Ediția 8 a lui Rhinoceros aduce o serie substanțială de noutăți și de îmbunătățiri acestui software ce are deja un renume deosebit în proiectarea tehnică asistată de calculator și în modelarea tridimensională.
Facilități noi pentru modelarea 3D
Începem cu cea mai semnificativă noutate – apariția comenzii PushPull – prin care utilizatorul poate trage direct (cu mouse-ul) de suprafețele de modelare 3D, fiind deci o întrupare a paradigmei ,,direct modelling’’ despre care discutam în recenzii anterioare de software-uri MCAD. Folosind PushPull realizăm rapid decupaje, extrudări și extinderi în modelul 3D. Dar aflăm că sunt mai multe optimizări de acest gen, având un substanțial efect de simplificare a modelării: dacă operația PushPull se aplică (doar) unor suprafețe existente în proiect, folosind facilitatea Gumball putem realiza operații similare însă aplicate unor curbe/schițe desenate pe loc (ca profile de extrudare/decupare). De altfel, cu ajutorul lui Gumball putem efectua mai multe operații: mutăm, rotim, scalăm, copiem, decupăm și extrudăm geometrii 3D. Cele două faciliăți devin foarte utile în multe aplicări (arhitectură, design interior, mobilier, forme ,,organice" pentru machete conceptuale, etc), mai ales că ele sunt capabile să lucreze și cu obiecte de tip SubD (suprafețe neconvenționale, cu forme libere dar racordate coerent).
Tot de obiectivul ,,modelare simplificată’’ ține și comanda ,,Inset’’ (oarecum similară comenzii ,,offset’’) cu ajutorul căreia putem impune decalaje interioare muchiilor pe o suprafață 3D (fie ea o rețea de tip mesh, de tip SubD, sau o fațetă de poli-suprafață), muchii care pot fi apoi acționate cu PushPull. Vom observa că la derularea acestor manevre de mo-delare directă, aplicația realizează intuitiv adaptările necesare în modelul existent (rapid dar și foarte adaptat la context). De altfel, tot o manifestare de inteligență vom întâlni la noua facilitate numită ,,Auto CPlanes’’, prin care planurile de construcție (oarecum similare UCS-urilor din AutoCAD) sunt în mod dinamic/automat aliniate la entitățile pe care le survolăm/selectăm cu mouse-ul (nemaifiind nevoie de manevrele explicite de ciclare a orientării pentru vederile/planurile de lucru).
Funcția ,,Surface Fillet’’ – prin care creăm o racordare (rațională sau non-rațională geometric) între două suprafețe alăturate (sau între o suprafață și o curbă) – are de acum în caseta de dialog opțiunea pentru stabilirea razei de curbură a suprafeței de racordare, în mod dinamic și cu (pre)vizualizare în timp-real. Tot aici putem alege între cele trei tipuri/moduri de racordare: arc; deformabil (cu continuitate G1); îmbinare cu continuitate G2. (Și nu suntem nevoiți să cercetăm teoria acestor tipuri de racordări geometrice, pentru că previzualizarea dinamică ne ajută să alegem cât mai convenabil.) Pe lângă comanda ,,_FilletSrf’’ au apărut și alte două comenzi pentru lucrul cu suprafețele de racordare, FilletSrfCrv și FilletSrfToRail, cu interfață similară.
Și dacă am menționat mai devreme tipul de suprafață SubD (suprafață 3D cu subdiviziuni), trebuie să notăm faptul că ediția 8 a lui Rhinoceros aduce facilitatea ,,SubD Creases’’ prin care se poate crea (prin adăugare) o racordare între o muchie/suprafață lină și una ascuțită, iar această entitate de racordare poate fi și ea trasă/împinsă direct (precum PushPull), pentru crearea de forme organice oricât de complexe. (Aici luăm în calcul și faptul că obiectele de tip SubD sunt foarte coerente și se pot converti direct în solide 3D fabricabile. Plus faptul că obiectele de tip mesh și norii-de-puncte pot fi transformate în obiecte SubD, și apoi eventual în obiecte NURBS.)
