Phần mềm Rapidform XOR với 6 chế độ làm việc, mỗi chế độ với các cách thức hiệu chỉnh dữ liệu riêng.
Hình 3.10. Hình ảnh 6 chế độ của phần mềm Rapidform XOR
3.3.1. Chế độ Mesh
Giúp hoàn thiện bề mặt của mô hình với các phần bị khuyết, và hoàn chỉnh của dữ liệu dạng lưới bằng cách sử dụng một số công cụ như Heal Wizard, Fix Normal, Fill Holes....Chế độ này giúp chỉnh sửa các biên dạng, tái tạo các lưới tam giác, tạo ra dữ liệu lưới hoàn chỉnh, tối ưu hóa lưới trước khi sử lý thành dạng solid, surface
Truy cập vào chế độ lưới, chọn Mesh trên bảng công cụ để vào chế độ Mesh
Hình 3.11. Chế độ Mesh
Có thể nhấn đúp chuột vào lưới trong View Model để vào chế độ lưới. Hoặc nhấp đúp chuột vào tên mô hình trong bảng Tree để vào chế độ Mesh.
+ Giới thiệu một số công cụ chỉnh sửa, hiệu chỉnh chất lượng lưới tam giác
Hình 3.12. Các công cụ trong chế độ Mesh * Điền đầy các vùng lỗi:
Trong quá trình Scan dữ liệu, có thể một số khu vực bề mặt dữ liệu bị lỗi, bị che khuất và không được hiển thị, do vậy phần mềm rapidform có chức năng làm tái tạo, điền đầy các vùng bị lỗi đó, tạo thành dữ liệu hoàn chỉnh
30 - Nhấp vào Tools/ Mesh Tools/ Fill Holes
- Nhấp vào Don't Close Control để liên tục áp dụng các lệnh Fill Holes.
- Nhấp vào nút Boundaries và chọn biên dạng vùng bị lỗi trên dữ liệu lưới tam giác tùy chọn Curvature làm bề mặt khi điền đầy được mịn và cùng biên độ cong với các vùng xung quanh
Hình 3.13. Lệnh Fill Holes
- Nếu cạnh của mô hình bị khuyết thì nhấp vào nút Add Bridge và kéo một cạnh nhiều đến khu vực đối diện để làm cầu nối như hình dưới đây.
Hình 3.14. Sử dụng Add Bridge
*Giảm số lƣợng tam giác:
Dữ liệu tam giác lưới được cấu tạo nên từ rất nhiều các tam giác nh , do vậy dẫn tới dung lượng của dữ liệu nặng hơn mong muốn và ảnh hưởng đến quá trình sử dụng phần mềm. Do vậy cần làm giảm mật độ tam giác, để dữ liệu được nhẹ hơn trong quá trình thiết kế
Nhấp vào Tools / Mesh Tools / Decimate để giảm số lượng các hình tam giác mà không thay đổi hình dạng tổng thể của mô hình
31
Đặt Reduction Ratio(Tỷ lệ giảm đến 50% và chọn OK
Hình 3.15. Bảng chọn Decimate
* Hiệu chỉnh độ phẳng của đƣờng ranh giới:
Chọn vào Tools/Mesh Tools/ Edit Boundaries để chỉnh sửa đường biên của mô hình.
Trong cột Method chọn Fit và trong cột Fit Options đổi Fitting Shape sang Auto để chuyển chế độ tự động và chọn ranh giới. Điều chỉnh Smoothness trong phần More Options để điều chỉnh độ phẳng của đường ranh giới và nhấp vào nút OK
Hình 3.16. Chỉnh đường biên của mô hình - Sắp xếp lại và tạo ra mật độ của lưới tam giác một cách đều đặn
32
Nhấp vào Tools/ Mesh Tools/ Optimize Mesh lệnh để nâng cao chất lượng của lưới. Click kiểm vào Equalize Poly-Vertex Balance. Tùy chọn này giúp sắp xếp lại bề mặt của lưới tam giác
Hình 3.18. Tùy chọn Optimize Mesh
* Hiệu chỉnh độ mịn của dữ liệu lƣới:
Enhance Shape: lệnh tái tạo sắc nét hơn và làm mịn bề mặt - Chọn Tools/ Mesh Tools/ Enhance Shape.
