Đây là sự kết hợp giữa phương pháp mô hình hoá dạng mặt (surface modeling) và mô hình dạng khối (solid modeling) trong hệ thống CAD. Việc làm này thường được áp dụng trong thiết kế nguyên mẫu sản phẩm hoặc thiết kế kết cấu. Tuy nhiên, đó không chỉ là một sự kết hợp đơn thuần. Ý nghĩa của "hybrid" là gì? Bạn đã từng suy nghĩ về khái niệm này chưa? Các giải pháp hiện tại của hybrid modeling có thực sự "hybrid" không? Để trả lời những câu hỏi đó, hôm nay, tôi muốn thảo luận về công nghệ này cùng với các bạn.
Hình 1. Áp dụng hybrid modeling dạng khối-mặt cho thiết kế sản phẩm
Để giúp bạn hiểu rõ hoàn toàn về hybrid modeling, trước tiên tôi sẽ giới thiệu về solid modeling và surface modeling. Đây là hai phương pháp mô hình hoá hình học căn bản tạo nên mô hình hybrid.
1) Solid modeling nhấn mạnh vào độ trung thực vật lý, thể hiện chính xác một đối tượng bằng cách mô tả ranh giới bề mặt và hướng liên kết tôpô của nó. Từ đó, chúng ta hoàn toàn có thể lấy được thông tin hình học và tôpô của vật thể, bao gồm đỉnh, cạnh, mặt, thể tích, v.v. Các mô hình khối là ở dạng tham số, cung cấp dữ liệu hình học chính xác để chỉnh sửa, phân tích kỹ thuật và sản xuất.
Hình 2. Một mô hình được tạo bằng phương pháp solid modeling
2) Ngược lại, surface modeling mô tả một đối tượng bên ngoài thông qua các bề mặt, vật không có độ dày và cho phép có sự chồng chéo (overlap) và các khoảng hở (gap). Với phương pháp này, bạn có thể tạo các hình dạng bên ngoài của một vật thể bằng cách kéo căng các bề mặt mỏng vô tận trên nó bằng các đường cong 3D. Surface modeling thường được áp dụng để tạo ra các sản phẩm phức tạp hoặc sản phẩm đòi hỏi sắp xếp hợp lý. Thiết kế xe ôtô thể thao là một trường hợp điển hình.
Hình 3. Bề mặt được tạo bằng phương pháp surface modeling
Tóm lại, solid modeling mô tả các hình dạng một cách chính xác, nhưng nó có chút tốn thời gian. Surface modeling tạo ra các hình dạng tự do, giúp thiết kế sản phẩm trong thời gian ngắn. Tuy nhiên, kết quả của nó lại khiến kỹ thuật bị thiếu dữ liệu cần thiết.
Việc lựa chọn giữa solid modeling và surface modeling khiến các kỹ sư thiết kế cảm thấy bối rối trong quá trình thiết kế ban đầu. Giờ đây, hầu hết các giải pháp 3D CAD đã cho phép mô hình hoá dạng Hybrid, giúp các kỹ sư có thể sử dụng hai phương pháp này cùng một lúc. Họ đưa solid modeling và surface modeling vào cùng một môi trường CAD, giúp tiết kiệm thời gian của bạn trong việc chuyển đổi phần mềm.
Tuy nhiên, liệu có đủ yếu tố "Hybrid" để đưa hai phương thức này vào một hệ thống CAD không? Hãy suy nghĩ về câu hỏi này khi bạn cần khâu các mặt hoặc thêm độ dày cho các mặt mỗi lần trước khi chuyển chúng thành dạng khối. Đó có thể coi là tình huống phổ biến nhất bạn gặp. Hoặc bạn hãy nhớ lại những khi bạn vùi đầu trong việc sửa các mô hình trước khi thực hiện phân tách khuôn. Nếu một công nghệ Hybrid modeling không thể hỗ trợ thực hiện các hoạt động Boolean giữa khối và bề mặt, thì nó không thể thực sự thỏa mãn nhu cầu của người dùng về thiết kế sản phẩm.
Đọc đến đây, bạn có thể sẽ tự hỏi rằng hai phương pháp mô hình hóa này có thể thực sự được tích hợp, đạt được mô hình lai linh hoạt hơn không? Trong ZW3D, đó không phải là câu chuyện ảo tưởng.
Trong những năm qua, đội ngũ ZW3D đã làm việc trên việc tích hợp sâu surface modeling và solid modeling để tận dụng tối đa các thế mạnh của cả hai công nghệ mô hình hoá. Với công nghệ lõi OverdriveTM, Hybrid Modeling dạng khối và bề mặt được tạo ra, cho phép bạn thiết kế với các khối và bề mặt một cách đồng thời và linh hoạt. Những lợi ích độc đáo nhất của Hybrid modeling trong ZW3D là gì? Chúng ta hãy cùng xem nhé!
