T-Spline в Rhino

[SBAnisimov]

Решил сделать корпус в T-Spline. Чтобы T-Spline не слишком сгладил форму шпангоутов, решил разбить их на 40 кусочков. Cтрою поверхность T-spline (рис hull63).

показана плоскость, отсекающая лишние, технические верхушки шпангоутов до уровня топтимберсов

Не смотря на 40 точек, в особо кривых местах T-spline наскруглял лишнего – в корме и на форштевне - T-spline строит поверхность, как бы натягивая ее на контрольные точки, т.е. отступает от них, в том числе и на границе. При смене кривизны в месте переходя киля в форштевень (рис hull75) этот эффект достигал 2,5” (в реальном размере – я строю корпус в масштабе 1:1) или более 2 мм в М32.

Т.е. такой корпус с линией паза на киле не совпадает. Аналогично шпангоуты, построенные сечением поверхности T-spline, отстоят от исходных на 1-2 мм в М32 (рис hull76, hull77 – зеленые T-spline, оранжевые – исходники. Вдобавок видно, что с острым углом форкастеля Tspline не справился – видно дребезжание линий). И это не смотря на 40 контрольных точек на исходниках.

Поковырявшись, не нашел эффективного способа борьбы с отступлением от внешних границ.

Конечно, линии можно притянуть в нужное место, двигая контрольные точки вручную, но это трудозатратно, а главное - неточно. Неточно в том смысле, что 3D киль не совпадет со шпангоутами и не даст возможность автоматически, с помощью булевских функций сделать в шпангоутах правильные ответные посадочные места вычитанием 3D киля, т.е. их придется рисовать вручную. Аналогично и с линиями и посадочными местами старнпоста, транцев, бимсов, бархоутов. Это лично для меня сводит на нет все преимущества TSpline.
Автоматические методы – придание веса точкам и crease – не работают, т.к. только притягивают остальные точки к граничным, а не граничные точки к исходным кривым.. Можно разбить поверхность и к приграничной части применить команду «точно по точкам», потом сплавить поверхности вместе, но это ж сколько работы да еще и с отказом от сглаживающих возможностей Tspline.

Итог - в T-spline я не смог добиться попадания в размеры, поэтому отбросил T-spline, вернулся к построению через Network of curves. В дальнейшем использовать T-spline для построения корпусов не планирую. Возможно, более опытные юзеры T-spline могут в нем работать. Либо надо работать, закладывая припуск в особо изгибистых местах под дальнейшую ручную доработку.

[SBAnisimov]

Замкнутый круг "сечения-3D модель" разрывается выбором приоритета. Я выбирал гладкость (analyze-curvature) сечений по ватерлиниям, батоксам и рыбинам с максимально возможным приближением к теоретическим ватерлиниям. Тогда конечно исходные шпангоуты Анатомии надо было корректировать, и через 3 итерации получался достаточно гладкий корпус. В качестве меры "достаточности" была выбрана волнистость порядка 0,02 мм в масштабе модели (точность изготовления деталей на станке ЧПУ).

Да, в Network of curves тоже надо двигать точки исходных сечений, но при этом есть уверенность, что корпус пройдет именно через эти сечения, в то время как в TSpline надо прогнозировать, как пройдет поверхность, на сколько она отклонится от исходных сечений.

Проблемы нестыковок у меня нет - я черчу в технике 3D, т.е. нарисовав, например, 3D резен-киль в виде параллелепипеда с пазами под шпангоуты согласно Анатомии и имея 3D гладкий корпус с внешней и внутренней поверхностями, легко вычесть одно из другого и получить резен-киль с боковой поверхностью "под корпус", а в корпусе получить ответные поверхности под пазы, потом нарезав поперек корпус получить готовые шпангоуты.

Согласен, что тему TSpline не раскрыл, да такой задачи и не ставил - она раскрыта в мануале. Просто показал подводные камни, с которыми может столкнуться пользователь TSpline.

[Игорь Капинос]

В качестве меры "достаточности" была выбрана волнистость порядка 0,02 мм в масштабе модели (точность изготовления деталей на станке ЧПУ).

А зачем столько ? Приктически для корпусов в бутылках можно на порядок грубее , для корпусов 1/48 - на два порядка. Или это " в принципе" ?

[SBAnisimov]

Величина 0,02 мм конечно впечатляет своей малостью, но получается без специальных усилий, автоматически, если хорошо сгладить исходные сечения в течение 2-3 итераций + 1 итерация локальная для особых участков типа угол форкастеля и почти горизонтальной поверхности в районе кормы.

[SBAnisimov]

Приоритет гладкости выбирался в ущерб теоретической форме шпангоутов. Много говорилось мастерами о том, что чертежи надо проверять и за основу брать ватерлинии. В Анатомии Royal Caroline шпангоуты не совпадают с ватерлиниями. Более того, если построить по ним бретлейн, то получится зубчатая, а не плавная кривая.

