Phần mềm Rhino chính xác đến mức nào?

Cùng Iworld.com.vn tìm hiểu xem phần mềm Rhino chính xác đến mức nào?

Vì nhiều trình tạo mô hình dạng tự do không đủ chính xác để sản xuất hoặc phân tích kỹ thuật và Rhino là một trình tạo mô hình dạng tự do, do đó, nhiều người cho rằng Rhino không đủ chính xác cho ứng dụng của họ.

Trên thực tế, Rhino bằng hoặc thậm chí chính xác hơn hầu hết các phần mềm CAD.

Đây là những thông tin chi tiết:

Có hai phương pháp phổ biến, các mô hình 3D được lưu trữ trong máy tính:

1. Phương pháp đầu tiên là sử dụng các lưới (meshes) (đôi khi được gọi là faces hoặc facets), thường được sử dụng để rendering, hoạt ảnh hoặc thiết kế ý tưởng. Mặc dù các nhà tạo mô hình lưới thường có những kỹ thuật chính xác để tạo ra các mô hình như hình cầu, hình hộp, splines hoặc thậm chí là NURBS, nhưng cuối cùng họ biến mọi thứ thành lưới. Các mắt lưới vốn không chính xác bởi vì một mắt lưới chỉ đơn giản là một tập hợp các hình tam giác phẳng. Ngay cả khi bề mặt cong, nhà tạo mô hình lưới vẫn thể hiện nó bằng các hình tam giác phẳng. Điều này là ổn cho hầu hết các rendering, hoạt ảnh và trò chơi, nhưng không ổn khi thiết kế để sản xuất. Cần lưu ý rằng nhiều quy trình sản xuất sử dụng mắt lưới, nhưng mật độ mắt lưới phải nằm trong tầm kiểm soát của ứng dụng sản xuất để đạt được độ chính xác mong muốn. Rhino không sử dụng các mắt lưới để tạo mô hình, nhưng nó có thể chuyển đổi NURBS thành các mắt lưới ở bất kỳ mật độ nào khi cần thiết để xuất và rendering tệp.
2. Phương pháp thứ hai là NURBS. Hầu hết các trình tạo mô hình CAD, CAM, CAE và CAID, bao gồm cả Rhino, đại diện cho các hình dạng tự do dưới dạng NURBS. Các sản phẩm sử dụng NURBS có khả năng thể hiện các hình dạng tự do đủ chính xác cho các ứng dụng đòi hỏi khắt khe nhất nếu chúng tích cực trong việc triển khai NURBS. Nếu trọng tâm chính của ứng dụng là thiết kế máy móc chứ không phải các hình dạng tự do, thì việc triển khai NURBS của ứng dụng đó có thể kém hiệu quả hơn đối với yêu cầu lập mô hình dạng tự do. Điều này là điển hình cho các trình tạo mô hình khối tham số dựa trên tính năng tầm trung rất phổ biến hiện nay.

Vì trọng tâm của Rhino là mô hình NURBS dạng tự do, nên việc triển khai NURBS là một trong những cách mạnh mẽ nhất hiện nay.

Dưới đây là những cân nhắc chính khi đánh giá liệu trình tạo mô hình có đủ chính xác cho ứng dụng của bạn hay không?

• Position. Rhino, giống như hầu hết các sản phẩm CAD, thể hiện vị trí bằng số dấu phẩy động chính xác kép (double precision floating-point number). Điều đó có nghĩa là tọa độ x, y hoặc z của bất kỳ điểm nào có thể có giá trị từ ± 10³⁰⁸ đến nhỏ nhất là ±₁₀^-308. Do hạn chế của công nghệ máy tính hiện tại, chúng tôi mong đợi các phép tính chính xác đến 15 chữ số chính xác trong phạm vi từ ±₁₀²⁰ đến ±₁₀^-20. Hạn chế này được tìm thấy trong tất cả các sản phẩm CAD hiện đại.

