3D modeli su digitalni virtuelni modeli koji jezikom matematike, na računaru razumljiv način, opisuju oblik i položaj realnih i imaginarnih objekata.
Pošto nas ovde interesuju 3D modeli koji nastaju u 3D CAD softverima t.j. oni koji predstavljaju realne proizvode, potrebno je u gornjoj opštoj definiciji zameniti reči "realnih i imaginarnih objekata" sa terminom proizvod.
Mali podsetnik
Možda nije potrebno, ali napraviću ovde malu digresiju da bi precizirao dva opšta termina koje ću često upotrebljavati.
Definicija opšteg modela: Za apstraktni entitet M možemo reći da je model objekta ili sistema O, ako se entitet M može koristiti da da odgovore na konkretna pitanja o O.
Definicija modeliranja: Proces stvaranja fizičkih ili virtuelnih modela proizvoda se naziva modeliranje ili modelovanje.
Model može biti:
fizički model - stvarno napravljeni primerak nekog proizvoda koji se koristi radi ispitivanja fizičkih katakteristika proizvoda,
virtuelni model - matematički, na računaru razumljiv način opisan proizvod.
U današnje vreme, model ne mora da predstavlja samo fizički proizvod, već i sistem, koncept, ideju...
Ostale definicije 3D modela
Naišao sam na još nekoliko zanimljivih definicija 3D CAD modela:
3D model je računarska predstava realnog proizvoda, odnosno njegovih geometrijskih, dimenzionih i topoloških karakteristika,
3D model je virtuelni prototip,
3D model je virtualni matematički opis oblika proizvoda, koji može da bude pohranjen u memoriji računara,
3D model je virtuelni računarski prikaz proizvoda u sve tri dimenzije,
3D model je nosač informacija o obliku proizvoda i kao takav glavni ulazni podatak za ostale Računarom podržane tehnologije (CAx tehnologije t.j. CAx softvere),
3D model je računarska prezentacija realnog proizvoda ili nekog procesa koji se odnosi na proizvod.
Namena 3D modela
Današnji koncept razvoja novih proizvoda se bazira na Računarom podržanim tehnologijama čija je uloga da automatizuju pojedinačne etape od kojih se on sastoji. Logika ovog koncepta je jednostavna, u 3D CAD softverima se modelira 3D model koji predstavlja virtuelni oblik proizvoda t.j. glavni ulazni podatak za ostale Računarom podržane tehnologije (CAx softvere). Svaki od CAx softvera na osnovu podataka definisanih 3D modelom, stvara podatke za koje je odgovoran i puni jedinstvenu bazu podataka o proizvodu i procesima.
Unutar svake etape razvoja postoji veliki broj aktivnosti koje se mogu automatizovati, samim tim postoji veliki broj vrsta CAx softvera, iz čega proizilazi da 3D modeli mogu imati veliki broj namena:
na njima se mogu vršiti proračuni metodom konačnih elemenata, čime se u velikoj meri, ako ne i u potpunosti, izbegava izrada fizičkih prototipova i obavljanje skupih ispitivanja na njima.
u CAM softverima se oni koriste za simulacije procesa obrade t.j. pripremu proizvodnje na RNU mašinama.
na osnovu njih se mogu praviti kvalitetni tehnički crteži.
oni mogu poslužiti i kao nosač velikog broja ostalih vrsta podataka o proizvodu: metapodaci (materijal, autorska prava, ...), izgled (tekstura, odsjaj...), 3D kote, oznake, napomene, položaj...
oni mogu poslužiti i kao nosač velikog broja podataka o procesima: rezultati MKE proračuna, putanje alata, analiza kretanja delova...
aditivne tehnologije t.j. 3D štampanje je nemoguće bez 3D modela.
...
Više o prednostima 3D CAD modeliranja t.j. o mogućim namenama 3D modela možete pročitati na strani Prednosti 3D CAD u odnosu na 2D CAD softvere.
3D modeli se mogu dobiti na dva načina:
modeliranjem u 3D grafičkim softverima,
3D CAD softverima (FreeCAD, NX, Catia, T-Flex, ZW3D...),
softverima za 3D modeliranje (Blender, Wings 3D, 3ds Max..),
voxel 3D softverima (MagicaVoxel, Goxel, VoxEdit, Mega Voxels, Qubicle...),
...
skeniranjem fizičkih objekata.
3D model posmatran sa gledišta računarskih tehnologija predstavlja samo datoteku unutar koje se nalaze smešteni digitalni podaci o proizvodu i procesima. Datoteke 3D modela nastalih u CAD softverima mogu da čuvaju veliki broj podataka koji se odnose na proizvod i najčešće su to:
Podaci o proizvodu
geometrisjki podaci - definišu geometrijske elemente od kojih se 3D model sastoji (linije, kružnice, krive, stranice, primitivi, tipski oblici...),
topološki podaci - definišu veze između geometrijskih elementa iz kojih se model sastoji,
vizuelni podaci - definišu način prikazivanja 3D modela (boja, tekstura, svetlo, odsjaj...),
metapodaci - materijal, autor, masa...,
ostali podaci - sastavnica, struktura sklopa, spojevi između delova, 2D crtež, šablon 2D crteža...
Podaci o procesima - Npr: rezultati MKE proračuna, putanje alata, analiza kretanja delova...
Koje sve vrste podataka mogu biti opisane unutar datoteke 3D modela određuje format datoteke. Ako Vas interesuje više informacija na ovu temu posetite kategoriju Razmena CAD podataka.
Topologija 3D modela
3D modeli nastali u 3D CAD softverima se najčešće nazivaju opštim terminom 3D modeli. U literaturi koja se bavi CAD tematikom često se mogu sresti i precizniji termini poput: geometrijski model, 3D CAD model, virtuelni 3D model, virtuelni prototip...