01.06.2017

Du har kanskje opplevd det før – modellen du ser på skjermen er delt opp i mange trekantede flater i ulike størrelser, som til sammen utgjør noe som ligner på den modellen du forventet å se. I slike tilfeller har du en modell som består av polygoner. Når er det vanlig å bruke slike polygonmodeller, og hva kan du gjøre med en modell av denne typen i SOLIDWORKS? Det skal vi se nærmere på her.

Vi tar det grunnleggende aller først; Polygoner er en måte å representere 3D-geometri på, som er spesielt mye brukt i 3D-programmer for visuell design, film og VR, som MODO, Maya, 3Dstudio Max og Cinema4D. En av fordelene med polygonmodeller er at de i utgangspunktet tar liten plass på disk, og derfor laster inn raskt.

I sanntids 3D-anvendelser som spill og VR er dette spesielt viktig. Der utgjør som regel polygonmodeller grunngeometrien, og så er det lagt på ulike bildefiler på modellene som styrer ikke bare farger og tekstur, men også detaljeringsgrad (normal maps), gjennomsiktige områder (alpha maps) og mange andre ting. Alt for at 3D-ytelsen skal bli så god og realistisk som mulig. Dette ligger et stykke unna det vi er vant med i industrielle CAD-anvendelser, men likevel har polygoner sin funksjon i SOLIDWORKS.

Polygonfiler brukes i 3D-printing

Dersom du har sendt fra deg filer som skal printes på en 3D-printer, så har du kanskje brukt filformatet STL. Dette er et polygonbasert format, som de fleste 3D-printere aksepterer. Også en del typer scannersoftware bruker STL når filene skal overføres til CAD. Når du lagrer til STL fra en SOLIDWORKS-fil, blir det altså lagret en fil som inneholder polygoner.

Jobber du mye med bransjer som bruker programmer som MODO og 3DStudio, er det også vanlig å få polygonmodeller derfra, selv om mange av disse programmene også kan eksportere til IGES, STEP, ACIS og Parasolid, som er formater som SOLIDWORKS forstår bedre. Som i de fleste andre lignende programmer så er geometrien i en SOLIDWORKS-fil nemlig angitt som enten Boundary Representation (B-Rep) eller NURBS, som er andre måter å definere 3D-geometri på, og som stort sett bare støttes av de typiske CAD-programmene.

Noen filformater vises som polygoner i SOLIDWORKS

Dersom du jobber med byggebransjen og skal ha en fil inn i SOLIDWORKS fra enten Revit eller ArchiCAD, er det vanlig å bruke formatet IFC. IFC-formatet vises som polygoner, og kan dermed se litt underlig ut på skjermen. Dersom du skal lagre til en IFC-fil eller andre polygonbaserte filformater, er det Image Quality – innstillingen jeg nevnte i forrige avsnitt som styrer hvor finmasket polygon-meshet blir. Les mer om IFC her

Du jobber med polygonmodeller allerede

Det du ser på skjermen i SOLIDWORKS når du jobber med en vanlig modell, er faktisk en polygonversjon av modellen. Den modellen du jobber på, blir nemlig uten at du merker det omgjort til en polygonversjon for at algoritmene for shading skal kunne gjengi modellen på skjermen på en naturtro måte. Denne polygonmodellen for grafisk visning trenger du egentlig ikke forholde deg til, men du legger merke til den hvis oppløsningen på modellen er for lav for det den skal representere, for eksempel i endene av lange og tynne sylinderflater.

Du kan forresten styre denne oppløsningen selv med den øverste slideren under Document Properties – Image Quality. Skal du lagre til et polygonformat fra SOLIDWORKS, er det denne grafiske polygonmodellen, med din valgte oppløsning, som danner utgangspunktet for den modellen som lagres. Dette er greit å vite når vi nedenfor skal se på hvordan vi kan importere og eksportere polygonmodeller.

Hvordan importere polygonmodeller til SOLIDWORKS

SOLIDWORKS kan representere geometri på ulike måter – der de to vanligste topologiske kategoriene er Solid bodies og surface bodies. Solids og surfaces kan være definert matematisk enten som B-Rep eller NURBS avhengig av hvordan geometrien ser ut (om geometrien består av er prismatisk- eller friformgeometri, for eksempel). Graphics bodies er en tredje måte, og dette kan være enten polygoner eller punktskyer.

