Что нам стоит дом построить? Часть1. Многообразие способов построения геометрии

Как-то так вышло, что в учебниках по САПР при объяснении методов построения геометрии либо “тупо” рассказывается про инструментарий, либо пускаются в такие дебри математики и топологии, что даже не самый неподготовленный читатель не всегда сообразит «об чем речь». Пока не трогая топологию, просто рассмотрим от чего же такие проблемы.

Основная причина того, что эту тему не затрагивают, либо затрагивают очень поверхностно, состоит в том, что одну и ту же геометрию можно создать огромным количеством способов: для примера рассмотрим обыкновенный цилиндр с диаметром основания 100 и высотой 100.

В статье чаще всего будет использоваться английские названия команд (операций), потому как в большинстве САПРовских систем в английском интерфейсе они звучат одинаково. В то же время в русском переводе вариантов у… уйма.

,
Первый вариант:
1. эскиз (Sketch) — круг + extrude.
2. эскиз прямоугольник +revolve
3. эскиз, траектория + sweep
4. два эскиза + loft (blend)
5. ….

1. Extrude	2. Revolve

3. Sweep	4. Loft

Более экзотические, но в то же время дающие искомый результат варианты:
1. выдавить квадрат + round
2. создать произвольную геометрию большего размера чем необходимо и обрезать
3. создать произвольный цилиндр и масштабировать его до необходимых размеров
4. массив (array, pattern)
5. зеркало (mirror)
6. и др....   

Скругление	Round

Естественно, если мы говорим о простейшем цилиндре то многие из приведенных вариантов являются «умозрительными», в то же время если искомый цилиндр является частью более сложной геометрии количество «умозрительных» подходов резко сокращается так как могут возникнуть ситуации, когда даже очень экзотические варианты могут стать чуть ли не единственными. Вполне логично, что если взять произвольную машиностроительную деталь, то количество вариантов построения резко стремится в бесконечность. В том же программировании уже очень давно отработаны методики и рекомендации, соблюдая которые написанные программы становятся более структурированными и менее непонятными. В геометрическом моделировании таких подходов разработано существенно меньше, но они тоже имеются

Анализ специальной литературы выделяет следующие основные подходы:

- топологический,
- скоростной,
- технологический.

Также эти же методологии моделирования иногда называются как:

-многоэтажный торт (слоеный пирог)
-гончарный круг
-производственный поток. (терминология взята из переводной книги)

торт

круг

поток

Обычно разницу между данными подходами объясняют на примере достаточно простой детали вращения, при этом абсолютно не затрагиваются плюсы и минусы таких подходов. Соответственно, не совсем понятно можно ли применять указанную технологию к более сложным деталям, которые, к тому же, не всегда являются исключительно деталями вращений.

Итак, в курс дела ввели. Следовательно, на сегодня закончим на том же, на чем обычно заканчивают и другие. Я не собираюсь уподобляться этим другим, и постараюсь прояснить обозначены вопрос, но уж простите не сегодня.

P.S. Иллюстрации были подготовлены в SolidWorks