С развитием новых электронных технологий появилось более развитое программное обеспечение в области телекоммуникаций и систем обработки данных, теперь составление проектов, схем, рисунков, графиков можно делать и на электронных устройствах, что даёт возможность проектировщикам (инженерам, дизайнерам) экономить массу времени на создании какого-либо проекта или же объекта-модели.
3D моделирование — это процесс создания виртуальных объемных моделей любых объектов, позволяющий максимально точно представить форму, размер, текстуру объекта, оценить внешний вид и эргономику изделия. Это отличный инструмент для строительных организаций, студий дизайна интерьера, ювелирных мастерских, промышленных предприятий, готовящих к производству новые изделия.
Трёхмерная графика активно применяется для создания изображений на плоскости экрана или листа печатной продукции в науке и промышленности, например, в системах автоматизации проектных работ, архитектурной визуализации, в современных системах медицинской визуализации.
Использование 3D моделирования для решения задач промышленного предприятия даёт некоторые преимущества:
Снижение затрат на изготовление каких-либо изделий.
Очень быстрая разработка новых изделий.
Простота использования готовых изделий.
В качестве материала для изготовления изделий из 3D моделей чаще всего используется пенопласт, но также можно использовать: пластмассу, дерево и метал.
На рис. 1 представлен пример 3D модели:
Рис. 1. 3D модель несъемной опалубки
Из таких деталей очень легко и быстро возводятся конструкции недвижимости типа:дом, гараж или любая другая не очень массивная конструкция (рис. 2).
Рис.2. Пример создания каркаса дома из деталей несъемной опалубки
В качестве программной среды для 3D моделирования наиболее популярными являются следующие:
- 3ds Max — полнофункциональная профессиональная программная система для создания и редактирования трёхмерной графики и анимации. Содержит самые современные средства для художников и специалистов в области мультимедиа.
- AutoCAD — двух-трёхмерная система автоматизированного проектирования и черчения, разработанная компанией Autodesk. AutoCAD и специализированные приложения на его основе применяются в машиностроении, строительстве, архитектуре и других отраслях промышленности.
3dsMax больше подходит для разработки дизайна для различных изделий: бутылок, банок, пачек, упаковок и т. п. В свою очередь в AutoCAD можно разрабатывать различного рода конструкции, планы жилых/общественных помещений, строительные изделия, различные декоративные изделия и прочие продукты инженерного характера. Именно поэтому в рамках данного исследования была выбрана данная программа.
Благодаря многофункциональности и гибким настройкам инструментов проектирования в AutoCAD, можно создавать детали любого характера и сложности.
Рассмотрим пример моделирования детали — ролик генератора. Для того чтобы спроектировать ролик, нужно сначала нарисовать двумерную модель (рис. 3).
Рис. 3. Ролик генеартора на двумерной плоскости
Задав ось проецирования, получим математическую модель — каркас (рис. 4).
Рис. 4. Каркас детали ролика генератора
Последним этапом является перевод каркаса в 3D-Модель (рис. 5).
Рис. 5. 3D модель ролика генератора
После незначительных доработок (вырезка отверстий, добавление шлица) модель готова к изготовлению на станке. Проектировка такой детали заняла примерно 10–15 минут с чистого листа, изготовление такой детали займёт примерно 30–60 минут (в зависимости от выбранного материала).
Использование программы для 3D моделирования в промышленной сфере даёт колосальное преимущество над аналоговыми методами проектирования и, при грамотном подходе, может стабильно повысить уровень предприятия за счёт увеличения ассортимента поставляемых продуктов. Это, в свою очередь, позволит принимать заказы от других фирм из различных сфер деятельности, тем самым увеличив конкурентноспособность предприятия на рынке и получаемый доход.
