Che cos'è la modellazione ibrida?
La modellazione ibrida entra in gioco quando una singola tecnica di modellazione non può fornire le caratteristiche e le capacità necessarie per rendere un progetto di successo.
La modellazione ibrida combina tecniche di modellazione solida e di superficie per creare modelli 3D complessi in software di progettazione assistita da computer (CAD). I designer la utilizzano per creare modelli con forme più accurate e intricate rispetto alla sola modellazione solida o di superficie. La modellazione ibrida consente ai designer di creare rapidamente forme complesse ed eseguire le modifiche necessarie.
La modellazione ibrida può incorporare elementi di apprendimento automatico, programmazione logica o intelligenza artificiale. I modelli ibridi sono preziosi in molti campi, tra cui visione artificiale, elaborazione del linguaggio naturale e robotica.
Tipi di modellazione ibrida
Ci sono tipicamente quattro tipi di modellazione ibrida che vengono combinati in un flusso di lavoro comune. I tipi di dati di modellazione ibrida utilizzati sono i seguenti:
-
Modellazione a rappresentazione di confine: La modellazione a rappresentazione di confine (BRep) è l'approccio più comune nelle applicazioni CAD. I confini geometrici tra geometrie solide e non solide definiscono BRep, un termine matematico che rappresenta un oggetto 3D.
La forma e i bordi di un oggetto BRep non possono creare elementi riducibili come poligoni o vertici. Invece, le interazioni matematiche tra le superfici di un oggetto BRep le determinano. -
Dati di modello poligonale: Per gli sviluppatori di videogiochi e gli studi di animazione, la modellazione poligonale (o poliedrica) è il tipo più popolare. Blocchi di costruzione più piccoli triangolari o poligonali vengono utilizzati in questo tipo di modellazione per creare oggetti tridimensionali (3D) (poligoni).
La posizione di ciascun poligono o triangolo che collega bordi e vertici (o punti) determina la piattezza della forma. Un modello complesso è costruito di qualsiasi forma interamente da tris o poligoni. I designer possono aumentare il numero di poligoni nei loro modelli man mano che richiedono design più "ad alta fedeltà" (come superfici con un aspetto più liscio e più caratteristiche). -
Dati di nuvola di punti (oggetti scansionati in 3D): La modellazione a nuvola di punti è frequentemente applicata durante la scansione 3D degli oggetti. La modellazione a nuvola di punti rappresenta un oggetto 3D con vertici o "punti" densamente distribuiti su tutta la sua superficie invece di definire le superfici tramite formule matematiche o costruirle con forme semplici come triangoli.
I modelli a nuvola di punti possono rappresentare fedelmente le caratteristiche di quasi qualsiasi oggetto 3D con una risoluzione e una densità di punti sufficientemente elevate. La scansione 3D a nuvola di punti crea modelli 3D di oggetti altamente complessi come i volti umani. - Dati voxel (immagini 3D per imaging volumetrico): Come i pixel sono 2D, i voxel sono 3D. I pixel sono i piccoli quadrati che compongono ciò che è visibile sullo schermo del computer. Oggi, i computer hanno un'alta risoluzione perché i pixel non sono visibili. Invece di uno schermo pixelato, gli spettatori vedono solo testo, immagini e simboli lisci. I voxel sono effettivamente pixel 3D. Tuttavia, sono cubi perfetti piuttosto che quadrati.
Processo di modellazione ibrida
Tradizionalmente, BRep viene utilizzato per creare un modello. Poi, il software di conversione CAD viene utilizzato per tradurre questi dati in un formato diverso da quello del BRep. Una volta che i dati sono stati tradotti, vengono apportate le modifiche necessarie. Tuttavia, questo è un processo lungo e dispendioso in termini di tempo. È qui che entra in gioco la modellazione ibrida. Un processo di modellazione ibrida combina i vantaggi della modellazione BRep, poligonale, a nuvola di punti e basata su voxel in un unico flusso di lavoro.
La modellazione ibrida consente ai designer e agli sviluppatori di passare avanti e indietro tra i diversi tipi di modellazione senza perdere dati. Gli ingegneri possono eseguire qualsiasi simulazione di file BRep e utilizzare queste informazioni per modificare i loro modelli. Questo passaggio avanti e indietro tra gli ambienti è il processo di modellazione ibrida.
Vantaggi della modellazione ibrida
La modellazione ibrida ha diversi vantaggi. Alcuni di essi sono elencati qui:
- Maggiore efficienza: La modellazione ibrida in CAD consente ai designer di creare forme e superfici complesse.
- Migliorata precisione: La modellazione ibrida offre una precisione maggiore rispetto alla modellazione CAD tradizionale perché utilizza più tecnologie per un design più preciso.
- Creatività potenziata: I designer creano creazioni uniche che sono difficili da realizzare con la modellazione CAD tradizionale.
- Costi ridotti: La modellazione ibrida elimina la necessità di acquistare più pacchetti software CAD.
- Maggiore flessibilità: I designer trovano semplice passare tra le diverse tecnologie.
Limitazioni della modellazione ibrida
Comprendere le sfide che accompagnano la modellazione ibrida è importante. Di seguito sono elencate alcune delle sue limitazioni.
- La modellazione ibrida è un processo complesso che richiede all'utente di avere una conoscenza approfondita delle diverse tecniche di modellazione e del software utilizzato per creare il modello.
- I modelli ibridi spesso richiedono molti componenti che richiedono tempo per essere assemblati e gestiti.
- I modelli ibridi complessi possono richiedere molto tempo per essere costruiti e possono essere difficili da modificare o aggiornare.
- I modelli ibridi possono richiedere software aggiuntivo per determinati compiti.
- La modellazione ibrida è spesso più costosa rispetto ad altre tecniche di modellazione a causa della maggiore complessità e dei requisiti software.
Accedi alla modellazione di livello successivo e scopri la stampa 3D per aiutare a semplificare la prototipazione e la produzione di modelli 3D.
Tanuja Bahirat
Tanuja Bahirat is a content marketing specialist at G2. She has over three years of work experience in the content marketing space and has previously worked with the ed-tech sector. She specializes in the IT security persona, writing on topics such as DDoS protection, DNS security, and IoT security solutions to provide meaningful information to readers. Outside work, she can be found cafe hopping or watching football. Connect with her on LinkedIn.
