Superfícies – Surfaces NURBS – parte 1

Rosa_autocad — Thu, 02 Sep 2021 18:39:29 GMT

Modelos em superfícies, em inglês surfaces, são representações de modelos tridimensionais em formas complexas.

A superfície NURBS (Non Uniform Rational B-Spline), desenvolvida na década de 50 pelas industrias automotivas para auxiliar no desenvolvimento dos projetos , é uma forma matemática para representar uma superfície no modelo de forma complexa, sendo utilizado na computação gráfica para modelagem tridimensional pela facilidade em manipular e controlar os vértices , curvatura.

Aplicável em projetos de peças automotivas , como exemplo, painel de carrocerias, aeronáutica para analises dos componentes CFD - Fluidodinâmica computacional ou dinâmica dos fluidos computacional (em inglês Computational Fluid Dynamics), animação, games, projetos na área de arquitetura, moldes entre outros.

As ferramentas para superfície no Autocad são:

Uma superfície NURBS apresenta as seguintes características: pontos de controle, continuidade, grau em cada uma das direções das curvas isoparamétricas U e V e a direção Normal.

A figura mostra um exemplo de superfície NURBS.

Fonte: KATORI, p 14

Curva NURBS são representações matemáticas que podem modelar com precisão qualquer forma e semelhantes a superfícies NURBS apresentam pontos de controle, continuidade e grau.

A figura mostra um exemplo de curva NURBS com os pontos de controle.

Fonte: KATORI, p 14

Um resumo sobre as características

Pontos de controle influenciam a forma da geometria NURBS e podem ser utilizados para alterar a forma da geometria

A ferramenta CVSHOW e CVHIDE controlam a visualização ou não dos pontos de controle.

A figura mostra uma superfície plana com a forma alterada através dos pontos de controle.

Continuidade, é o nível que determina a conexão entre duas curvas ou entre duas superfícies.

Continuidade G0 – posição as extremidades das superfícies se tocam, mas a tangencia e

curvatura não correspondem.

Continuidade tangencial = G1 – as extremidades das superfícies se tocam na mesma direção

tangencial.

Continuidade de curvatura = G2 – as extremidades das superfícies ou das curvas se tocam na

mesma direção tangencial e com o mesmo raio de curvatura. Apresentam transição mais suave

do que as superfícies de continuidade = G1.

A figura mostra modelos de superfícies com diferentes tipos de continuidade.

Direção U e V, são as curvas ou isolines ou isocurves que representam as dimensões da superfície NURBS no espaço e podem ser comparadas como a direção do eixo X e eixo Y do sistema de coordenadas de um programa CAD, porém é importante ressaltar que nem sempre as direções U e V correspondem às direções X e Y do sistema de coordenadas.

A figura mostra a janela Properties com os dados da isolines U e V de uma superfície NURBS.

Direção Normal , pode ser associada a um vetor que identifica o lado “para dentro” e “para fora” da superfície . Em alguns programas modeladores NURBS é necessário controlar a direção da superfície.

Grau. As geometrias NURBS são representadas normalmente por equações matemáticas e identificadas por grau 1, grau 2, grau 3 e grau 5.

A ferramenta Rebuild controla o grau de uma curva NURBS ou superfície NURBS.

A figura mostra o resultado de diferentes valores para o grau em uma curva NURBS.

O Autocad permite criar 2 tipos de superfícies:

Superfície de procedimento ou procedural com SURFACEMODELINGMODE = 0 e superfície NURBS com SURFACEMODELINGMODE = 1.

Acesso

Aba Surface / painel Create

A figura mostra exemplos de superfícies criado com o comando Revolve.

A ferramenta CONVTONURBS converte sólidos e superfícies de procedimento em superfícies NURBS.

Acompanhe a sequencia

A figura mostra uma esfera solida.

Ative o comando Convtonurbs. Na mensagem Select objects to convert to, selecione o modelo.

Ative CVShow para visualizar os pontos de controle

Na mensagem Select NURBS surfaces or curves to display control Vertices, selecione o modelo.

A figura mostra o resultado.

Ative o comando Rebuild para alterar o grau da superfície Nurbs.

Na mensagem Select a NURBS surface or curve to rebuild, selecione o modelo.

Na janela Rebuild Surface, altere os valores . A figura mostra o resultado.

Para facilitar a visualização, configure a Viewport para Three: Vertical.

Como sugestão, determine a visualização do modelo conforme mostra a figura.

Na vista Top, ative Selection Vertex, selecione os pontos de controle e arraste conforme mostra a figura.

A figura mostra o resultado.

Na vista Front , selecione os pontos de controle e arraste conforme mostra a figura.

A figura mostra o resultado.

Na vista Top, ative Selection Vertex, selecione os pontos de controle e arraste conforme mostra a figura.

Na vista Top, ative Selection Vertex, selecione os pontos de controle do lado oposto e arraste conforme mostra a figura.

A figura mostra o resultado.

Para facilitar a visualização, determine Visual Style = 2D Wireframe. Na vista Top, desenhe um círculo, conforme mostra a figura.

O comando Surftrim, corta parte da superfície.

Acesso:

Aba Surface / painel Edit

Ative o comando

Na mensagem Select surfaces or regions to trim , selecione a superfície e confirme com Enter

Na mensagem Select cutting curves, surfaces or regions, selecione o circulo e confirme com Enter.

Na mensagem Select area to trim, clique na área interna do circulo.

A figura mostra o resultado.

O comando Blend cria uma superfície com determinada suavidade entre 2 superfícies.

Acesso:

Aba Surface / painel Create

Ative o comando

Na mensagem Select first surface edge to blend, selecione a aresta da superfície e confirme com Enter, conforme mostra a figura.

Na mensagem Select second surface edge to blend, selecione a aresta da superfície e confirme com Enter , conforme mostra a figura.

A opção Continuity, controla o tipo de continuidade entre as superfícies.

A figura mostra o resultado.

Referência bibliográfica

KATORI, Rosa. A aplicação da tecnologia de otimização topológica e design generativo para redução de pesos em sólidos paramétricos em projetos mecânicos, 2020, ISBN: 9786500032956

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Abraço e fique bem!

Re: Superfícies – Surfaces NURBS – parte 1

carlos.ramallho — Wed, 08 Sep 2021 13:11:17 GMT

Muito interessante!

Re: Superfícies – Surfaces NURBS – parte 1

hidroform — Fri, 10 Sep 2021 11:01:55 GMT

@Rosa_autocadbom dia.

Como sempre, ótimas aulas.

Obrigado, por compartilhar.

Sérgio Murilo

Re: Superfícies – Surfaces NURBS – parte 1

josypolito — Wed, 15 Sep 2021 03:34:09 GMT

Show! Sempre aprendendo com você!!!!

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