Các sản phẩm CAD cũ hơn thường có thêm những hạn chế vì chúng được phát triển ban đầu để chạy trên máy tính có độ chính xác kém hơn. Ví dụ, nhiều trình tạo mô hình CAD được thiết kế để thực hiện các phép tính trên hình học được giới hạn trong một hộp có kích thước 1000x1000x1000 mét tâm ở gốc. (Cảnh báo Geek: Một Kernel tạo mô hình có sẵn phổ biến khác yêu cầu các tham số nằm trong hệ số 10 của tham số độ dài cung tròn.) Rhino không có hạn chế nào được tìm thấy trong các sản phẩm cũ hơn này.

• Intersections. Trong Rhino, khi hai bề mặt dạng tự do giao nhau, đường cong giao nhau thu được sẽ được tính theo độ chính xác mà bạn chỉ định. Độ chính xác (dung sai) mặc định của Rhino là 1/100 mili met. Nhiều hệ thống CAD đã cài đặt sẵn dung sai mà bạn không thể hủy bỏ.

Nếu bạn kiểm tra cẩn thận hình mà các nhà lập mô hình khác tạo ra từ các giao điểm bề mặt dạng tự do, tạo phi lê dạng tự do và các hiệu ứng bề mặt dạng tự do, bạn sẽ phát hiện ra rằng hình học dạng tự do này thực sự được tính toán với độ chính xác từ 10^-2 đến   10^-4 mét mặc dù độ chính xác được quảng cáo là 10^-8 

• Continuity: Hầu hết các sản phẩm CAD thậm chí không có công cụ để điều chỉnh độ cong, chứ chưa nói đến việc làm điều đó đủ chính xác cho một nhà thiết kế phân biệt. Nếu ứng dụng của bạn yêu cầu các bề mặt dạng tự do mịn, chẳng hạn như tàu bay, tàu cánh ngầm, thấu kính hoặc bề mặt phản chiếu, thì bạn cần những công cụ này mà chỉ duy nhất có trong Rhino hoặc trong các sản phẩm tạo mô hình bề mặt cao cấp như CATIA và Alias.

Những điều khác mà chúng ta cần xem xét:

• Các đơn vị. Trong Rhino, bạn có thể chỉ định các đơn vị. Các đơn vị thực sự được thay đổi và sau đó tất cả các tính toán được thực hiện trên các đơn vị đó. Trong nhiều sản phẩm CAD, đơn vị chỉ là một thuộc tính hiển thị. Mặc dù bạn có thể đã chỉ định mili mét, nhưng tất cả các phép tính trên thực tế đang được thực hiện theo đơn vị mét. Không vấn đề gì! Bạn chỉ cần di chuyển vị trí thập phân qua. Thật sai lầm! Bạn hãy đọc tiếp.
• Thay đổi đơn vị. Thay đổi đơn vị hoặc chuyển đổi đơn vị có thể là một trong những mối nguy về độ chính xác thường bị bỏ qua nhất trong CAD / CAM. Hầu hết chúng ta có thể nghĩ rằng việc chuyển đổi từ đơn vị đo lường Anh sang đơn vị hệ mét sẽ gây ra một số sự thiếu chính xác trong khi chúng ta lại không bao giờ nghĩ đến việc chuyển đổi mili met sang centi met. Tại sao? Bởi vì chúng ta nghĩ trong hệ thập phân. Nhưng hãy đoán xem! Máy tính thì không phải. Nó là hệ nhị phân (đó là cơ số 2, không phải cơ số 10). Điều đó có nghĩa là cần một hoặc nhiều phép nhân hoặc chia dấu phẩy động để chuyển đổi từ mili mét sang centi met. Sự không chính xác được đưa ra bằng cách chuyển đổi từ mili mét sang cm cũng giống như những sự không chính xác được đưa vào bằng cách chuyển đổi từ mili mét sang inch.

Tóm lại, Rhino ít nhất cũng chính xác như bất kỳ sản phẩm CAD nào khác trên thị trường hiện nay. Ngoài ra, Rhino cung cấp các công cụ để thiết lập độ chính xác và các đơn vị và công cụ để kiểm soát và đánh giá tính liên tục không có trong hầu hết các sản phẩm CAD.

Mời các bạn đón đọc các nội dung khác về Rhino tại đây

Biên dịch bởi Thanh Bình – Iworld.com.vn