1) Thực hiện các thao tác Boolean với khối và bề mặt một cách đồng thời, điều đó có nghĩa là bạn có thể dùng khối cắt mặt và dùng mặt cắt khối cùng một lúc với nhau. Đối với hầu hết các phần mềm CAD 3D, các nhà thiết kế có thể dùng mặt cắt khối. Nhưng liệu có khả thi khi dùng khối cắt mặt hay không? Sử dụng Hybrid Modeling trong ZW3D, điều này hoàn toàn khả thi. Bạn có thể tự do thực hiện các thao tác Boolean, để các hình, các khối có thể được thêm vào, cắt gọt hoặc giao cắt vào các bề mặt nhằm có được kết quả bạn muốn.
Hình 4. Ví dụ của việc dùng khối cắt mặt
2) Hầu hết các lệnh có thể được áp dụng cho cả khối và bề mặt. Thông thường, các lệnh của solid modeling và surface modeling là riêng biệt. Điều đó có nghĩa là bạn phải tìm hiểu tất cả các lệnh và phân biệt sự khác biệt giữa chúng, làm cho quá trình học 3D của bạn trở nên dài hơn. Với Hybrid Modeling, đây không còn là vấn đề nữa. Nó loại bỏ rào cản giữa solid modeling và surface modeling, cho phép bạn sử dụng cùng một bộ lệnh cho cả dạng khối và bề mặt. Thuận tiện hơn trước nhiều, đúng không nào?
Hình 5. Bộ công cụ thiết kế đầy đủ có thể được áp dụng cho cả khối và bề mặt
Hình 6. Áp dụng lệnh Fillet cho bề mặt
3) Những sự không hoàn hảo nhỏ sẽ không làm hạn chế công việc thiết kế của bạn. Thông thường các bạn sẽ có các mô hình không hoàn chỉnh sau khi import dữ liệu của bên thứ ba hoặc khi thiết kế các mô hình có cấu trúc phức tạp. Lúc này, các kỹ sư phải dành nhiều thời gian để chỉnh sửa mô hình trước khi chuyển sang các bước tiếp theo, điều này đôi khi sẽ gây ra sự mệt mỏi và tốn thời gian. Chúng ta phải thừa nhận rằng tạo ra một mô hình hoàn chỉnh là một thói quen tốt trong quá trình thiết kế. Nhưng bạn không nhất thiết phải là người cầu toàn mọi lúc mọi nơi khi mà những sai sót không phải là yếu tố chính. Với các lỗi thiết kế nằm trong khả năng kiểm soát, ZW3D giúp bạn khắc phục với những lệnh vá mặt, giúp bạn có nhiều thời gian cho các công việc quan trọng khác. Ví dụ: bạn có thể thực hiện chia khuôn nhanh trong ZW3D mặc dù mô hình không hoàn toàn kín, từ đó tranh thủ thời gian để báo giá và tăng khả năng cạnh tranh.
Hình 7. Phân khuôn khi mô hình có khoảng hở (gap) nhỏ
Nếu bạn cảm thấy nhàm chán với phương thức modeling dạng khối cứng nhắc hay modeling dạng mặt không đủ nghiêm ngặt hoặc đôi khi thấy nản khi xử lý công việc sửa chữa tẻ nhạt trong không gian CAD không đủ "hybrid", tôi tin rằng bạn có thể nhận biết được lợi ích của phương thức Hybrid Modeling giữa Khối - Mặt trong ZW3D một khi bạn hiểu được cách nó hoạt động. Đúng vậy, linh hoạt hơn, mạnh mẽ hơn và hiệu quả hơn. Những từ ngữ mang yếu tố đặc biệt có thể không còn thuyết phục trong thị trường ngày nay. Nhưng Hybrid modeling Khối-Bề mặt thực sự có thể tạo ra một sự thay đổi lớn cho công việc của bạn một khi bạn sử dụng nó. Nếu bạn vẫn còn nghi ngờ, tại sao không thử? Trăm nghe không bằng một thấy. Tải xuống ZW3D ngay >>
Về ZW3D
Được phát triển bởi ZWSOFT CO., LTD (Quảng Châu)., ZW3D, một giải pháp CAD/CAM tích hợp được thiết kế cho toàn bộ quá trình phát triển sản phẩm, có tính năng nhân nhanh nhất cho Solid-Surface Hybrid Modeling, tách khuôn non-solid và chiến thuật gia công CNC thông minh từ 2 đến 5 trục. Điều này mang lại vô vàn lợi ích cho khách hàng như giảm thiểu giá thành, tối ưu chu trình thiết kế và sự hiệu quả tăng lên.