Поэтому еще до первой итерация я изменял шпангоуты, подгоняя их под теоретические ватерлинии и под исправленный бретлейн (как я его себе представил на данном корпусе). Контрольные точки шпангоутов двигались так, чтобы эпюра кривизны в какой-то мере соответствовала правилам формирования шпангоутов в то время – breadth sweep, reconciling sweep, floor sweep и т.п.

В этом смысле шпангоуты Анатомии впрямую мне были не пригодны для работы.

Гладкость находил по эпюрам – например, hull27. Эти батоксы надо подправить, чтобы кривизна изменялась естественным порядком, без неожиданных смен знака. Конечно, точных ориентиров куда и на сколько двигать тут нет, все по ощущениям, чтобы кривая получилась гладкой, а общая форма не отошла бы от теоретических ватерлиний. Аналогично рыбины и фактические ватерлинии.

Волнистость оценивал, проводя сплайн по точкам, расположенным на кривой до и после изменения кривизны (рис hull30) и измеряя его отклонение от корпуса.

Понимаю, что это не точно, но порядок величин дает. На рисунке размеры в мм в масштабе 1:1 (я строю корпус в реальных размерах, это удобнее). Если величина такой волнистости не устраивала, то rebuild, потом двигание точек батоксов, рыбин и ватерлиний для выравнивания эпюр кривизны, потом под эти точки изменяю шпангоуты и следующая итерация в Network of curves.

Отсылкой к мануалу никого не хотел обидеть. Общую методику работы я описал, а как именно рисовать TSpline, делать сечения, двигать точки - это и описано в мануалах. Если есть вопросы - отвечу.

Согласен, что тема не совсем по обсуждению уроков, и если модератор сочтет нужным, то можно ее куда-то перенести.

[Игорь Капинос]

Наглядная демонстрация возможностей 3D и хороший пример для тех , кто все еще рисует теорию в Кореле.

[FreeLander]

Согласен, что тема не совсем по обсуждению уроков, и если модератор сочтет нужным, то можно ее куда-то перенести.

Готово.

[Игорь Капинос]

ОК , есть второй , классический , способ сведения поверхности - строим чисто по историческим чертежам , потом поверхность правим рашпилем.

[SBAnisimov]

Я несколько раз упоминал, что приоритетом являются теоретические ватерлинии. Т.е. я сравниваю не с собственной предыдущей итерацией, а с ними - если сечения корпуса совпадают с теорией, а батоксы и рыбины гладкие, то считаю, что корпус построен гладко и в соотвествии с исходными чертежами.

Альтернатива 3D модели, предложенная inbox - Корел и ручная доработка - вполне имеет право на жизнь, да и широко распространена. К сожалению, к ней применимы те же упреки, что и к 3D модели - это трата энергии и сил, причем в реальности мало кто измеряет корпус в ходе ручной обработки на предмет соответствия чертежам. А уж кто сколько сточит зависит от мастерства... В этом смысле 3D модель для меня предпочтительнее, так как способствует лучшему сответствию исходникам, да и ручного труда меньше. К тому же что кому нравится, тот тем и занимается - это ж хобби, а не наемный труд.

По поводу волнистости и ее измерения - упреки справедливы, но я занимаюсь не точным машиностроением, а моделированием, где разница в 0,1 мм не видна. Поэтому не вижу смысла усложнять сущности и использую упрощенные методы контроля, которые, конечно, не будут работать в серьезном станко- или приборостроении. Мне кажется, подходить к 3D модели корабля, как к высокоточному изделию не стоит.

Прочитав критику, у меня сложилось впечатление, что где-то есть идеальные чертежи, отступы от которых непозволительны. К сожалению, мне таких чертежей не попадалось. Например, в Анатомии Каролины теоретические шпангоуты левого и правого борта не совпадают... может, сделать точно по чертежам? Возможно есть способ построить правильный корпус точно по неправильным чертежам, я такого способа не знаю, поэтому и правлю все, что считаю ошибочным. Конечно, могу и ошибаться - я ж не волшебник, только учусь...

И еще замечание - ранее прозвучало предложение строить корпус из нескольких поверхностей. Это, конечно, можно, но следует учитывать, что ряд 3D команд Рино при работе с составной поверхностью работают отдельно с каждой из них, и это может приводить к неожиданным реультатам (разбегание или врастание поверхностей друг в друга). Поэтому лично я предпочитаю работать с единой поверхностью.

[Игорь Капинос]

приоритетом являются теоретические ватерлинии.

Конечно , ватерлинии , вода то омывает корпус именно вдоль ватерлиний.

где-то есть идеальные чертежи, отступы от которых непозволительны

Ну , не идеальные , но реальные есть , например http://www.nmm.ac.uk/collections/images/2000/J3218.jpg. Можете попробовать.

[SBAnisimov]

Да, отличный чертеж, на котором показана вся геометрия корпуса и с точностью до ошибок ее повторения корпус сразу может получиться гладким без итераций. Насколько я понимаю, это и есть тот легитимный вариант, который желает получить inbox (да и не только он).

