Fordelen med to solide kjerner i IRONCAD

Parasolid og ACIS - at IRONCAD bruker to solidkjerner samtidig er ikke noe man egentlig legger merke til i det daglige arbeidet. I tillegg til at det "under panseret" forenkler visse komplekse trinn uten at den vanlige brukeren merker det, betyr det også at programmet kan håndtere modeller som kommer fra helt andre 3D-CAD-systemer på en svært god måte. I enkelte situasjoner kan det imidlertid være nødvendig å bytte mellom de to, noe som gjøres med et enkelt knappetrykk.

‍

Hva er en solid kjerne

En geometrisk modelleringskjerne (ofte kalt solidkjerne) er programvarekomponenten (koden) som brukes i et 3D-CAD-system og som definerer hvordan en 3D-geometri er konstruert. For å produsere en "korrekt topologisk 3D-modell" brukes solidkjernen til å beskrive 3D-modellens utseende matematisk.

I begynnelsen ble geometriske solider håndtert og beregnet av hvert enkelt 3D CAD-system, men på 70- og 80-tallet ble solidkjernen kommersialisert, og for mange utviklere ble den i stedet en ferdig komponent som kunne lisensieres og "bakes inn" i deres eget 3D CAD-system. I dag er det flere selskaper (og til og med land) som utvikler ulike konkurrerende solidkjerner og som brukes av mange kjente og mindre kjente 3D CAD-systemer, der IRONCAD er unik i sitt slag da den bruker (lisensierer) to parallelle solidkjerner samtidig! Disse to er;

PARASOLID

Det eies og utvikles av Siemens Digital Industries Software, og er i dag det dominerende alternativet blant de fleste CAD- og CAM-systemer. Parasolid ble opprinnelig utviklet i Cambridge, England, hvor det ble lansert i 1988 som en videreutvikling av den første kommersielt tilgjengelige solidkjernen ROMULUS (lansert i 1978).

EICP

Eies og utvikles av Spatial Corp (en del av franske Dassault Systemes). ACIS ble også utviklet fra det tidlige ROMULUS, av de samme personene, for å brukes i et nytt amerikansk CAM-system utviklet av Spatial og som skulle lanseres på slutten av 1980-tallet.

Da ACIS-kjernen ble lansert i 1989, var Hewlett-Packard raskt ute med å lisensiere den til sitt UNIX- og senere DOS-baserte HP ME 3D CAD-system, som ble brukt til deres helt revolusjonerende måte å håndtere 3D-modeller på, og som på ulike måter senere ble en viktig byggestein i det som i dag er IRONCAD.

‍

Dobbeltkjerne og kjernesamarbeid

I de første versjonene var IRONCAD utelukkende basert på ACIS-kjernen, og først med IRONCAD versjon 3 (1999/2000) ble Parasolid-kjernen lagt til av FoU-teamet som samtidig utviklet noe som ble kalt Kernel Collaboration. Mer om det senere.

For å avgjøre hvilken solid kjerne som skal være den "primære" i IRONCAD , kan du klikke på Egenskaper-fanen nederst til venstre i 3D-scenen og bytte mellom de to solidkjernene. Dette bestemmer hvilken av dem som skal være den "primære" solide kjernen for den neste nye part som opprettes. Dette gjelder imidlertid ikke hvis du importerer filer i filformatene Parasolid (*.x_t) eller ACIS (*.sat), da de automatisk bruker "sin egen" solidkjerne.

Du kan også senere bytte mellom de to faste kjernene for en eller flere parter samtidig. Dette gjelder også for en eller flere samlinger (Assembly) som inneholder flere objekter.

Hvis du arbeider i et 3D CAD-system som er basert på én solidkjerne, kan du støte på problemer når du mottar og håndterer modeller fra et 3D CAD-system basert på den andre solidkjernen. Det er (foreløpig) bare IRONCAD som bruker både Parasolid- og ACIS-kjernen samtidig, og teknologien for å håndtere modeller på denne måten, Kernel Collaboration, ble utviklet av FoU-teamet på slutten av 90-tallet.

Som nevnt bruker part primært én solid kjerne, men det finnes noen situasjoner der "geometriske problemer" løses automatisk av programmet gjennom Kernel Collaboration, uten at brukeren merker det. Dette er hovedsakelig tilfelle når du oppretter eller endrer modifikasjonsfunksjoner som Blend, Chamfer, Shell eller bruker kommandoen Boolean operation (sammenslåing av deler) og når du arbeider medDirect Face Modelling. Hvis Parasolid støter på et geometrisk komplekst problem, tar ACIS-kjernen umiddelbart over og løser det "under panseret".