SOLIDWORKS kan importere flere ulike polygonformater, og vi skiller mellom to ulike måter å importere disse på, der den ene typen er tilgjengelig i Professional og Premiumversjonene og gir deg en del valgmuligheter for å jobbe videre med modellen.

Importmetode 1:

Med SOLIDWORKS Standard, Professional og Premium kan du fra og med 2017-versjonen importere formatene STL, OBJ, OFF, PLY, PLY2 og WRL. Med denne metoden kan du velge om du vil importere modellen som Graphics Body, Solid Body eller Surface Body. Du kan altså få inn modellen som solid, men bare dersom den oppfyller kravene til solidmodeller, for eksempel at volumet skal være lukket og at modellen må være renset for såkalt ikke-manifold geometri. WRL-formatet har en egen oppføring, og grunnen til det er at dette formatet har egne importinnstillinger, der du kan velge om du skal ta med eller utelate bildeteksturer.

Importmetode 2:

Med SOLIDWORKS Professional (2016 og senere) og SOLIDWORKS Premium kan du ved å aktivere add-in’en ScanTo3D, importere formatene 3DS, STL, OBJ, WRL, PLY, PLY2. Velger du importvalget «ScanTo3D Mesh Files….» åpner du filen på en slik måte at du kan jobbe videre med den med ScanTo3D. med ScanTo3D kan du i korte trekk gjenskape SOLIDWORKS-geometri med polygonmodeller som utgangspunkt – noe som er ønskelig hvis utgangspunktet er et innscannet produkt som skal modifiseres eller på annen måte inngå i nedstrøms prosesser.

Hva med å lagre til polygonformater som for eksempel OBJ, går det?

Ja, det går. En nyttig funksjon med ScanTo3D er at du også kan eksportere til flere polygonformater. Eksporten til STL har sine egne innstillinger, men hva om du vil eksportere til et format som kan åpnes i 3DStudio, eller a oss si Unity eller Unreal-miljøene, for å lage VR-versjoner av modellene dine? Da trenger du å kunne eksportere til for eksempel filformatet OBJ. Workflowen for dette er:

1. Lagre først SOLIDWORKS-filen til filformatet WRL
2. Åpne WRL-filen. Med ScanTo3D – add-in’en aktivert, velg «ScanTo3D Mesh Files (…) i filformatvelgeren under File – Open.
3. Ønsker du å bruke ScanTo3D til å modifisere polygonmodellen, kan du gjøre det her.
4. Eksporter filen til ønsket format ved å velge for eksempel «ScanTo3D (*.obj)» under filformatvelgeren i Save As.

Det er altså Image Quality – innstillingen som styrer hvor finmasket polygonmodellen blir. Det må føyes til at ingen av eksportmulighetene gir deg firkantede polygoner (quads), så dersom formålet med OBJ-eksporten er å bruke modellen i for eksempel VR, så må ofte modellen retopologiseres hos mottageren – altså gjenoppbygges for å optimalisere ytelse og klargjøre for ulike mappinger. Det finnes riktignok enkelte programmer som kan importere CAD-filer der modellen i det minste forsøksvis omgjøres til quads.

Det må også nevnes at det finnes en gratis OBJ eksporter til SOLIDWORKS. Dette er en tredjeparts macro som i skrivende stund skal fungere også for nyere versjoner av SOLIDWORKS. I tillegg skal det finnes ulike tredjeparts add-ins til SOLIDWORKS som kan eksportere til OBJ. Jeg må føye til at vi pr i dag dessverre ikke selger eller har teknisk support på noe av dette.

Noen forholdsregler til deg som vil ha polygonmodeller inn i en produksjonsmodell

Det kan være du noen ganger har behov for å legge inn polygonmodeller i et produksjonsfilsett for den grafiske visningens skyld, eller fordi du ikke har annet underlag enn en polygonfil. Dette er fullt mulig, men da er det greit å vite dette:

• Polygonmodeller som har svært mange polygoner kan sette ned ytelsen på parten eller assemblyet (åpne, lagre, rebuild, rotere).
• Polygonmodeller som er satt inn som Graphics Bodies, blir ikke synlige på renderinger i PhotoView360. Alternativet er å bruke Visualize, som alle Photoviewbrukere har tilgang til.

Visualize kan for øvrig åpne mange ulike formater, også polygonformater.

Det er altså noen av mulighetene du har med polygonmodeller i SOLIDWORKS. Ta gjerne kontakt med oss dersom du vil vite mer om dette.