În contextul diverselor tipuri de obiecte 3D, merită menționată și o altă noutate din Rhino: ShrinkWrap, prin care se poate crea o rețea de tip mesh ca anvelopă etanșă în jurul geometriilor 3D selectate, fie ele deschise sau închise (și fie ele de tip mesh, NURBS, SubD sau nori-de-puncte). Facilitatea devine utilă în situații precum cele în care o formă 3D dorită este alcătuită dintr-o adunătură nu foarte coerentă de obiecte, iar cu ShrinkWrap vom reuși să generăm acolo un obiect solid similar, pentru tipărire 3D. Este un fel de echivalent al operației de uniune booleană aplicată obiectelor selectate. Și apropo de operații booleane, aflăm că în ,,Rhino 8’’ ele au fost reproiectate pentru geometriile de tip mesh (mai ales că maneverele Trim, Union, Subtract și Split sunt vitale când se lucrează cu modele provenind din mai multe surse), și astfel sunt garantate rezultate mai consistente (erori mai rare la generare; fețele rețelei 3D păstrează aceeași organizare mesh precum intrările; etc).
Optimizări pentru avalul modelării
În mediul software ,,Rhino 8’’ au fost introduse o serie de îmbunătățiri vizând generarea desenelor tehnice și a informațiilor necesare fabricației, precum cele de la funcțiile de generare a vederilor secționate. De exemplu, noua facilitate ,,Section Styles’’ constă într-un set de proprietăți/entități ce pot fi aplicate dintr-o dată în zonele de secționare a modelului proiectat (precum hașura, linia de contur) după angajarea planurilor de secționare, pentru a obține vederi-secțiune evidențiind detaliat intențiile de proiectare dar și adaptate standardelor din desenul tehnic. O altă noutate se numește ,,Selective Clipping’’, prin care utilizatorul poate alege interactiv seturile de obiecte și straturile pe care planurile de secționare le vor angaja sau le vor ignora. Mai mult, aici putem stabili explicit o adâncime până la care să înainteze planul de secționare prin componenta 3D selectată, iar astfel de facilități pot îmbunătăți substanțial exprimarea detaliilor și a intențiilor de proiectare.
Foarte utilă este și noua facilitate ,,Dynamic Vector Drawings’’ (comanda ClippingDrawings), prin care – pornind de la modelul 3D, și în cadrul căruia plasăm planurile de secționare – putem genera în mod dinamic (nu doar vederi în secțiune, ci) desene 2D vectoriale care pot fi editate (pentru completare conform normelor/necesităților). Mai mult, geometria 2D se va actualiza corespunzător când/dacă modelul 3D este modificat ulterior. Geometriile vectoriale din desenele de secțiune generate astfel sunt organizate automat pe straturi (separând deci contururi de secționare, muchii vizibile, hașuri, fundal), astfel că utilizatorul poate ulterior să controleze vizibilitatea și aparența componentelor din aceste vederi.
Dar ediția de față aduce optimizări și la generarea interactivă a vederilor de secțiune: ,,Clipped Views’’, pentru care apelăm comanda SaveClippingSectionViews spre a decupa dinamic/interactiv modelul 3D al proiectului nostru (în diverse unghiuri ale planului de secționare; în diverse constituențe ale materialului 3D generat, inclusiv cu randare/umbrire), cu scopul de a include aceste vederi (în format digital sau tipărit) în diversele documentații necesare (pentru înțelegerea conceptului, pentru revelarea detaliilor de interior, pentru explicarea operațiilor de asamblare, pentru documentarea utilizării produsului, etc).
Tot legat de secționarea modelului 3D, ,,Rhino 8’’ vine cu o serie de aplicări pentru pregătirea fabricației: planurile de secționare pot fi folosite pentru a extrage secțiuni prin model utilizabile la prototipizarea produsului proiectat (prototipizare virtuală sau reală) și/sau la procesele de producție (inclusiv pentru prelucrare substractivă cu laser sau cu CNC-uri, sau pentru prelucrare aditivă cu imprimante 3D). De exemplu, se pot extrage și se pot documenta tehnologic secvențele de curbe 2D (din planuri paralele) necesare pentru prelucrarea prin tăiere cu laser.
Revăzându-le, am putea concluziona că noile facilități de secționare constituie un atu concurențial pe piața CAD/MCAD, sau măcar sursă de inspirație pentru ediții viitoare pe această piață.
