Для того, чтобы выбрать наиболее оптимальный способ созданная модели могут применяться разные инженерные решения. Выбранная САПР оказывает влияние на условия создание проектов и общую надёжность работы с ними. Два основных подхода к моделированию, которые применяются в САПР, это – параметрическое редактирование геометрии и прямое редактирование. Раньше второй метод был не так популярен среди разработчиков и пользователей САПР.

С апреля 2007 года для пользователей стала доступна система SpaceClaim, которая использует принцип прямого моделирования от компаний PTC и CoCreate. После этого, элементы для работы в таком режиме стали появляться во многих средствах CAD и на данный момент эта технология используется всё чаще и чаще.

Попробуем разобраться в особенностях и отличиях этих технологий.

Параметрическое моделирования способно достаточно сильно сократить любые затраты в случае внесения в проект изменений или создания новых вариантов продукции, так как базируется на хранении истории всех внесённых изменений в модель. Эта разновидность САПР подразумевает оперирование параметрами геометрической модели и получение разных её вариантов.

Каждая операция, подразумевающая внесение изменений в модель, сохраняется и ей присваивается определённый набор характеристик. Сюда входят данные об диаметрах и форме отверстий, координаты составляющих плоских контуров в проекте. Соответственно, если внести изменения в историю таких изменений через смену параметров модели, можно создать абсолютно другую модель.

Но у метода есть и негативные стороны:

  • У моделей со сложной геометрией история достаточно объёмна по данным. Пользователю может быть сложно, обнаружить в структуре истории компонент, который необходимо поменять;
  • Если в структуре истории изменений модели просто нет параметра, который нужно будет изменить – придётся строить новую модель или оптимизировать те её элементы, которые поддаются параметрическим изменениям – что достаточно сложно;
  • Алгоритмы внесения изменений подразумевают работу только с входными данными модели.
  • При переносе данных из одного формата в другой особенности истории изменений модели и связи между её элементами, важные для параметрического моделирования, могут быть утрачены. Перенос данных происходит с разной степенью погрешности и никогда не может быть произведён со стопроцентным соответствием.

Несмотря на перечисленные недостатки, данная технология успешно применяется на практике.

В 2007 году создатели концепции «прямого моделирования» решили расширить сферу её применения. Взяв за основу уже упомянутый SpaceClaim, мы рассмотрим основные особенности технологии и её преимущества.

Первое, что является отличием от традиционных CAD-систем, это возможность производить работу с геометрией проекта без учёта истории построения модели. То есть – метод более динамичен и сравнительно проще.

 

В пределах конкретной модели есть возможность работать с гранями, переносить, вращать или удалять их. В результате пользователь может работать с несколькими простыми формами, создавая  комплексную модель.

 

Указанные недостатки более распространённой концепции в результате исчезают. Изменения, вносимые в твердотельную модель, будут отражаться на ней в реальном времени, при этом каждый отдельный элемент можно изменять независимо. Связанная с модифицируемым элементом геометрия будет изменяться тоже, сто делает процесс редактирования наглядным, понятным и интуитивным (может быть важно для начинающих пользователей программы).

Программа использует функции, которые позволяют определить структурные элементы перенесённой модели. Так что унаследованные данные перестают быть проблемой. Подобное динамическое распознавание тоже существенно упрощает редактирование даже модели, перенесённой из другой среды моделирования.

При этом, программа поддерживает несколько распространённых форматов файлов для CAD, а не свой один уникальный. Методы моделирования при портировании файлов не играют роли для подобной системы. Как следствие, процесс работы с импортированными моделями и разнородными данными ускоряется, так как необходимости создавать историю модели «с нуля» не нужно.

Достаточно существенным фактором можно определить и стоимость систем CAD. В этом случае будет более выгодным использовать программу, поддерживающую прямое моделирование, поскольку вместо нескольких различных сред разработки применяется одна унифицированная. Сэкономленное время позволяет ускорить процесс создания продукта, а указанные выше особенности – позволят избежать ошибок при переносе данных между разноядерными CAD. Кроме того, отпадает необходимость в дополнительно обучении персонала для применения нескольких программ CAD, приобретение лицензий на всё используемое ПО, его поддержку и администрирование.

Из минусов систем на основе прямого моделирования можно указать пока ещё являющуюся актуальной проблему работы со сложными поверхностями (NURBS). Программа динамического распознавания не сможет определить способ создания выбранной модели. Таким образом, для моделирования сложных моделей и комплексных проектов с множеством модификаций лучше продолжать применять «классические» методы.

Можно отметить, что соглашение c ANSYS по поводу SpaceClaim уже очерчивает будущие ниши применения данной технологии – работа с моделями для CAM/CAE.

Все вышеперечисленные качества характеризуют программу, как простую для освоения и достаточно универсальную. Достаточно практичным решением будет применять SpaceClaim в дополнение к основным CAD-системам.

Пазл, созданный на основе программы SpaceClaim - Perplexus 3D.