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Pourquoi avons-nous besoin des maillages ?
Même si Rhino est un modeleur de surfaces NURBS, il utilise les maillages de polygone créés à partir des surfaces pour la visualisation. Ainsi, ce que vous voyez à l'écran, lorsque le modèle est ombré est en réalité un maillage invisible spécial (le "maillage de rendu") qui est lié à la surface NURBS en question.
Pourquoi ? Pour que l'ombrage et le rendu soient rapides. Cependant, alors que le maillage présente des avantages en termes de vitesses et de réglage de l'ombrage, il présente aussi des inconvénients. Le maillage de rendu est toujours une approximation de la surface, il y a donc presque toujours des écarts entre le maillage de rendu à facettes et la surface lisse réelle.
Le même moteur de maillage dans Rhino est utilisé pour la création des maillages d'analyse pour les fonctions telles que l'analyse de l'angle de dépouille et de la courbure, le plaquage d'environnement, etc., et par la commande Maillage (Outils > Maillage polygonal > À partir d'objets BURNES), qui crée un objet maillé "réel" à partir d'un objet BURNES.
L'exportation à partir de Rhino vers certains formats travaillant avec des polygones (tels que .stl) créera aussi des objets maillés (dans le fichier exporté). Même si vous ne pouvez pas modifier ces objets dans le fichier original de Rhino, vous pouvez contrôler comment ils sont créés avec les paramètres de maillage.
Les fonctions qui créent de véritables objets maillés telles que Maillage et Exporter (.stl) sont très importantes dans de nombreuses applications car les autres programmes ou processus "en aval" travaillent souvent sur des objets maillés.
Tous les types d'objets maillés peuvent coïncider dans un fichier, ils n'influent pas les uns sur les autres et peuvent avoir leurs propres paramètres. Même si tous les maillages sont créés avec le même moteur, il existe certaines différences importantes entre eux.
Les différents types de maillage
- Les maillages de rendu créés sur les surfaces et les polysurfaces NURBS pour la visualisation (en utilisant le mode ombré ou rendu) ne peuvent pas être modifiés par l'utilisateur et ne peuvent pas être séparés de l'objet NURBS à partir duquel ils sont créés. Ils peuvent être supprimés en utilisant la commande SupprimerTousMaillages et régénérés avec la commande ActualiserOmbrage ou en changeant les paramètres (Fichier > Propriétés > Maillage) (qui force une régénération générale de tous les maillages de rendu).
- Les maillages d'analyse sont similaires aux maillages de rendu dans le sens où ils ne peuvent pas être modifiés ni séparés de leur objet NURBS. Ils ont juste un autre groupe de contrôles et existent séparément des maillages de rendu. Vous "pouvez" toutefois les voir temporairement quand vous utilisez le bouton "ajuster maillage" ou le bouton "aperçu" dans le panneau de paramètres de la boîte de dialogue des commandes d'analyse.
- Les maillages créés avec la commande Maillage sont visibles et peuvent être modifiés et séparés des objets NURBS à partir desquels ils ont été créés. Ce sont des objets à part entière et peuvent être vus et modifiés avec les différentes commandes de Rhino qui s'appliquent aux maillages (voir Extra > Maillage). Ils peuvent également être exportés vers des formats utilisant les maillages tels que STL, DXF, 3DS et OBJ.
- Les maillages créés pendant l'enregistrement et l'exportation (.STL par exemple) ont la même boîte de dialogue pour le paramétrage du maillage ("Options supplémentaires") que les autres types. Vous pouvez aussi les voir temporairement quand vous utilisez le bouton "aperçu" dans le panneau des paramètres mais ils ne sont pas enregistrés dans le fichier original (uniquement exporté).
Willem: Lors du maillage d'un objet pour l'exportation, je crée toujours d'abord un maillage et je le regarde dans une fenêtre en mode d'ombrage plat (commande OmbragePlat) avant de l'exporter dans le format désiré. Le mode d'ombrage plat "ombre la fenêtre actuelle sans lissage, chaque face de maillage du rendu est donc visible".
La boîte de dialogue des paramètres de maillage
Les options pour les différents types de maillage sont virtuellement identiques. Les options des paramètres du maillage de rendu font partie des propriétés du fichier .3DM, elles sont définies pour tout le modèle. Lors de l'exportation vers un format de maillage tel que STL, DXF, 3DS et OBJ vous pouvez aussi utiliser des paramètres simples comme le glisseur. Les options supplémentaires sont identiques pour tous les types et sont décrites ci-dessous.
