نرم افزار مدل سازی سه بعدی

نرم افزار مدل سازی سه بعدی که ما از آنها استفاده میکنیم

کتیا (Catia) – سالیدورک (SolidWorks) 

نرم افزار مدل سازی سه بعدی

خدماتی که مجموعه مثلث طراحی در زمینه مدل سازی ارائه می دهد بدین صورت است که مشتری با مشاوره طراحان نیاز و ایده خود را مطرح کرده و بعد از بررسی ها طرحی بصورت سه بعدی ارائه خواهد شد اما تا اینجای کار فقط ایده و خواسته های مشتری در طراحی لحاظ شده . برای ما مهم قابل اجرا بودن طرح از نظر دید فنی و از همه مهمتر ایجاد تغییرات دربخش هایی از طرح ، برای دستیابی به روش های ساخت آسان تر و به صرفه تر می باشد .  در نهایت هر طرحی قابل اجرا است ، اما کیفیت و هزینه تمام شده تاثیر مستقیم در بازار فروش دارد که تنها فاکتور تاثیرگذار بر کیفیت و هزینه ، روش های تولید می باشد که باید در طراحی لحاظ شود شما میتوانید با مشاوره تیم فنی و طراحی مجموعه مثلث طراحی ایده ها و خواسته ای خود را در بهینه ترین روش به دست بیارید .

 نرم افزارهای طراحی

امروزه استفاده از رایانه و به کارگیری نرم افزار در صنایع مختلف امری مهم به شمار می رود . چرا که دقت بالا در اجرای فعالیت از یک سو و سرعت در انجام آن از سویی دیگر آن را به امری ضروری تبدیل کرده است .

آنچنان که استفاده و مهارت به کارگیری نرم افزارها به یکی از امتیازات مهم مهندسین و فعالان بخش صنعت تبدیل شده و در پروسه تولید ، بهرهوری و اصلاح ، محصولات ، محیط و مشاغل به عنوان کمک رسان و تسریع کننده فعالیت مورد انتظار در کنار کاربران شان هستند و تعامل دو سویه کاربر و رایانه ، پیشروی در پروسه را به همراه دارد .

طراحان نیز در پروسه خلق طرح و ایده های خود به این نرم افزارها نیاز پیدا می کنند . چرا که از طرفی بخش تولیدی صنعت با ابزارهایی سر وکار دارد که تنها خروجی رایانه ها می پذیرد و از سوی دیگر ارایه تصویری ایده ها و اجرای دقیق ملزومات گرافیکی نیاز به نرم افزارهای جانبی دیگر را تایید و تشدید می کند . بدین منظور طراحان از دو گروه نرم افزار برای نمایش و طراحی محصولات و ایده های خود بهره می گیرند .

نرم افزارهای مورد استفاده به دو بخش نرم افزارهای دو بعدی و سه بعدی تقسیم می شوند که هر کدام ویژگی مخصوص خود را دارند که در روند طراحی به کار می آیند .

نرم افزارهای دو بعدی عموما برای خلق آثار گرافیکی و ارتقا سندهای تصویری و نمایش آثار برای مخطبان شان مورد استفاده قرار می گیرد اما نرم افزارهای سه بعدی برای اجرای دقیق و خلق محصول طراحی شده به کار می آیند که این نرم افزارها می توانند با دستگاه های تولید ( برای پروتوتایپ یا تولید انبوه ) ارتباط برقرار کنند . در ادامه شماری از نرم افزارهای رایج در طراحی صنعتی به طور مختصر و برای آشنایی معرفی می شود .

نرم افزار های دو بعدی

این نرم افزارها خود به دو نوع نرم افزارهای نقشه کشی (bitmap) و بردارری (vector) تقسیم می شوند .

نقشه بیتی : بیت ، کوچکترین بخش قابل ذخیره سازی در رایانه است که می تواند صفر یا یک باشد . نقشه اصطلاحی است که در مورد ایجاد جداول به کار می آید ، و از آن برای سازمان دهی اطلاعات به صورت دو بعدی استفاده می شود . بنابراین نقشه بیتی نوعی جدول است که محل هر یک از بیت های تشکیل دهنده یک تصویر را مشخص می کند .