Thay đổi Sharpness đến Max và Overall Smoothness đến Min
Hình 3.19. Điều chỉnh độ mịn của lưới tam giác
Sharpness (Độ sắc nét): Cho phép kiểm soát độ sắc nét của lưới. Độ sắc nét sẽ tăng dần khi chỉnh tới mức độ Max
33
Overall Smoothness: Cho phép kiểm soát độ mịn của lưới. Độ mịn tăng dần khi chỉnh tới mức độ Max
Hình 3.21. Các mức độ hiệu chỉnh Overall Smoothness
* Làm sạch đỉnh tam giác bị lỗi trên bề mặt:
Trong quá trình Scan mô hình, bề mặt dữ liệu thu được có thể bị lỗi, do ảnh hưởng của chế độ ánh sáng, tạp chất… ở môi trường xung quanh khi quét mẫu, bề mặt dữ liệu thu được không được nhẵn bóng, một số tam giác ở lưới dữ liệu có thể nhô lên cao hoặc xuống thấp một cách bất thường. Do vậy, cần chỉnh sửa lại lưới tam giác với sự hỗ trợ của lệnh Healing Wizard
Healing Wizard: Lệnh cung cấp chức năng sạch lỗi poly-đỉnh trên bề mặt, loại b các bề mặt tạp chất trên mô hình và kiểm tra các khuyết tật trên bề mặt và tái tạo lại chúng.
Chọn vào Tools/ Mesh Tools/ Healing Wizard để loại b bề mặt bị lỗi. Ứng dụng phân tích đường trên bề mặt và số hiển thị với màu sắc khác nhau trong Model View. Chức năng này sẽ tự động phân tích các bề mặt nh không liên kết với mô hình và tiến hành loại b chúng. Ứng dụng phát hiện có đường sai sót trên bề mặt với màu sắc quy định
34 Chọn những nơi cần làm sạch và chọn OK
Folded Poly-Face: Nếu được chọn, nhiều mặt tam giác sẽ bị xóa
Dangling Poly-Faces: Nếu được lựa chọn, sẽ loại b những bề mặt mà có 2 cạnh hở hoặc 3 cạnh hở
Hình 3.23. Bề mặt với 2 cạnh hở Hình 3.24. Bề mặt với 3 cạnh hở
- Small Poly-Faces: Có thể nhập vào một giá trị diện tích các bề mặt có diện tích nh hơn giá trị này sẽ được loại b
- Small Tunnels: đường hầm nh có nghĩa là poly-bề mặt hình được xây dựng như là một đường hầm. Nếu Small Tunnelsđược chọn , có thể nhập vào trong Poly-Face Count trong hộp Tunnel và các poly-bề mặt dạng đường hầm có số lượng bề mặt nh hơn giá trị này sẽ được loại b .
Hình 3.25. Bề mặt bị lỗi dạng đường hầm
* Phân vùng lại các bề mặt và nâng cao chất lƣợng của bề mặt:
- Chọn vào Tools/ Mesh Tools/ Global Remesh để phân vùng lại các bề mặt và nâng cao chất lượng của bề mặt. B chọn Make Clean And Manifold Solid Mesh trong cây thư mục. Kết quả nhận được kích thước rất đều đặn của các tam giác.
35
* Tự động lấp đầy các khu vực trống trên lƣới:
Hình 3.27. Minh họa điền tự động các vùng bị thiếu
RewRap lệnh lấp đầy các khu vực trống trên lưới. Ngoài ra, tái tạo một lưới mịn từ lưới hỗn tạp. Dùng trong trường hợp tồn tại nhiều lỗ phức tạp trên lưới. Các ứng dụng có thể tạo ra một mạng lưới đầy đủ mà khó có thể hồi phục một cách thủ công - Chọn Tools/ Mesh Tools/ RewRap.
- Thay đổi Geometry Capture Accuracy và Overall Smoothness tùy chọn như hình minh họa
Hình 3.28. Điểu chỉnh thanh mức độ mịn
* Hiệu chỉnh mật độ lƣới tam giác:
Optimize Mesh: Lệnh này giúp cải thiện chất lượng của từng bề mặt. Có thể điều chỉnh mật độ tam giác trên bề mặt mô hình
Chọn Tools/ Mesh Tools/ Optimize Mesh
36
3.3.2. Chế độ Region Group:
Giúp phân vùng dữ liệu lưới thành các vùng riêng biệt của vùng dữ liệu lưới dựa trên sự tương đồng về các vùng cong một cách tự động. Từ các vùng đó, trợ giúp trong việc tạo ra các mặt phẳng tham chiếu, hoặc xác định được cấu trúc cơ bản của bề mặt dữ liệu