Les paramètres du maillage de rendu (maillage d'affichage) peuvent être définis dans Fichier > Propriétés > Maillage. Rhino vous propose deux configurations "standard", "denté et plus rapide" et "lisse et plus lent" ainsi qu'une configuration "personnalisée" qui vous permet de définir les options supplémentaires. Les options "simples" pour les autres sont affichées au lancement de la commande et se résument à un glisseur : moins <-> plus de polygones. Les "options supplémentaires" pour les autres types sont toutes les mêmes.
Paramètres par défaut
Les paramètres par défaut des maillages de rendu sont ceux de l'option "denté et plus rapide" ; ils conviennent à la visualisation mais ne sont pas très bons pour le reste.
L'option "lisse et plus lent" offre théoriquement une résolution plus fine aux dépens de plus longs temps de rendu, mais en pratique, même s'il est plus long il peut toujours avoir des vides visibles où il ne devrait pas y en avoir. Nous vous conseillons donc d'essayer plutôt les paramètres "personnalisés".
Les paramètres du glisseur "simple" par défaut pour les maillages d'analyse et pour l'exportation est "quelque part au milieu"...
Le réglage par défaut pour l'exportation STL correspond à la valeur de la tolérance absolue définie dans Fichier > Propriétés > Unités.
Les paramètres personnalisés
Si vous voulez réellement contrôler le processus de maillage, commencez ici !
Il y a sept sept paramètres numériques et 3 cases. Chacune de ces options est une méthode différente de contrôle sur le maillage et certaines peuvent fonctionner ensemble. Les interactions et les effets combinés de ces paramètres sont complexes à comprendre. Ils sont toutefois bien décrits individuellement dans l'aide en ligne et vous aurez une bonne idée générale de leur fonction en lisant ces informations.
Une copie de la page de l'aide sur les maillages dans Rhino se trouve ici.
Quelques instructions rapides
Vous trouverez ci-dessous quelques suggestions de configuration personnalisée qui fonctionnent, vous pouvez les essayer.
Personnellement, j'utilise les options supplémentaires suivantes :
| Densité (nouveau dans Rhino 4) | ** |
| Angle maximal | 0.0 |
| Rapport image maximal | 0.0 |
| Longueur maximale des bords | 0.0 |
| Distance maximale entre bord et surface | ** |
| Division initiale minimale de la grille | 16 |
** - Dans Rhino 4, essayez le paramètre de densité. Il est indépendant de l'échelle. Le paramètre de densité n'existe pas dans Rhino 3, vous pouvez insérer une valeur en fonction de l'échelle dans la case Distance maximale entre bord et surface. Pour les modèles en millimètres, essayez une valeur entre 0.10 et 0.01
Raffinement du maillage cochée
Jointures dentées pas cochée
Plans simples pas cochée
- La Densité utilise une formule pour contrôler la distance entre les bords du polygone et la surface originale. Les valeurs sont comprises entre 0.5 et 1. Les valeurs plus élevées donnent un maillage avec un plus grand nombre de polygones. Utilisée seule, elle semble créer des maillages bien équilibrés.
- La méthode Distance maximale entre bord et surface force Rhino à créer un maillage qui n'est pas plus loin de la surface que la valeur indiquée en unités actuelles du fichier. Elle permet à Rhino de définir moins de polygones dans les zones moins détaillées et plus de polygones dans les zones plus détaillées, ce qui donne un maillage plus efficace.
- Le paramètre Division initiale minimale de la grille vérifie que les zones les plus plates ont assez de polygones pour paraître lisses.
Pascal : Je préfère attribuer une valeur assez grande à "Angle maximal" plutôt que laisser zéro (désactivé), peut-être 35-45 degrés. Ainsi, les 'fonctions' se trouvant en dehors de la valeur maximale seront divisées un peu. Vous obtenir de bons résultats avec une distance maximale un peu plus grande dans certains cas si vous laissez un paramètre d'angle élevé agir sur les objets les plus petits. Lorsque la différence entre un objet et les paramètres de maillage généraux est trop grande, il est souvent utile d'utiliser la commande Maillage sur ces objets. Définissez le maillage selon vos besoins pour cet objet puis lancez le rendu sur l'objet maillé uniquement, cachez ou supprimez la surface NURBS. Les tout petits détails répétés peuvent être maillés de façon très lâche par exemple, sans influer sur la qualité de l'image.
Mitch : Je donne parfois une valeur de 6.0 à l'option "Rapport image maximal" afin d'éviter que Rhino ne crée des triangles longs et fins pour mailler les objets fins ; les triangles sont divisés pour en former d'autres plus petits. Cependant, cette division se fait aux dépens de la taille du fichier (beaucoup plus importante) et des temps de rendu (plus longs).