هر کدام از نقاط در جدول می تواند دارای مشخصاتی باشد که آن را از نقطه دیگر متمایز کند . تمامی تصاویر مبتنی بر نوع نقشه بیتی چهار ویژگی اصلی دارند که عبارتند از ابعاد ، تفکیک پذیری ، مدل رنگ و عمق بیتی تصاویر نقشه بیتی معمولا توسط دوربین عکاسی و یا اسکنر به تصاویر دیجیتال تبدیل می شوند ، در نتیجه تصاویر واقعی به نظر می رسند .

برداری : در این نوع نرم افزارها رایانه با استفاده از معادلات ریاضی و رابطه بین نقاط مختصاتی ، تصویری را اراییه می دهد . لازم نیست تا برای هر نقطه مشخصه ای تعریف شود به همین دلیل حجم فایل های خروجی این نرم افزار ها سبک تر از فایل های نقشه بیتی است و با دستگاه های خروجی مانند برش لیزری که منطبق با این نوع نرم افزا ها هستند ارتباط برقرار می کنند . این تصاویر توسط کامپیوتر ها ایجاد شده و در نتیجه ممکن است شبه واقعی باشد . این نوع تصاویر برای طراحی کارتون به کار می آیند .

  فتوشاپ (photoshop)

یکی از شناخته شده ترین ابزارهای گرافیکی است که به دلیل سهولت در کاربری پروه وسیعی از کاربران مبتدی تا پیشرفته از آن استفاده می کنند . این نرم افزار بر پایه نوع نقشه بیتی شکل گرفته و معمولا برای روتوش عکس ها و اصلاحات گرافیکی به کار می آید . توان بالای گرافیکی و قابلیت خلق تصاویر ویژه این نرم افزار ، باعث شده تا به یکی از رایج ترین نرم افزار های مورد استفاده در حرفه های ارتباط تصویری ، عکاسی ، طراحی صنعتی و معماری تبدیل شود . ایجاد جلوه های تصویری ، داشتن فیلتر های مختلف ، خلق نمایه های سه بعدی و داشتن پلاگین های جانبی کارآمد از دیگر ویژگی های این نرم افزار است .

  کورل درا (corel draw)

این نرم افزار یک ویرایشگر گرافیکی برداری است ، به همین دلیل کمتر برای ویرایش تصاویر به کار می آید ، اما هر نوع تصاویر برداری و نقشه بیتی را پشتیبانی می کند . دسترسی آسان به ابزار ها در نرم افزار ، پشتیبانی از فرمت های مختلف تصویری ، لایه بندی و پشتیبانی دستگاه هایی مانند برش لیزر ، از دیگر خصوصیات این نرم افزار است .

  ایلاستریتور (illustrator)

میحطی شبیه نرم افزار فتوشاپ دارد . بسیاری از منو ها ، پنل ها ، فیلتر ها همان است که در فتوشاپ استفاده شده است .این نرم افزار از نوع برداری است به همین دلیل معمولا حجم فایل های آن بسیار کم است . همچنین تعداد کاربران و علاقه مندان آن به دلیل کاربری ساده و امکانات وسیع رو به افزایش است . تبدیل خط و خطوط به انواع شکل و اندازه ، قابلیت چاپ با وضوح بالا ، سادگی کشیدن اشکال از دیگر ویژگی های این نرم افزار گرافیکی است .

نرم افزارهای مدل سازی سه بعدی

نرم افزارهای مدل سازی سه بعدی مورد استفاده در طراحی صنعتی معمولا برای طراحی جهت تولید و یا طراحی برای ارایه و نمایش سه بعدی به کار می آیند . از این رو در برخی از آنها گرایش فنی و مهندسی جهت ارتباط با دستگاه های تولیدی قوی تر است و در برخی دیگر به بعد نمایشی ایجاد سطوح خلاق توجه بیشتری شده است .

در ادامه به معرفی کوتاه هر یک از نرم افزارها و خصوصیات آن می پردازیم .

معمولا طراحان در هنگام مواجه با نرم افزار های سه بعدی مدل سازی با اصطلاحاتی نظیر تکنیک مدل سازی NURBS  و  PATCHES  آشنا می شوند . این دو روش برخورد نرم افزار ، برای ساختن حجم و یا سطح مورد نظر است . تکنیک مدل سازی NURBS  روشی است که نرم افزار با استفاده از منطق فرمول های ریاضی به ترسیم و کنترل خطوط می پردازد و سپس احجام بر اسا همین معادلات ریاضی شکل می گیرند . اما در روش مدل سازی PATCH  منطق شکل دهی به خطوط بر اساس جابجایی نقاط روی یک خط شکل می گیرد که تعداد آن بسته به جزییات حجم یا سطح مورد نظر می تواند متفاوت در نظر گرفته شود .

