AutoCAD: disegno, modellazione e stampa 3D

Disegnare con AutoCAD - 27 capitoli interattivi di Claudio Gasparini
Versione Demo ridotta

Approcci alla modellazione 3D

Il primo approccio con la modellazione solida avviene con le primitive solide elementari costituite dalle figure geometriche di base con le quali si possono generare solidi composti.

Comandi utilizzati

PARALLELEPIPEDO, CUNEO, SFERA, CILINDRO, CONO,
TORO, PIRAMIDE, POLISOLIDO, VISTARIS, ISOLINES, FACETRES, DISPSILH, SPLINESEGS,
FACETRATIO

Approcci alla modellazione 3D: solida, per superfici e mesh

 Quando si parla di modellazione 3D si fa riferimento a diverse tecniche e tecnologie che si sono maturate negli ultimi decenni, a partire da quella che è considerata una delle prime applicazioni di grafica computerizzata rappresentata dal sistema Sketchpad sviluppato da Ivan Sutherland nel 1962 nella sua tesi di dottorato al MIT di Boston.

Da quella prima applicazione bidimensionale, si sono sviluppati sistemi di modellazione 3D che, con approcci diversi, hanno prodotto sistemi CAD in vari settori e in varie prestazioni. Solo recentemente i sistemi CAD hanno incorporato tecnologie diverse offrendo un unico ambiente di modellazione solida, parametrica e di rendering.

Nella modellazione 3D e nelle ultime versioni anche in AutoCAD, è possibile adottare approcci diversi nella creazione di un modello; è importante quindi conoscere le prestazioni del programma CAD che utilizziamo per avere il risultato migliore sia in termini di tempo che di prestazioni.

La funzionalità di modellazione 3D di AutoCAD consente di creare disegni utilizzando solidi, superfici e mesh che offrono prestazioni geometriche distinte che costituiscono un insieme avanzato di strumenti di modellazione.  Ad esempio è possibile convertire un solido in una mesh per svolgere delle modifiche di forma e poi trasformarlo in una superficie per sfruttare le  funzioni di associatività e di modellazione  NURBS. La flessibilità di trasformazione fra le diverse tecniche ha ovviamente alcuni vantaggi e molti limiti per questo è importante scegliere già dall'inizio l'approccio più efficiente.

 Analizziamo in sintesi gli approcci forniti da AutoCAD nelle funzioni di modellazione:

Modellazione per solidi 
  • primitive solide;
  • features (lavorazioni): estrusione, rivoluzione, sweep o loft di oggetti 2D chiusi;
  • operazioni booleane: unione, sottrazione, intersezione;
  • operazioni composte fra solidi ibridi come i precedenti.
Modellazione di superfici 
  • superfici procedurali: utilizzano  la modellazione associativa (vedi Capitolo 7).
  • superfici NURBS per scolpire le forme mediante i vertici di controllo  (vedi Capitolo 8).
Modellazione mesh o poligonale
Un modello mesh è formato da vertici, spigoli e facce che utilizzano una rappresentazione poligonale basata su triangoli e quadranti per definire una forma 3D.
  • le mesh non hanno proprietà di massa;
  • le forme mesh elementari sono costituite da parallelepipedi, coni e piramidi come nei solidi;
  • ai modelli mesh è possibile applicare modifiche non consentite ai solidi o alle superfici.

Nei capitoli successivi vedremo in dettaglio la modellazione per superfici e per mesh.