In het ontwerpproces maken we veelvuldig gebruik van 3D CAD software. Het gebruik van 3D modellen maakt concepten en ontwerpen al vroeg in het ontwerpproces duidelijk voor alle betrokkenen. De nieuwste software verbetert daarmee het ontwerpproces en verkort de “time to market” van een product.
Cad staat voor computer aided design (computergesteund ontwerp). Het is een verzamelnaam voor allerlei computertoepassingen die het ontwerp- en fabricagetraject efficiënter kunnen laten verlopen. De ontwerper gebruikt cad om zijn tekeningen makkelijker en sneller te kunnen maken, de engineer doet er de sterkteberekeningen mee en de proto bouwers gebruiken om freesbanen voor computergestuurde productiemachines te bepalen. Het spectrum toepassingen is breed.
Er zijn diverse soorten 3D-modellers. Naast de traditionele 3D-tekenpakketten, die gericht zijn op het efficiënt genereren van technische tekeningen volgens de bestaande werktuigkundige normen, zijn er ook 3D-modellers die gericht zijn op het invoeren van het ontwerp in de computer. Het doel van deze modellers is niet de technische tekening, maar het maken van een zogenaamd ‘software prototype’ van het te ontwerpen product. Deze ontwerppakketten heten ‘surface modellers’ of ‘solid modellers’ en zijn zelfs al in de conceptfase van het ontwerpen goed bruikbaar. Deze modellers bieden krachtige gereedschappen voor het invoeren van 3D-geometrie zoals complex gevormde, dubbelgekromde oppervlakken die met normale tekengereedschappen niet goed zijn vast te leggen in aanzichten.
Nurbs
Deze complex gevormde oppervlakken zijn vaak in het pakket geimplementeerd als nurbs. Nurbs is de afkorting voor ‘non uniform rational b-spline’. Nurbs zijn wiskundige modellen die zowel simpele als complexe driedimensionale geometrie kunnen beschrijven. De nurbs-formules zijn zo algemeen dat ze bijvoorbeeld de gedaante van lijn, gekromde curve, cirkel, vlak, bol, torus en complex gekromd oppervlak kunnen aannemen. Ze zijn dus universeel bruikbaar. Bovendien ondersteunen de meeste bestands- en interfaceformaten de nurbs, zodat er geen dataverlies plaatsvindt bij het overzetten naar een ander cad-systeem. Nurbs zijn ook veel eenvoudiger en compacter in het geheugen op te slaan dan bijvoorbeeld polygoonmodellen. Het allerbelangrijkste van een nurbs is echter nog wel dat deze prima aansluit bij de manier van werken van de ontwerper; het is – na enige oefening – redelijk intuïtief om met nurbs om te gaan. De meeste pakketten gebruiken daarom dan ook nurbs om de geometrie intern vast te leggen.
|