نکته مهم دیگر ، رویکردها و ابزارهای کاربردی یک نرم افزار است که با اصطلاحاتی نظیر CAM – CAD – CAE  تعریف و ارایه می شود . با استفاده از نرم افزارهایی که محوریت ابزارهای CAE  را دارا هستند ، می توانیم محاسبات و آنالیزهای مهندسی را در رابطه با محصول طراحی شده مشاهده کنیم . در نرم افزار های سه بعدی با محوریت و ابزارهای CAD  می توان از بعد طراحی این نرم افزارها برای طراحی محصول استفاده کرد . در واقع این رویکرد بخشی از توان و اولویت های مدل سازی نرم و افزار را مشخص می کند . در نرم افزارهایی که با محوریت CAM شناخته می شوند رویکرد اصلی نرم افزار برای ساخت و تولید محصول و یا قطعه طراحی شده می گیرد .

  اتوکد (Auto CAD)

یکی از قدرتمندترین  نرم افزارهای طراحی دو بعدی و سه بعدی مهندسی است ، از این نرم افزار در صنایع مختلفی نظیر طراحی هواپیما ، طراحی کشتی ، طراحی بناهای معماری ، صنایع نظامی ، طراحی های صنایع خودرو استفاده می شود . با توجه به اینکه طراحان صنایع توجه زیادی در فرم پردازی محصولات دارند کمتر از این نرم افزار استفاده می کنند و معمولا برای نقشه کشی ها از آن بهره می برند . از قابلیت های این نرم افزار می توان به قابلیت های دو بعدی بسیار متعدد ، قابلیت جدید ترکیب چارت های Excel  و AutoCad  به یکدیگر و خلق یک چارت یا جدول نهایی در محیط اتوکد ، مدیریت بسیار خوب بر روی انواع لایه ها در محیط نرم افزار و بخش بهبود کیفی طرح های سه بعدی متنی و پرافیکی اشاره کرد .

سالیدورکس (SolidWorks)

یک نرم افزار قوی سه بعدی مهندسی است . در حال حاضر مهندسین مکانیک و طراحان زیادی در سراسر جهان از این نرم افزار مدل سازی سه بعدی استفاده می کنند . سالیدورکز یک نرم افزار طراحی جامدات است که بر اساس ویژگی های پارامتریک مدل قطعات طراحی و مونتاژ می گردد . برای مدل سازی یک قطعه و یا یک محصول ابتدا طرح های دو بعدی توسط خطوط ، کمان ها و مقید کردن آنها شروع شده و سپس به آن بعد داده می شود . با توجه به این که وجه مهندسی در این نرم افزار بسیار قوی است و از طرفی دیگر هم قابلیت فرم پردازی در آن به طرز مطلوبی صورت می گیرد ، می تواند برای متخصصین طراحی صنعتی کارا باشد . پس از پایان طراحی یک محصول در محیظ نرم افزار می توان از صحت و درستی مهندسی آن نیز مطمئن شد . در این نرم افزار بخش های مجزایی برای مدل سازی ، عملیات ورق کاری ، جوش کاری ، ریخته گری ف قالب سازی و همچنین تحلیل تنش و مقاومت قطعه تحت بارگزاری های گوناگون وجود دارد . علی رغم سادگی و سهولت کاربرد ، این نرم افزار توانایی خوبی در زمینه طراحی دارد . طراحان فعال در بخش صنایع و تولید از این نرم افزار جهت طراحی و آنالیز مهندسی طرح های خود استفاده می کنند .

  کتیا (Catia)

نرم افزار مدل سازی سه بعدی کتیا یکی از نرم افزار های مورد استفاده برای مهندسین است که طراحان نیز از آن برای مدل سازی سه بعدی و تحلیل قطعات ، بهره می برند . کتیا اکنون به عنوان یکی از بهترین نرم افزارهای در سطح جهانی به صورت وسیع مورد استفاده قرار می گیرد . با توجه به اینکه در نسخه ششم این نرم افزار محیط اسکچینگ به آن اضافه شده ، قابلیت طراحی و ایجاد فرم های خلاق تر را برای طراحان فراهم کرده و به نظر می رسد با اضافه شدن این بخش به نرم افزار طراحان صنعتی بیش از پیش از این نرم افزار استقبال کنند .