Sensitivity: Cài đặt tỷ lệ sự thay đổi vùng màu giữa các thông số bề mặt cong khác nhau
Mesh Roughness: Cài đặt sự thay đổi vùng màu về độ nhám bề mặt
3.3.3. Chế độ Mesh Sketch
Chế độ này giúp khai thác các thông tin từ các bộ phận mô hình và tạo ra dạng phác thảo từ các vùng dữ liệu lưới đó. Từ đó làm căn cứ để tạo ra mô hình CAD Tạo ra một mặt phẳng, lựa chọn chế độ Mesh Sketch, giao giữa mặt phẳng đó và mô hình lưới cho kết quả các đường màu hồng ( gọi là đường Polyline . Các đường polyline này làm căn cứ sử dụng để vẽ phác thảo bởi các công cụ phù hợp
Ví dụ:
- Chọn vào biểu tượng (Line) vẽ đường thẳng
- Chọn vào biểu tượng (Centerpoint Arc) vẽ đường tròn - Chọn vào biểu tượng Trim lệnh cắt các đường phác thảo
37
3.3.4. Chế độ Sketch:
Giúp tạo ra các bản vẽ phác thảo dạng đường thẳng, cung tròn, vát mép… mà từ đó có thể hỗ trợ cho chế độ 3D Mesh Sketchđể tạo ra mô hình 3D
Trong chế độ này, có thể tạo ra các phác thảo 2D với các công cụ tích hợp tương tự như trong chế độ Mesh Sketch. Hoặc có thể theo đường dẫn Tool/Sketch Tools/ sẽ hiển thị các công cụ thiết kế trong thanh dọc xuống
Ví dụ:
- Nhấp vào biểu tượng (Line) vẽ đường thẳng
- Nhấp vào biểu tượng (Centerpoint Arc) vẽ đường tròn - Nhấp vào biểu tượng Trim lệnh cắt các đường phác thảo
- Nhấp vào biểu tượng 3 Point Arc lệnh tạo cung tròn xác định bởi 3 điểm - Nhấp vào biểu tượng Mirror lệnh tạo đường đối xứng, xác định bởi trục đối xứng và Sketch đã tạo ra.
- Nhấp vào biểu tượng Smart Dimension lệnh xác định kích thước giữa các đối tượng
- Nhấp vào biểu tượng Fillet lệnh tạo ra cung tròn xác định giữa 2 sketch - Nhấp vào biểu tượng Chamfer lệnh tạo ra đường vát cạnh giữa 2 sketch - Nhấp vào biểu tượng (Text lệnh thiết kế ra sketch bao quanh ký tự chữ, số
3.3.5. Chế độ 3D Mesh Sketch:
Chế độ này giúp tạo ra đường 3D trên lưới dữ liệu, từ đó làm cơ sở để tạo ra mô hình CAD
Đặc biệt trong chế độ này, có khả năng tạo ra các phác thảo hình học 3D trực tiếp trên dữ liệu lưới.
+ Một số công cụ quan trọng trong chế độ này:
38
Hình 3.31. Các lựa chọn Spline trên đám mây điểm
Tùy chọn Generatemediate Point: Tạo ra đường giữa 2 điểm được chọn
Tùy chọn Join At Intersection Point: Tạo ra điểm giao nhau giữa các đường cong, có thể xác định phạm vi dung sai giữa giao điểm
Tùy chọn Refit To Feature Line: Tính năng tìm kiếm tự động và xác định đường đặc biệt những giao của các bề mặt lưới quanh các điểm được chọn
Tùy chọn Snap On Curvature Flow: Tính năng này giúp tất cả cả spline đều phải bám dính trên lưới dữ liệu
- Biểu tượng Pencil Khi bấm giữ phím trái và rê chuột, sẽ tạo ra đường liền mạch giữa đường đi của chuột
- Biểu tượng Trace Future Line Tự động trích xuất một dòng Spline tính năng trên dữ liệu lưới dựa trên bề mặt lưới và một điểm khi được chọn
3.3.6 Chế độ 3D Sketch:
Chế độ này hỗ trợ tạo ra các bản vẽ dạng 3D trên không gian
Các chức năng tạo Spline trong chế độ này tương tự như trong chế độ 3D Mesh Sketch
Điểm khác biệt giữa chế độ 3D Sketck và 3D Mesh Sketch là chế độ 3D Sketch tạo ra các phác thảo trên cơ sở là mặt phẳng xác định hoặc trên phần dữ liệu xác định. Còn chế độ 3D Mesh Sketch chỉ tạo phác thảo trên phạm vi không gian toàn bộ dữ lưới.