Ricardo: Je fait du prototypage rapide pour la bijouterie. Mes paramètres par défaut sont 0.001 pour la distance maximale et 12 degrés pour l'angle maximal. Les angles plus grands ont tendances à laisser apparaître les bords des triangles sur le produit final. Les tailles des maillages atteignent les 30 Mo sur les modèles très complexes. Les unités sont en millimètres''
Olivier: Je travaille sur des structures élastiques qui sont composées de grandes membranes et de structures en métal. La membrane doit être maillée avec précision mais les tubes en acier et les fixations entraînent des maillages très lourds. Afin de traiter aussi bien les grande courbures que les toutes petites, je définis toujours une 'longueur minimale du bord' pour limiter le nombre de polygones sur les petits détails courbés.
Le paramètre principal est celui de la distance maximale entre bord et surface. Si vous y réfléchissez pendant un instant, vous comprendrez que cette valeur dépend de l'échelle (taille), d'où la question suivante :
Qu'est-ce qu'une valeur adaptée à l'échelle ?
En premier lieu, elle dépend de l'utilisation que vous voulez faire de votre maillage. Pour afficher les objets, votre valeur peut être un peu plus grande (plus lâche), puisqu'il ne s'agit que d'une visualisation à l'écran. De plus si le nombre de polygones est moins important, les temps de maillage seront moins longs et l'affichage plus rapide lors de déplacements, de zoom, etc.
Si vous créez des objets de la taille d'un ordinateur, 0.01 fonctionne assez bien. Pour les montres et les bijoux, il vaut mieux une plus petite valeur, comme par exemple 0.002 mm. Pour les objets plus grands, tels que les bâtiments, choisissez une valeur beaucoup plus grande, 1 mm voire plus.
Si vous allez exporter vos objets pour les utiliser dans un autre programme ou dans un traitement PP ou si vous allez faire des rendus très détaillés, vous devrez peut-être réduire un peu les valeurs, en fonction de la précision nécessaire. Pour une pièce de stéréolithographie, 0.01 devrait toujours être bon par exemple mais pour une bonne pièce usinée, 0.001 - 0.002 mm sera sûrement mieux approprié.
Tout ceci peut paraître très compliqué au premier abord mais après un peu de pratique, vous trouverez quelques paramètres standard qui fonctionnent dans la plupart des cas pour vous. Ces paramètres peuvent même ensuite être programmés dans une macro ou un script pour lancer rapidement le maillage d'un objet avec les caractéristiques désirées.
Problèmes et points faibles connus des maillages
Vous verrez parfois que même en suivant les instructions ci-dessus vous n'obtiendrez toujours pas de bons résultats. Vous vous battrez peut-être avec des surfaces fantôme, des ombrages irréguliers ou des facettes de maillage triangulaires qui traversent des espaces vides alors qu'elles ne le devraient pas. Certains de ces problèmes peuvent être causés par une réaction du moteur de maillage de Rhino à certains types de structures géométriques. La seule façon de les corriger actuellement est de reconstruire vos structures.
Choses à regarder :
Même si ces conditions ne causent pas toujours des problèmes de maillage, nous savons qu'elles l'ont déjà fait, il vaut donc mieux les vérifier si vous rencontrez des difficultés.
Mauvais objets. Bien qu'ils ne donnent pas toujours des problèmes de maillage, ils sont assez faciles à trouver, [Voir l'aide de Rhino 3D, tapez diagnostique dans l'index] c'est donc un bon point de départ. Si vous en trouvez un, essayez de le cacher. Si votre problème disparaît, vous n'aurez alors peut-être qu'à réparer l'objet (le rendre valide) pour obtenir un résultat correct.
''Je ne sais pas pourquoi les explications sur le Diagnostique sont si difficiles à trouver dans l'aide de Rhino3D mais vous les retrouverez sous Diagnostique ci-dessous.''
Surfaces longues et fines. Le moteur de rendu a du mal à les traiter actuellement. Plus elles sont longues et fines, plus c'est dur et long de les mailler. Un exemple typique se trouve dans les longs congés continus avec un petit rayon sur des bords de votre modèle. Si le maillage est infiniment long et que vous pensez que votre géométrie ne devrait pas être si longue à mailler, votre modèle présente peut-être une minuscule surface très fine qui bloc le moteur de maillage.