  راینو (Rhinoceros)

یکی از گر استفاده ترین نرم افزارهای مورد استفاده طراحان صنعتی است که قابلیت های زیادی برای حل سطوح پیچیده دارد . در این نرم افزار مدل سازی سه بعدی به روش NURBS است که باعث می شود فایل هلی خروجی از آن بسیار کم حجم تر از سایر نرم افزار ها یاشد . سرعت در مدل سازی به واسطه کاربری آسان ، سهولت در استفاده از آن ، همکاری مناسب با دیگر نرم افزار ها مانند 3D Max – AutoCad  عدم نیاز به سیستم کامپیوتری بسیار قوی ، وجود پلاگین های مفیدی مانند V-Ray (برای رندرینگ) ، T-Splines (برای مدل سازی ارگانیک) و دیگر پلاگین های کاربردی ، از دیگر امتیازات و ویژگی های این نرم افزار است .

  مایا (Maya)

یکی از پر قدرتمندترین نرم افزارهای سه بعدی سازی و انیمیشن است که به طرز گسترده ای در صنعت بازی های رایانه ای ، استدیوهای فیلم سازی و انیمیشن استفاده می شود . تکنولوژی به کار رفته در این نرم افزار NURBS   است که به بهینه سازی طراحی اشیای طبیعی مانند چمن ، گیاهان و مو کمک می کند . توانایی رندرگیری بالا و همچنین وجود مواد متنوع از امتیازات دیگر این نرم افزار است .

تری – دی – مکس (3Ds max)

از نرم افزارهای مدل سازی سه بعدی ، متحرک سازی و رندرینگ در زمینه گرافیک کامپیوتری است . از امتیازات این نرم افزار می توان به پردازش جلوه های ویژه و قابلیت مدل سازی خوب ، اشاره کرد . امروزه طراحان صنعتی کمتر از این نرم افزار جهت مدل سازی استفاده می کنند و معمولا از پلاگین های رندرینگ آن برای رندر نهایی طراحی های خود به ویژه در حیطه مبلمان داخلی بهره می گیرند .

پلاگین ها

پلاگین ها ابزارهای جانبی هستند که به کاربران نرم افزار کمک می کنند تا فرآیند طراحی را سرعت دهند . پلاگین ها در محدوده کارکردی یک نرم افزار کار می کنند . پلاگین های مختلفی برای کارکردهای مختلف وجود دارند ، مانند پلاگین های مرتبط با رندرینگ ، تحلیل مقاومت ها ، ساخت محصولات خاص مانند کفش ، خودرو ، جواهرات و غیره . در ادامه برخی از پلاگین های کاربردی مرتبط با رندرینگ اشاره می شود .

وی – ری (V-Ray)

این پلاگین یکی از کاربردی ترین پلاگین های کاربردی در خلق مواد و متریال های متنوع ، کنترل نور ، ایجاد بافت و رندر های زیبا است . این پلاگین در دو نرم افزار راینو و 3Ds Max قابل استفاده است که هر کدام از این دو نرم افزار شکل متفاوتی از این پلاگین را پشتیبانی می کنند و باید برای هر کدام عملیات نصب جداگانه ای را انجام داد . استفاده حرفه ای از آن می تواند در ایجاد صحنه های کاملا طبیعی در نمایش محصولات و یا فضاهای معماری به کار آید .

کی شات (KeyShot)

این پلاگین یکی از پلاگین هایی است که کاربران به راحتی و بدون داشتن اطلاعات تخصصی درباره کنترل متغیرهای رندرگیری اقدام به رندرگیری با کیفیت تصویری مناسب می کنند . پشتیبانی این پلاگین از فرمت های فایل های سه بعدی مختلف ، آن را به یکی از محبوب ترین و کاربردی ترین پلاگین ها بین طراحان تبدیل کرده است . همچنبن کاربری آسان و سرعت در انجام فرایند رندرینگ از دیگر ویژگی های این پلاگین است .

فوتو ویو (PhotoView360)

از دیگر پلاگین های رندرینگ است که با نرم افزار سالیدورکز همخوانی دارد و از پلاگین های این نرم افزار به شمار می آید . البته با آوردن فرمت های مختلف و شناساندن و همخوان کردن فرمت آن با محیط سالید می توان از این پلاگین استفاده کرد . در واقع مدل های قابل رندرگیری با این پلاگین می توانند در نرم افزار دیگری مدل سازی شوند .