Rhinoceros | Presición
Debido a que muchos modeladores de formas libres no son lo bastante precisos
para la fabricación o el análisis de ingeniería y
dado que Rhino es un modelador de formas libres, mucha gente supone que
Rhino no es lo bastante preciso para su aplicación.
De hecho, Rhino es tan o incluso más preciso que
la mayoría del software de CAD.
Características:
Existen dos métodos comunes para guardar modelos 3D en los ordenadores.
El primer método es utilizar mallas (llamadas a veces facetas),
que se utilizan normalmente para el renderizado, la animación
y el diseño conceptual. Mientras los modeladores de mallas poseen
a menudo lo que parecen ser técnicas precisas para crear modelos
como por ejemplo esferas, cajas, splines e incluso NURBS, detrás
de las imágenes lo acaban convirtiendo todo en una malla. Las
mallas son intrínsecamente inexactas, porque una malla es simplemente
un conjunto de triángulos planos. Incluso si la superficie es
curva, un modelador de mallas la sigue representando con triángulos
planos. Esto funciona para la mayoría de renderizados, animaciones
y juegos, pero no para la fabricación. Rhino no utiliza mallas
para modelar. Sólo convierte a mallas cuando es necesario para
determinadas exportaciones de archivos y renderizados.
El segundo método son las NURBS.
La mayoría de modeladores CAD, CAM, CAE y CAID, incluyendo a
Rhino, representan formas libres con NURBS. Los productos que utilizan
NURBS pueden representar potencialmente formas libres con la precisión
adecuada para las aplicaciones más exigentes siempre que sean
diligentes en su implementación de NURBS. Si el enfoque principal
de una aplicación es el diseño de maquinaria y no las
formas libres, es posible que su implementación NURBS no sea
tan favorable para el modelado de formas libres más exigente.
Esto es característico de los modeladores de sólidos paramétricos
de medio alcance basados en las características que actualmente
son tan populares.
Dado que el enfoque de Rhino es el modelado NURBS de formas libres,
su implementación NURBS es de las mejores que existen hoy en día.
Éstas son las principales características que hay que tener
en cuenta para determinar si un modelador es lo bastante preciso para
su aplicación:
-
Posición. Rhino, como la mayor
parte de los productos de CAD, representa la precisión en números
con comas flotantes de doble precisión. Esto significa que
la coordenada x, y o z de cualquier punto puede tener un valor que
oscila entre máximo ±10308 y mínimo
±10-308. La mayor parte de software de CAD, inclusive
Rhino, utiliza la aritmética de coma flotante de doble precisión.
Debido a la limitación de los ordenadores de 32 bits (todos
los ordenadores modernos), la precisión de los cálculos
es de 15 dígitos en un intervalo que oscila entre ±1020 y ±10-20. Esta limitación se produce en todos
los productos de CAD actuales.
Los productos de CAD más antiguos tienen otras limitaciones
porque en un principio fueron creados para funcionar en ordenadores
con menor precisión. Por ejemplo, muchos modeladores de CAD
están diseñados para realizar cálculos de geometría
restringida a una caja centrada de tamaño 1000x1000x1000 metros.
(Alerta: Otros conocidos programas de modelado ya hechos requieren
parametrizaciones que les falta entre un factor de 10 para ser parametrizaciones
de longitud de arco). Rhino no tiene ninguna de las limitaciones halladas
en esos productos anteriores.
-
Intersecciones. En Rhino, cuando
dos superficies de forma libre se entrecruzan, la curva de intersección
resultante se calcula con la precisión especificada por el
usuario. La precisión (tolerancia) de Rhino por defecto
es de 1/100 milímetros. Muchos sistemas de CAD han incorporado
tolerancias que el usuario no puede dominar.
Si analiza detenidamente la geometría que producen otros modeladores
a partir de intersecciones de superficies de forma libre, los redondeos
de forma libre y las equidistancias de forma libre, encontrará
que esta geometría de forma libre se ha calculado en realidad
con una precisión de entre 10-2 y 10-4 metros, aunque indiquen que la precisión es de 10-8 (sin tener en cuenta que las unidades están en metros).
-
Continuidad (cambio de curvatura
igualado en una costura). La mayoría de programas de CAD ni
siquiera tienen herramientas para igualar curvaturas, sin mencionar
que sean lo bastante precisas para un diseñador crítico.
Si su aplicación requiere superficies de forma libre suaves,
como por ejemplo planos aerodinámicos, hidroalas, lupas o superficies
reflejantes, necesitará las herramientas que sólo tiene
Rhino o programas de modelado de superficies de alta capacidad como
CATIA y Alias.
Otros aspectos a considerar:
-
Unidades. En Rhino, el usuario puede
especificar las unidades. Cuando unidades se cambian, todos los cálculos
se realizan en esas unidades. En muchos programas de CAD, las unidades
sólo se pueden visualizar en pantalla, pero no modificar. Aunque
esté especificado en milímetros, todos los cálculos
se hacen en metros. Nada especial. Sólo desplace el decimal.
¡Incorrecto! Siga leyendo.
-
Cambiar unidades. Cambiar o convertir
unidades puede ser uno de los problemas de precisión más
contemplados en CAD/CAM. La mayoría consideramos que convertir
unidades imperiales a unidades métricas puede ser impreciso,
sin tener en cuenta las conversiones de milímetros a centímetros.
¿Por qué? Porque pensamos en decimales. ¿Pero
sabe lo que pasa? Que el ordenador no. Es binario (es decir, de base
2, no 10). Esto significa que hay que realizar muchas multiplicaciones
o divisiones de cifras con comas flotantes para convertir de milímetros
a centímetros. Las imprecisiones ocasionadas al convertir de
milímetros a centímetros son las mismas que se producen
al convertir de milímetros a pulgadas.
En resumen, Rhino es tan o más preciso que cualquier otro
programa de CAD del mercado actual. Además, Rhino proporciona herramientas
para configurar la precisión y las unidades, así como herramientas
para controlar y calcular continuidades, de lo cual no disponen muchos
productos de CAD. Rhino no tiene las limitaciones que poseen otros productos
anteriores de CAD. |