[SBAnisimov]

Кстати о геометрии шпангоутов на чертеже из NMM - там есть другой источник неточностей - расстановка этих "идеальных" шпангоутов по длине.

О точности - использую три величины: (1) точность станка 0,02, (2) различимые глазом неровности 0,1 - абсолютно субъективная величина и (3) точность имеющихся чертежей - порядка 1 мм (примерно на столько они не бьются друг с другом). Использую эти величины как хочу, исходя из конкретной ситуации - вот такой я несерьезный человек.

Корпус приходит в верхнюю кромку паза на киле и стеме - это получается автоматически с точностью Рино, т.к. эта кромка является граничной кривой в сетке. Т.е. я не подгоняю с какой-то точностью корпус к килю, а строю 3D киль, стем и старнпост, потом строю на них паз, дублирую кромку паза как первую кривую сетки, ставлю на нее первые точки шпангоутов - это и есть начало сетки.

Если термин "волнистость" не верен - подскажите, как правильно назвать такую неровность поверхности.

Мне не очень понятен критерий легитимности, исторической верности корпуса. В случае Анатомии Каролины если не изменять исходники, то не получить гладкого корпуса. Легитимный путь изменения исходников - это иметь на руках методику построения шпангоутов и корпуса именно данного корабля. Но мастера не оставили такого описания и даже имея чертежи с геометрий шпангоутов абсолютно точно их не повторить, т.к. правила расположения центров дуг и их радиусы не известны (на мой взгляд, это и не надо, но раз речь идет о принципе абсолютной легитимности, то доведу рассуждение до конца).

Да, есть Dean, Steel и еще ряд корабелов, которые написали, как правильно строить корабль. Но их описание правильно в целом для данного исторического периода, а частности у них различаются, да и сами они конечно развивались и меняли свои методики в рамках действующего Регламента Адмиралтейства.

Т.е. проблема в том, насколько произвольно можно изменить исходники чтобы считать их легитимными. Но эта задача не имеет точного решения, т.к. отсутствует сам критерий правильности - реальный корпус данного корабля (который кстати будет отличаться от чертежей). Поэтому решение этой задачи "гуманитарное", т.е. как принято в гуманитарных науках - если сообщество договорилось считать что-то правильным, это и считается правильным до тех пор, прока не появляются новые корректирующие факты.

Касательно конкретно моей работы - я не собираюсь доказывать музейщикам и экспертам легитимность своей модели. Строю, как нравится, как сам считаю правильным. Кстати, видение правильности тоже меняется с опытом - у меня три варианта корпуса Каролины, на вид мало отличающиеся, но переделывал именно из-за изменения собственных понятий правильности. Потому что интересно.

Если мой метод кажется не легитимным - не используйте.

[Игорь Капинос]

Для купирования когнитивного диссонанса

О! Очередное явление Учителя
Дальше я пас , ибо знаю , чем все кончится

[SBAnisimov]

Хочу уточнить по поводу точности - ее я оцениваю только для неровностей корпуса, для всей остальной сотни деталей корабля понятие точности мною не используется, т.к. все строится с точностью Рино. Я не черчу в технике 2D, когда каждая деталь чертится отдельно и надо их состыковывать. Черчу именно в 3D, когда каждая следующая деталь вырастает из предыдущей.

Т.е. первая и единственная деталь, которая чертится с нуля - это сборка киль+фальшкиль+стем в виде единого большого солида. Линии и поверхности этого солида используются как линии и поверхности следующих, сопряженных с ними деталей - из киля вырастает корпус и старнпост, из старнпоста вырастают транцы, которые я ращу за пределы корпуса и потом их отсекаю поверхностями корпуса и кормы, получая "идеальное" сопряжение.

Единый солид рисую явно шире, чем требуется, чтобы потом отсечь Wire Cut от него боковины в соответствии с изменением ширины киля вдоль судна и высоты стема к бушприту. Потом его легко разбить Wire Cut на составные детали по линиям сопряжения и линиям замков, получая опять "идеальное" сопряжение.

И еще хочу проиллюстировать несовпадение теории в Анатомии

Здесь черные линии - теория шпангоутов по Анатомии, точки - теория ватерлиний по Анатомии, зеленые - фактические шпангоуты, получившиеся сечением корпуса. На мой взгляд, фактические шпангоуты лучше лежат на терии ватерлиний. Последний шпангоут сильно отклоняется от теории в районе киля - но именно так я смог достичь совпадения с контуром кормы по чертежу Анатомии же. В верхней части шпангоуты тоже отклоняются от теории - это получается из-за сглаживания батоксов. Хотя еще поиграюсь, может найду плавный батокс поближе к теории.

[egen]

Тоже сталкиваюсь с этой проблемой. Как возможное решение - увеличить число точке на кривой и сделать чаще теоритические шпангоуты для востановления поверхности.
Вы какую то конкретную модель делаете или просто корпус? Есть одна идейка ...