Det finnes imidlertid noen situasjoner der en begrensning (eller muligens en feil) i den ene faste kjernen ikke håndteres automatisk, men du må bytte til den andre faste kjernen som "primær". Et slikt eksempel er "non-manifold".

‍

Topologiske problemer - Ikke-manifold

Det er en klar begrensning med Parasolid-kjernen, der noe som kalles "null tykkelse" eller "ikke-manifold" er et problem som noen ganger kan oppstå når man modifiserer geometrier. Et eksempel er hvis et sylindrisk hull legges tangent til et plan eller tangent til en annen sylindrisk flate. Et annet er hvis en kantlinje på en blokk tangerer en kantlinje på en annen blokk. Dette betyr at modellene plutselig kan bli "hule", gi feilmeldinger eller påvirke eksporten eller 2D-tegningen negativt. ACIS-kjernen ble opprinnelig skrevet for bedre å kunne håndtere ikke-manifold, men det finnes også ulike typer begrensninger eller problemer med ACIS-kjernen.

Her er noen ikke-manifold eksempler på identiske parter som bruker den ene eller den andre solide kjernen; Parasolid til venstre, ACIS til høyre.

Det første er et sylindrisk hull som berører konturen til et annet sylindrisk hull der Parasolid-kjernen vanligvis viser en "hul" overflatemodell-lignende part, mens ACIS-kjernen kan håndtere dette bedre.

Det samme kan man se mellom to blokker der kantene mellom blokkene berører hverandre. En posisjon som for eksempel kan oppstå når du trekker i Sizebox-håndtakene for å feste en side til en annen. Det er imidlertid sjelden at man faktisk modellerer en modell som er ment å bruke denne modusen, annet enn midlertidig før man legger til flere funksjoner eller gjør ytterligere endringer. Dette skyldes at en modell som består av en "ikke-manifold" i seg selv, sannsynligvis ikke kan produseres. Eksemplet med de to blokkene nedenfor er derfor en overdrevet måte å vise hvordan feilen kan oppstå.

Et annet eksempel er et loft feature der de to tverrsnittene (skissene) på hver side er assosiative med andre funksjoner. Parasolid-kjernen har ofte problemer med å løse dette fordi det blir for trangt mellom formene og fordi den har problemer med å håndtere en egenskap som kalles tangentfaktor (hvor langt skal formen "skyves frem" før den "bøyer av" mot neste seksjon). Dette fungerer vanligvis bedre med ACIS-kjernen.

Et siste eksempel er det motsatte, der Parasolid-kjernen fikser en form som ACIS-kjernen ikke kan. Vanligvis skyldes dette små justeringer av egenskaper, og i dette tilfellet er det ingen klar årsak til hva som gjør at det fungerer eller ikke. Her må du ofte veksle mellom de to solide kjernene og teste deg frem. ACIS-kjernen viser heller ikke alle innstillingene som er mulige med en Thread feature.

TransMagic-programmet har en lengre og mer teknisk beskrivelse av dette problemet og hvordan det kan håndteres for å skape korrekte faste stoffer.

Utviklerne av TransMagic har også forsøkt å forenkle konseptet (her hentet fra blogginnlegget ovenfor): Manifold er et geometrisk topologibegrep som betyr: Å la usammenhengende klumper eksistere i en enkelt logisk kropp. Ikke-manifold betyr da: Alle usammenhengende klumper må være sin egen logiske kropp. Denne definisjonen er selvfølgelig ofte mer forvirrende, så kanskje den beste måten å tenke på manifold og ikke-manifold på er denne: Manifold betyr egentlig "produserbar" og ikke-manifold betyr "ikke-produserbar". Med andre ord betyr manifold: Du kan bearbeide formen på en enkelt metallblokk... mens non-manifold betyr at du ikke kan bearbeide formen på en enkelt metallblokk.

‍

IronCAD Fellesskap

På IronCAD's brukerforum er det et par interessante tråder, en eldre What Does Kernel Collaboration Mean? og en nyere tråd med noen eksempler på Dual Geometric Modelling Kernels - Kernel Collaboration (Examples).

Husk at begge disse solid state-kjernene er i stadig utvikling, og at det som en gang var en sannhet, kanskje ikke lenger er det. Å bytte mellom de to er alltid noe du bør vurdere som en mulig løsning når du støter på et problem, selv om det ikke fungerte i en tidligere versjon.