Edycja geometrii w Solid Edge ST
Artykuł pt.: ” Czym jest Technologia Synchroniczna a czym nie jest?” zwracał kilkukrotnie uwagę na fakt, że nie należy mylić pojęć modelowania bezpośredniego i edycji bezpośredniej. Dlaczego? W niniejszym opracowaniu postaram się wyjaśnić te różnice i poruszyć bardziej szczegółowo zagadnienie edycji geometrii modeli 3D. Na wstępie przypomnę bardzo krótko najważniejsze cechy modelowania bezpośredniego w Solid Edge ST, czyli Technologii Synchronicznej.
Technologia Synchroniczna charakteryzuje się przede wszystkim tym, że – niezależnie od zastosowanej techniki modelowania – nie powstaje drzewo operacji (elementy w PathFinder nie są klasycznymi, wzajemnie powiązanymi elementami typu Feature). Kolejność wykonywania działań oraz sposób modelowania nie są „rejestrowane”, a edycja geometrii jest „nieco inna” niż w trybie modelowania z historią (tryb sekwencyjny). Na czym polega zatem edycja geometrii w Solid Edge ST i dlaczego jest różna w obu trybach modelowania?
Należy wyróżnić dwie podstawowe metody edycji geometrii: Edycję pośrednią oraz Edycję bezpośrednią. Żadna z tych metod nie jest ściśle związana w technologią modelowania! Obie (niezależnie lub równolegle) mogą być wykorzystywane w modelowaniu z historią i w modelowaniu synchronicznym. Udział metod edycji geometrii w technologiach modelowania przedstawiono poniżej (rysunek 1).
![Edycja geometrii w Solid Edge ST 01 Edycja geometrii w Solid Edge ST](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/11-8.jpg)
Edycja pośrednia
Edycja pośrednia charakteryzuje się tym, że geometria modelu 3D jest sterowana za pomocą parametrów takich jak wymiary sterujące, relacje geometryczne, formuły matematyczne, sterujące szkice czy „operacje z parametrem” (np. Otwór, Szyk, Pochylenie itp.). W trybie sekwencyjnym parametry wprowadzane są w procesie budowy modelu i decydują o sposobie edycji oraz „nadanej” inteligencji modelu (zachowanie się w trakcie zmian geometrii, utrzymywanie zależności). Parametry, czyli przede wszystkim sterujące wymiary oraz relacje geometryczne, umieszcza się już na etapie tworzenia szkiców (profili) operacji w sposób ręczny (np. polecenia Wymiar pomiędzy, Współosiowość, Współliniowość) i automatyczny (włączenie opcji Zachowaj Relacje podczas rysowania obiektów 2D w „szkicowniku”, ew. opcja Autowymiarowanie). Wszystkie parametry, (wraz z zależnościami pomiędzy operacjami) przechowywane są w drzewie operacji, z dodatkowym dostępem do wymiarów poprzez Tabelę zmiennych (tylko edycja). Rozwiązywanie zależności odbywa się sekwencyjnie, zgodnie z kolejnością operacji na drzewie. Brak sterujących wymiarów utrudnia edycję geometrii (rysunki 2 i 3), a brak relacji geometrycznych 2D może ją w ogóle uniemożliwić (rysunek 4).
![Edycja geometrii w Solid Edge ST 02 Edycja geometrii w Solid Edge ST](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/021-6.jpg)
![Edycja geometrii w Solid Edge ST 03](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/031-6.jpg)
![Edycja geometrii w Solid Edge ST 04 Uszkodzenie modelu – brak relacji geometrycznych 2D w profilu operacji powoduje utratę ciągłości bryły w trakcie modyfikacji geometrii (brak geometrii 3D i widoczne błędy w drzewie operacji](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/041-4.jpg)
![Edycja geometrii w Solid Edge ST 05 Model synchroniczny utworzony przez obrót profilu niezawierającego relacji; modyfikacja geometrii nie stanowi problemu (system analizuje bryłę B-rep, a nie profil 2D, który przestał sterować geometrią 3D)](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/051-2.jpg)
W trybie synchronicznym zależności są umieszczane zazwyczaj opcjonalnie po utworzeniu geometrii (wyjątek stanowią Operacje proceduralne takie jak Szyk, które posiadają własną inteligencję i parametry). Sterujące wymiary oraz relacje geometryczne wprowadza się bezpośrednio w geometrii 3D (Wymiary PMI oraz Relacje lic 3D), gdzie są później przechowywane (z dodatkowym dostępem przez PathFinder – rysunek 6). Rozwiązywanie zależności odbywa się przede wszystkim synchronicznie (brak sekwencji wynikającej z braku drzewa operacji) z możliwością przeliczania liniowego (przy odpowiednim powiązaniu wiązanie wymiarów formułami matematycznymi). Jeśli w modelu zastosowano operacje proceduralne, to ich parametry względem siebie są również obliczane synchronicznie i niezależnie od siebie. W technologii synchronicznej brak parametrów nie oznacza problemów z modyfikacją lub ciągłością modelu, jednak zmiany należy wprowadzać bezpośrednio (rysunek 5).