Ví dụ, cũng là chức năng Spline, nhưng cần xác định mặt phẳng cơ sở Base Plane chứa Spline đó là mặt phẳng Top
39
3.4. Chế độ làm việc chung:
Như vậy các chế độ Mesh, Region Group, Mesh Sketch, Sketch, 3D Mesh Sketch, 3D Sketch, trong giao diện của Rapidform XOR3 cần sử dụng có sự kết hợp với nhau tùy theo mục đích sử dụng, tùy theo phương án thiết kế của người thiết kế, căn cứ trên mô hình của sản phẩm. Mô hình sẽ được thiết kế trên một giao diện chung của các chế độ đó
Hình 3.32. Các lệnh trong chế độ làm việc chung
* Tạo mặt phẳng tham chiếu:
Insert/ Ref.Geometry/ Plane hoặc click vào biểu tượng (Ref. Plane) trên thanh công cụ Tool Platte
Hình 3.33. Mặt phẳng tham chiếu
Trong chế độ lựa chọn phương pháp tạo mặt phẳng, click vào mũi tên trong thư mục Method, xuất hiện thanh xọc xuống với các phương pháp khác nhau như hình minh họa. Mỗi phương pháp cần kết hợp với các cách thức lựa chọn đối tượng trong bảng chọn Select Filter như hình minh họa
40
- Extract: Tạo ra mặt phẳng triết xuất phù hợp dựa trên vùng dữ liệu đã được tạo nên trong chức năng Region Groups, kết hợp với phương pháp chọn Filter Region trên thanh Select Filter, chọn vào vùng màu trên dữ liệu, khi đó xây dựng nên được mặt phẳng
Hoặc cũng trong phương pháp Extract này,kết hợp với phương pháp chọn Filter – Poly Vertices, chọn vào 3 điểm trên dữ liệu, giúp xây dựng mặt phẳng qua 3 điểm đó
- Pick Point & Normal Axis: Tạo ra mặt phẳng Plane bằng cách chọn một điểm và lựa chọn một trục ...
* Đƣa mô hình về mặt phẳng tọa độ chuẩn ( Front, Top, Right):
- Chọn theo đường dẫn Tool/ Align/Interactive Alignment : giúp xây dựng tọa độ chuẩn dựa trên các mặt phẳng và trục tọa độ đã xây dựng trên các bước trước đó - Tuy nhiên, phần mềm Rapidform XOR3 cũng cũng tích hợp chức năng xây dựng trục tọa độ chuẩn một cách tự động, theo đường dẫn Tool/Align/Wizard
Hình 3.35. Align dữ liệu đám mây điểm
Tuy nhiên, việc này mang không phát huy được tính chủ động khi xây dựng mô hình, nên ít được sử dụng
* Các công cụ thiết kế dạng Solid cơ bản:
41
Hình 3.36. Lệnh với mô hình dạng Solid
- Lệnh Extrude: Dùng để vẽ khối 3D từ biên dạng là một phác thảo 2D bằng cách kéo biên dạng 2D theo phương vuông góc với biên dạng
Trong lệnh này có 2 lựa chọn cơ bản: Extrude Cut Cắt đối tượng khối và Extrude Merge Nhập thành 1 đối tượng duy nhất
- Lệnh Revolve: Dùng để tạo biên dạng 3D bằng cách xoay các biên dạng phác thảo 2D thành đối tượng 3D quanh trục xoay
Trong lệnh này có 2 lựa chọn cơ bản: Revolve Cut Khoét đối tượng đã xây dựng trước đó và Revolve Merge Nhập thành 1 đối tượng duy nhất với các đối tượng đã xây dựng
- Lệnh Sweep: Dùng để tạo khối 3D bằng cách kéo biên dạng một đường dẫn vuông góc với mặt phẳng chứa biên dạng
- Lệnh Loft: Dùng tạo khối 3D từ các biên dạng khác nhau trên các mặt phẳng phác thảo song song
- Lệnh Fillet: Dùng để tạo bán kính cho các đối tượng mô hình khối 3D - Lệnh Chamfer: Dùng để vát mép các cạnh của đối tượng
Có 2 lựa chọn cơ bản: Angle Distance Vát góc với một khoảng cách và góc cho trước , Distance-Distance Vát góc với khoảng cách khác nhau với từng cạnh - Lệnh Hollow: Dùng khoét lỗ, tạo v m ng các khối theo biên dạng của mặt khoét
* Các công cụ thiết kế dạng surface cơ bản:
Chọn theo đường dẫn: Insert/Surface/ Chọn các công cụ trên bảng lựa chọn
Hình 3.37. Lệnh với mô hình dạng Surface
- Lệnh Surface Extrude: Dùng để vẽ bề mặt từ biên dạng là một phác thảo 2D bằng cách kéo biên dạng 2D theo phương vuông góc với biên dạng
- Lệnh Surface Revolve: Dùng để tạo biên dạng bề mặt bằng cách xoay các biên dạng phác thảo 2D thành đối tượng bề mặt quanh trục xoay
42
- Lệnh Surface Sweep: Dùng để tạo bề mặt bằng cách kéo biên dạng một đường dẫn vuông góc với mặt phẳng chứa biên dạng
- Lệnh Surface Loft: Dùng tạo bề mặt từ các biên dạng khác nhau trên các mặt phẳng phác thảo song song
- Lệnh Extend Surface: Kéo dài các bề mặt theo khoảng cách xác định cho trước - Lệnh Trim Surface: Dùng cắt các surface theo một mặt cắt
- Lệnh Untrim Surface: Dùng xây dựng lại bề mặt khởi thủy ban đầu trước khi đối