet 3D avec une résolution et une densité de points suffisamment élevées. La numérisation 3D par nuage de points crée des modèles 3D d'objets très complexes comme des visages humains.
• Données voxel (images 3D pour l'imagerie volumétrique) : Comme les pixels sont en 2D, les voxels sont en 3D. Les pixels sont les petits carrés qui composent ce qui est visible sur l'écran de l'ordinateur. De nos jours, les ordinateurs ont une haute résolution car les pixels ne sont pas visibles. Au lieu d'un écran pixelisé, les spectateurs ne voient que du texte, des images et des symboles lisses. Les voxels sont en fait des pixels 3D. Cependant, ce sont des cubes parfaits plutôt que des carrés.

Processus de modélisation hybride

Traditionnellement, la BRep est utilisée pour créer un modèle. Ensuite, un logiciel de conversion CAO est utilisé pour traduire ces données dans un format différent de celui de la BRep. Une fois les données traduites, les modifications nécessaires sont apportées. Cependant, c'est un processus long et chronophage. C'est là que la modélisation hybride entre en jeu. Un processus de modélisation hybride combine les avantages de la modélisation BRep, polygonale, par nuage de points et basée sur des voxels en un seul flux de travail.

La modélisation hybride permet aux concepteurs et développeurs de passer d'un type de modélisation à un autre sans perdre de données. Les ingénieurs peuvent exécuter n'importe quelle simulation de fichiers BRep et utiliser ces informations pour ajuster leurs modèles. Ce va-et-vient entre les environnements est le processus de modélisation hybride.

Avantages de la modélisation hybride

La modélisation hybride présente plusieurs avantages. Certains d'entre eux sont listés ici :

• Efficacité accrue : La modélisation hybride en CAO permet aux concepteurs de créer des formes et des surfaces complexes.
• Précision améliorée : La modélisation hybride offre une précision plus élevée que la modélisation CAO traditionnelle car elle utilise plusieurs technologies pour un design plus précis.
• Créativité accrue : Les concepteurs créent des créations uniques qui sont difficiles à réaliser avec la modélisation CAO traditionnelle.
• Réduction des coûts : La modélisation hybride élimine le besoin d'acheter plusieurs logiciels de CAO.
• Flexibilité accrue : Les concepteurs trouvent simple de passer d'une technologie à une autre.

Limitations de la modélisation hybride

Il est important de comprendre les défis associés à la modélisation hybride. Voici quelques-unes de ses limitations :

• La modélisation hybride est un processus complexe qui nécessite que l'utilisateur ait une compréhension approfondie des différentes techniques de modélisation et du logiciel utilisé pour créer le modèle.
• Les modèles hybrides nécessitent souvent de nombreux composants qui prennent du temps à assembler et à gérer.
• Les modèles hybrides complexes peuvent prendre beaucoup de temps à construire et peuvent être difficiles à modifier ou à mettre à jour.
• Les modèles hybrides peuvent nécessiter des logiciels supplémentaires pour certaines tâches.
• La modélisation hybride est souvent plus coûteuse que d'autres techniques de modélisation en raison de la complexité accrue et des exigences logicielles.

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