Des lignes et des arcs tangents joints ont été extrudés ou utilisés pour une révolution. Exemple - extrusion d'un rectangle arrondi. Dans ces conditions, une surface simple avec des zones G1 internes est créée et le moteur de maillage a beaucoup de peine à les traiter. Solution - Décomposer les courbes avant de les extruder ou utiliser Diviser > Courbes isoparamétriques aux points G1 pour créer une structure avec des surfaces tangentes jointes au lieu d'une seule surface. Dans le cas du rectangle arrondi extrudé, vous aurez huit surfaces jointes au lieu d'une.
Surfaces repliées. Créées normalement avec la commande FusionnerSurf Lisse=Non sur des surfaces qui ne sont pas au moins tangentes l'une par rapport à l'autre ou en modifiant certains types de surfaces avec les points de contrôle. Dans ce cas aussi il vaut mieux avoir plusieurs surfaces jointes au lieu d'une seule avec un repli. Utilisez Outils d'édition pour les surfaces > Diviser une surface le long des plis ou Diviser > Courbes isoparamétriques au niveau des replis afin de diviser la surface en plusieurs parties.
Diagnostique (De l'aide de Rhino3D) -
Un modèle peut parfois être abîmé. Ces zones abîmées peuvent causer des problèmes.
Il se peut que les modèles construits avec les outils de Rhino présentent des défauts. Par exemple, Rhino vous laissera limiter une surface avec une courbe se repliant sur elle-même mais le modèle sera mal défini et posera problème par la suite.
Si un très petit bord de limite est joint à une limite plus grande sur une surface adjacente, vous pouvez aussi rencontrer des problèmes. Si Rhino adapte les bords les plus grands, il se peut que le bord de limite le plus petit soit encore plus comprimé et qu'il soit transformé en un point. Ce bord comprimé n'a plus d'orientation significative et peut causer des problèmes.
Certaines techniques de modélisation permettent d'augmenter la solidité de vos modèles.
Si vous dessinez des petites lignes pour connecter les morceaux d'une limite au lieu de déplacer les deux extrémités des courbes vous compliquerez le modèle. En effet, d'autres bords seront joints et causeront des problèmes.
Dans certains cas, des bords microscopiques peuvent être créés d'une autre façon, comme par exemple avec les opérations booléennes où les objets sont séparés uniquement par un minuscule espace.
Les bords de limite trop petits ou repliés sur eux-mêmes sont les entités causant le plus de problèmes dans les modèles.
Des outils vous permettent d'examiner votre modèle et de rechercher ces défauts dans Rhino.
Le premier outil à essayer est la commande Vérifier. Si votre modèle ne passe pas correctement la vérification, vous obtiendrez une liste des problèmes spécifiques. Vous pouvez utiliser la liste pour essayer de réparer votre modèle.
Si un modèle passe la vérification cela ne signifie cependant pas qu'il est automatiquement à 100% correctement structuré. Certaines mauvaises parties, comme les surfaces qui se replient sur elles-mêmes ou qui se recoupent, sont très gourmandes en temps et très difficiles à détecter automatiquement, et la commande Vérifier ne vérifie pas ce genre d'erreur. Mais elle peut vérifier la structure générale de l'objet.
Pour réparer ces erreurs, vous devez décomposer, annuler la limite, limiter à nouveau et joindre l'objet en question. Si vous avez un grand nombre de petits bords, vous devrez peut-être utiliser la commande DiviserBord pour diviser tous les bords afin que leur structure soit compatible et utiliser ensuite la commande JoindreBord''' pour joindre manuellement les morceaux ensemble.
Lorsque vous avez des entités longues et des entités très petites les unes à côté des autres, la commande Joindre peut ne pas fonctionner correctement. Dans ce cas la commande JoindreBord peut servir d'alternative.
Ces outils se trouvent dans le menu Analyse, sous Outils pour les bords. Vous aurez peut-être besoin d'utiliser plusieurs de ces outils pour réparer les mauvais modèles.
Éviter les erreurs de modélisation
- En général, essayez d'éviter la création de bords trop petits dans vos modèles.
- N'utilisez pas des courbes là où il y a une très petite ligne au milieu de la courbe qui joint deux pièces ensemble.
- Essayez de vous assurer que les parties adjacentes se joignent de façon claire et nette avec une adaptation simple et correcte des bords.
Vous pouvez …
Éditer la liste de la structure de données d’un objet
Commande Liste
Vérifier des objets
Commandes Vérifier et VérifierMaillage
Sélectionner les mauvais objets
Commandes SélMauvaisObjets et ExtraireMauvaiseSurface