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Dato che molti modellatori free-form non sono sufficientemente accurati
per la produzione industriale e dato che Rhino è un modellatore
free-form, molte persone ritengono lecito considerare Rhino poco accurato
per le loro applicazioni.
Rhino invece è tanto preciso se non di più dei più diffusi
programmi CAD.
Ecco alcuni dettagli:
Vi sono due metodi comuni in cui salvare dei modelli 3D in un computer.
Il primo metodo consiste nell'usare delle mesh (talvolta dette facet),
che sono normalmente usate per il rendering, l'animazione o il design
concettuale. Mentre i modellatori di mesh spesso pare siano precisi nel
creare modelli come sfere, parallelepipedi, spline o anche NURBS, in
realtà spesso convertono tutto in mesh. Le mesh sono intrinsecamente
inaccurate dato che non sono altro che una collezione di triangoli piani.
Infatti, anche se una superficie è curva, un modellatore di mesh la
rappresenta con dei triangoli piani. Questa metodologia è adatta nella
maggior parte dei rendering, delle animazioni e dei giochi ma non per la
produzione industriale. Rhino non utilizza mesh per la modellazione:
converte in mesh solo quando necessario per esportare alcuni file in
altri formati o per eseguire il rendering.
Il secondo metodo si avvale delle NURBS. La maggior parte dei
programmi CAD, CAM, CAE e CAID, incluso Rhino, rappresentano forme
free-form mediante NURBS. I prodotti che usano le NURBS possono
potenzialmente rappresentare delle forme free-form con un' accuratezza
sufficiente per qualunque applicazione, anche la più esigente, qualora
l'implementazione delle NURBS sia opportuna. Se l'obiettivo primario di
un'applicazione è il design meccanico e non la creazione di forme
free-form, è possibile che l'implementazione NURBS sia meno robusta di
quella richiesta nel caso in cui si debbano creare forme free-form. Ciò
è tipico nei modellatori di solidi parametrici basati su caratteristiche
a medio raggio e che sono attualmente molto popolari.
Dato che il principale obiettivo di Rhino è la modellazione free-from
mediante NURBS, l'implementazione di queste ultime è una delle più
avanzate attualmente disponibili. Ecco alcune considerazioni che possono
aiutare l'utente a valutare quando un modellatore è sufficientemente
accurato per la propria applicazione:
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Posizione. Rhino, come molti prodotti CAD,
rappresenta la posizione con numeri a virgola mobile a doppia precisione.
Ciò significa che le coordinate x, y e z di un qualunque punto possono
assumere valori molto elevati come ±10308 o molto
piccoli come ±10-308. La maggior parte dei programmi CAD,
incluso Rhino, utilizza un'aritmetica a virgola mobile a doppia
precisione.
A causa della limitazione insita dei computer a 32-bit (tutti i
computer moderni) ci si aspetta che i calcoli siano accurati entro 15
digit di precisione in un intervallo compreso tra ±1020 e
±10-20. Questa limitazione può esser trovata in tutti i
prodotti CAD moderni.
Prodotti CAD più obsoleti presentano ulteriori limitazioni, dato che
sono stati sviluppati originariamente per essere eseguiti su computer meno
precisi. Ad esempio, molti modellatori CAD sono predisposti per eseguire
calcoli su geometrie che sono ristretti a parallelepipedi di dimensione 1000x1000x1000
metri cubi centrati nell'origine. (Attenzione: un altro popolare kernel
di modellazione off-the-shelf richiede parametrizzazioni che giacciono
entro un fattore 10 delle parametrizzazioni a lunghezza d'arco). Rhino
non possiede nessuna di queste limitazioni.
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Intersezioni. In Rhino, quando due
superfici free-form si intersecano, la curva d'intersezione risultante
viene calcolata rispetto all'accuratezza specificata dall'utente.
L'accuratezza (tolleranza) predefinita in Rhino è pari a 1/100 di
millimetro. Molti sistemi CAD si basano invece su valori di tolleranza
che non possono essere modificati.
Se si esamina attentamente la geometria che altri modellatori generano
da intersezioni di superfici free-form, da raccordi free-form e da offset
di superfici free-form, si scoprirà che tale geometria free-form è
calcolata con un'accuratezza compresa tra 10-2 e 10-4 metri,
nonostante sia riportato che la precisione è dell'ordine di 10-8
(e senza precisare che l' unità di misura è il metro).
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Continuità (variazioni di curvatura in
una giunzione) La maggior parte dei prodotti CAD non possiede nemmeno
degli strumenti per far corrispondere la curvatura in una giunzione e
lascia questo compito all'utente. Se l'applicazione in uso richiede
superfici free-form smussate, idrodinamiche, lenti o superfici
riflettenti, diventano necessari tutti quegli strumenti che sono
disponibili solo in Rhino o modellatori di superfici estremamente
raffinati come CATIA ed Alias.
Altri fattori da considerare:
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Unità. In Rhino l'utente può specificare le
unità di misura desiderate. Le unità di misura possono venire modificate
e tutti i calcoli saranno eseguiti in tali unità. In molti prodotti CAD,
le unità sono solo un attributo di visualizzazione e nonostante si
specifichino, ad esempio, i millimetri, tutti i calcoli sono eseguiti in metri.
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Modifica delle unità di misura.
Modificare le unità di misura o la conversione di unità può essere una
procedura d'azzardo in molti sistemi CAD/CAM. La maggior parte degli
utenti può pensare che passare dalle unità di misura imperiali a quelle
metriche introduca qualche inaccuratezza che invece non viene introdotta
quando si passa da millimetri a centimetri. Tale sensazione deriva dal
fatto che mentalmente si pensa in unità di misura decimale mentre non è
così per i computer. In questo caso, infatti, il sistema è a base
binaria e non base a 10. Ciò significa che sono necessarie molte
divisioni o moltiplicazioni per numeri a virgola mobile e doppia
precisione per convertire millimetri in centimetri e l'inaccuratezza
introdotta è la stessa di quella indotta quando si converte da
millimetri a pollici.
In conclusione, Rhino è tanto accurato se non di più di altri
prodotti CAD attualmente disponibili nel mercato. In aggiunta a ciò, Rhino
fornisce degli strumenti per impostare l'accuratezza e le unità di misura
ed offre strumenti per controllare e valutare la continuità, generalmente
assenti nella maggior parte dei prodotti CAD. Rhino non possiede inoltre
le limitazioni insite dei prodotti CAD più obsoleti.
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