AutoCAD: disegno, modellazione e stampa 3D

Stili di visualizzazione

Un modello può avere diverse funzioni e forme che variano a seconda del settore di utilizzo: in ambiente CAD può costituire una strategia creativa e conoscitiva del progetto attraverso le simulazioni e le verifiche funzionali e strutturali realizzate con funzioni specifiche. Lo stesso modello può essere rappresentato in rendering finalizzato alla presentazione del progetto nei suoi migliori aspetti estetici utilizzando tecniche di fotorealismo.

Possiamo definire tre livelli di esecuzione della modellazione:

• Spazio reale: spazio degli oggetti fisici reali, rappresentati anche dagli oggetti prodotti con stampanti 3D;
• Spazio di modellazione: spazio geometrico nel quale sono stati modellati i progetti con le varie tecniche di modellazione per solidi, per superfici o con le mesh;
• Spazio della rappresentazione: spazio dove i modelli e i progetti vengono rappresentati attraverso tecniche di rendering e di stili di rappresentazione.

Uno stesso modello può essere visualizzato in diversi stili di rappresentazione senza  modificare la geometria o la struttura dell'oggetto come in figura 2.8.

Figura 2.8 – La scelta dello stile di visualizzazione di un modello dipende dalle esigenze delle fasi di lavoro che possono essere costruttive o finalizzate alla presentazione estetica.

 AutoCAD fornisce una tavolozza Stili di visualizzazione  (figura 2.9) che si attiva  nella scheda Visualizza facendo clic sulla freccia a destra del gruppo Stili di visualizzazione oppure digitando il comando STILIVISUAL

 

Figura 2.9 – Stili di visualizzazione disponibili in AutoCAD che possono essere modificati e salvati come stili personali.  Ogni stile presenta proprie opzioni e quelle rappresentate sono relative allo stile Ombreggiato con spigoli. 

Gli stili disponibili sono i seguenti:

• Wireframe 2D: visualizza gli oggetti solo con linee e curve per rappresentare i contorni e non permette le viste prospettiche;
• Wireframe: simile al Wireframe 2D  e in aggiunta visualizza anche l'icona UCS ed usa la prospettiva;
• Nascosta: attiva la visualizzazione per linee nascoste non visualizzando le facce e gli spigoli invisibili dal punto di vista attivo;
• Realistico: applica l'ombreggiatura agli oggetti e visualizza i materiali e le texture applicate alle superfici degli oggetti;
• Concettuale: utilizza l'ombreggiatura nella gamma della temperatura cromatica utilizzando i colori caldi e freddi al posto dei colori chiari e scuri. Non è un effetto realistico ma serve a creare un maggior contrasto nei componenti.
• Ombreggiato: visualizza un modello ombreggiato e levigato in maniera uniforme senza l'applicazione dei materiali;
• Ombreggiato con spigoli: il modello è ombreggiato e con spigoli visibili:
• Tonalità di grigio: elimina il colore applicando una gamma monocromatica;
• Schizzo: produce un effetto simile al disegno fatto a mano con effetti a matita;
• Raggi X: rende le facce leggermente trasparenti consentendo una vista dei dettagli interni.

Ogni stile proposto presenta opzioni proprie che riguardano proprietà estetiche come l'aspetto delle facce in una finestra, l'intensità dell'illuminazione sulle facce, l'attivazione di sfondi e la gestione degli spigoli dei modelli. Come si può vedere le funzioni di personalizzazione sono molto ampie e permettono una resa estetica del modello con diverse impostazioni di luce e ambiente.

Durante il disegno possono sorgere esigenze diverse nella visualizzazione del lavoro: ad esempio per vedere i componenti interni di un progetto si usa la modalità di visualizzazione in trasparenza fornita da wireframe (filo di ferro).

• NOTA: i diversi stili di rappresentazione corrispondono ad una evoluzione storica delle prestazioni dei sistemi CAD. I primi sistemi alla fine degli anni '60 fornivano una rappresentazione 2D in wireframe mentre solo negli anni '70 si sono sviluppati gli stili di rappresentazione più evoluti a partire dall'ombreggiatura (flat shading) che richiedevano maggiori risorse di calcolo.

Modello in wireframe

Un modello wireframe è la rappresentazione più semplice di un modello geometrico ed è   composto da punti, linee,  curve e da linee che collegano i vari spigoli fra di loro. Ogni elemento del reticolo deve essere disegnato e posizionato indipendentemente. Un oggetto è composto quindi da elementi geometrici scollegati fra di loro che non formano superfici e  tanto meno solidi unici. E' quindi una forma molto iniziale  di modellazione che corrisponde agli albori delle modellazione CAD.

Modello per superfici

Un modello per superfici è una rappresentazione della geometria di un oggetto mediante superfici visibili di spessore nullo. Le superfici sono definite singolarmente e non contengono relazioni topologiche fra di loro ma solo la geometria esplicita (non parametrica) del modello.  Con l’evoluzione delle tecniche di modellazione, ora si possono definire vari tipi di superfici, dalle superfici primitive, alle superfici sweep (di trascinamento), alle superfici derivate che sono fornite anche dalle ultime versioni di AutoCAD.

Modello solido

Un modello solido è una rappresentazione matematica non ambigua e completa della forma di un oggetto fisico.

Nei capitoli successivi saranno trattati in modo dettagliato la modellazione per superfici e per solidi.

Modello in rendering

Il rendering è una tecnica di disegno tradizionale che indica una restituzione grafica di una scena con qualità realistiche. Nel CAD indica la rappresentazione di una scena con trattamento delle luci e dei materiali degli oggetti in modo da avere una rappresentazione fotorealistica del progetto. La versione 2016 AutoCAD ha implementato il motore di rendering di alta qualità Mental ray  che si può trovare anche nei programmi Autodesk di 3ds Max e Maya.

 

Figura 2.10 – Modello in rendering con effetti di trasparenza in ray tracing con utilizzo del nuovo motore di rendering mental ray