![Edycja geometrii w Solid Edge ST 06 Parametryczny model importowany – wprowadzone relacje lic 3D i wymiary zablokowane 3D; w wyniku wymiaru 82 mm zależności geometryczne oraz wymiary są utrzymywane (zaznaczone na czerwono)](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/061.jpg)
Edycja bezpośrednia
Edycja bezpośrednia odróżnia się od pośredniej sposobem wprowadzania modyfikacji w geometrii 3D. Jak wynika z nazwy, edycji dokonuje się poprzez bezpośrednią interakcję z licami trójwymiarowego modelu. Ogólnie zasada polega na wskazaniu „co” należy modyfikować (lico) i „jak” (translacja, rotacja, usunięcie). W przeciwieństwie do edycji pośredniej, inteligencja „nadana” w postaci zależności geometrycznych i wymiarowych nie jest niezbędna do wprowadzenia zmiany. Modyfikacja geometrii modelu bez naruszenia jej ciągłości możliwa jest dzięki inteligencji bryły B-rep (model rozwiązywany jest bezpośrednio jako zbiór połączonych ze sobą punktów, krawędzi i lic, które w końcowym efekcie formują bryłę). Edycje bezpośrednią można więc stosować do modeli natywnych i importowanych (bez historii operacji), zarówno w trybie sekwencyjnym, jak i synchronicznym. Jednakże sposób zachowania się modelu w trakcie zmian zależy bezpośrednio od zastosowanego jądra graficznego, a więc i trybu, w którym pracujemy.
W trybie sekwencyjnym edycji bezpośredniej dokonuje poprzez użycie narzędzi z grupy Modyfikacja (np. Przenieś lico, Obróć lico itd.). Wybranie odpowiedniego polecenia jednoznacznie definiuje sposób modyfikacji, ale ta może być ograniczona. W trakcie wykonywania zmian nie są brane pod uwagę żadne zależności geometryczne, ani ustanowione wcześniej w drzewie operacji (dotyczy modeli Solid Edge), ani te występujące w bryle B-rep (brak inteligencji wykrywanej; wyjątek stanowią niektóre zaokrąglenia). Manualne zaznaczenie kilku lic wielokrotnie nie rozwiązuje problemu, nawet w najprostszych przypadkach (rysunki 7 i 8). Inną cechą edycji bezpośredniej w trybie z historią operacji jest fakt zapamiętywania zdarzeń w drzewie. Ewentualna zmiana kolejności operacji, zmienia sekwencję operacji i może doprowadzić do błędów w geometrii.
![Edycja geometrii w Solid Edge ST 07 Przesunięcie lica w trybie sekwencyjnym – brak wykrywania zależności w modelu, utrata styczności, współosiowości itd.](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/07-8.jpg)
![Edycja geometrii w Solid Edge ST 08 Przesunięcie lica wraz z innymi licami w trybie sekwencyjnym (próba utrzymania zależności geometrycznych) – nieprawidłowe zachowanie się geometrii.](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/08-8.jpg)
W trybie synchronicznym w procesie modelowania system nie zapamiętuje rodzaju i kolejności wykonywanych działań, a profile (szkice) operacji przestają sterować geometrią (wyjątek stanowią operacje proceduralne). Dzięki temu bezpośrednia modyfikacja modeli Solid Edge, jak i importowanych, odbywa się w podobny sposób. Przewaga nad edycją bezpośrednią w trybie sekwencyjnym tkwi przede wszystkim w narzędziach. Szeroki wybór dostępnych narzędzi i poleceń do rozpoznawania geometrii (m.in. Menedżer zaznaczania) a także modyfikacji (Koło sterujące, Wymiary PMI, Relacje lic) zwiększa skuteczność i szybkość wprowadzanych zmian. Bezpośrednie modyfikacje nie pozostawiają po sobie „śladu” na drzewie, a więc nie komplikują następnych. W trybie synchronicznym możliwe jest również włączenie inteligencji „wykrywanej”, sterowanej poprzez Reguły. Wówczas system, poza kontrolą ciągłości bryły 3D, potrafi dodatkowo wykrywać i utrzymywać istniejące zależności geometryczne pomiędzy licami (rysunek 9). Połączenie edycji bezpośredniej i działania Reguł pozwala w trybie synchronicznym skrócić czas modelowania oraz edycji do minimum (parametryzację zastępuje inteligencja wykrywana) i uzyskiwać efekty modyfikacji trudne lub nieosiągalne w trybie sekwencyjnym.
![Edycja geometrii w Solid Edge ST 09 Przesunięcie lica trybie synchronicznym przy włączonych Regułach – automatyczne wykrycie wymaganych relacji i prawidłowe zachowanie się geometrii](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/09-8.jpg)
Decyzja o sposobie edycji geometrii nie zawsze jest łatwa dla użytkownika, ale często zależna od przyzwyczajeń. Edycję pośrednią stosuje się przede wszystkim w trybie sekwencyjnym i ma ona swoje uzasadnienie w przypadku „mocno” sparametryzowanych modeli Solid Edge (sterowanie ustalonymi parametrami, zachowanie istniejących zależności) lub nieskomplikowanej geometrii. W tym samym trybie użyjmy edycji bezpośredniej, jeśli powiązania są nieistotne, albo utrudniają zmianę. Jednak gdy mamy do czynienia z synchronicznymi modelami Solid Edge, modelami importowanymi, lub gdy „coś idzie nie tak”, sięgnijmy po Technologię synchroniczną – efekty edycji bezpośredniej będą z pewnością satysfakcjonujące, a czas modyfikacji – minimalny. Jeszcze większe możliwości bezpośrednich zmian odkryjemy w złożeniach zawierających części synchroniczne, ale o tym w kolejnych artykułach…
Zachęcamy do skorzystania z najnowszej pozycji, którą oferuje GM System. Zestaw ćwiczeń Modelowanie i Edycja Synchroniczna w ST7 to zbiór ćwiczeń, które pozwolą użytkownikom oprogramowania Solid Edge na jeszcze lepsze i bardziej efektywne wykorzystanie przełomowej Technologii Synchronicznej w codziennej pracy projektowej.