Mici reforme la randare
În această ediție de Rhinoceros a fost actualizată și componenta de randare a modelului 3D (pentru prezentarea tridimensională cu umbre, culori, materiale și textúri). Nucleul Cycles Render a fost renovat, astfel că Rhino Render (care afișează modelul în timp-real folosind tehnologie ray-tracing, în chiar fereastra de proiectare) este mai rapid și exploatează mai bine potențele hardware ale adaptorului grafic (GPU), iar randarea finală (care se generează într-o fereastră separată) procesează mai bine efectele adiționale, precum ceață, strălucire, surse de lumină multiple, blurare pentru separarea focalizării fotografice (DoF). A apărut și un mod nou de afișare randată, ,,Monochrome’’, care produce o afișare eficientă și elegantă, combinând aspectul de studio de arhitectură cu impresia de schiță rapidă.
Au fost aduse optimizări și fluxului de lucru ,,UV Mapping’’ (acesta fiind procesul intern al randării prin care se generează imaginea 2D ce reprezintă obiectul 3D, și în care ,,U’’ se referă la coordonatele orizontale iar ,,V’' la cele verticale ale punctelor raster din imagine, proces care ia în calcul și draparea textúrilor pe suprafețele 3D): • fereastra de lucru este de acum detașabilă, deci mai adaptabilă pentru stațiile de lucru cu monitoare mari sau cu două monitoare; • editorul UV permite manipularea drapării textúrilor pentru aliniere cu anumite elemente din imagine (manipularea putând presupune fixarea anumitor vetexuri, îndreptarea lanțurilor de muchii, alinierea marginilor la curbe desenate în editorul UV, etc).
Tot la capitolul randare menționăm noutățile privind ,,texturile procedurale’’, prin care experții pot aplica texturi unor suprafețe din modelul 3D prin algoritmi (în loc de a folosi eșantioane de imagini bitmap), algoritmi care sunt procesați de GPU, astfel putându-se obține efecte oricât de particulare pentru a sugera virtual materialele constituente. (Pe lângă particularizarea teoretic nelimitată a texturilor, abordarea procedurală are, spre deosebire de texturarea cu imagini bitmap, și avantajul independenței față de rezoluția și de mărimea imaginii generate, precum și imunitatea la zooming-uri mari. Plus o dimensiune mai mică a fișierului model.)
Și interfața cu utilizatorul în fereastra de dialog pentru controlul randării (unde controlăm materialele aplicate modelului virtual, texturile suprafețelor, sursele de lumină) a fost renovată pentru a fi mai compactă, mai eficientă și mai interactivă.
Şi alte îmbunătăţiri
Aflăm și despre o mică revoluție la tipurile de linie din Rhino: așa-numitele ,,Enhanced Linetypes’’, care – folosind diverse aspecte privind modelul liniei, grosimea liniei și colțurile vertexurilor – se pot aplica curbelor, suprafețelor și solidelor pentru a exprima mai detaliat și/sau mai artistic intențiile de proiectare, aduc o serie de oportunități: grosime de linie variabilă multiplu de-a lungul curbelor (inclusiv controlare locală a grosimii); vertexuri rotunjite, ascuțite sau teșite; pattern-uri noi și flexibile aplicate de-alungul curbelor (inclusiv posibilitatea de a crea și a controla parametric tipuri de linie cu Grasshopper); imunitatea afișării tipurilor de linie la rotirea perspectivei (menținerea ei orientată cu punctul de vedere al utilizatorului); etc.
Foarte interesantă – și utilă în proiectele de arhitectură și de design interior – este noua facilitate numită ,,Reflected Ceiling Plans’’, prin care ni se oferă posibilitatea de a include în planurile elevație (care sunt la bază vederi orizontale, privite de sus, ale etajelor de clădiri) și o reflectare a tavanului (atunci când tavanul conține elemente semnificative pentru proiect). Deși poate părea confuzabil la o privire neatentă, apariția în vedere a elementelor din tavan devine benefică când avem acolo corpuri de iluminat, ventilatoare, conducte (PSI sau HVAC), aspersoare (PSI), casetări (tavan fals), lambriuri, stucaturi, ș.a.m.d..
O altă optimizare o găsim la caseta de dialog ,,Block Manager’’, care este mai potentă și mai flexibilă: • definirea unui bloc nou și modificarea unuia existent nu mai necesită confirmări explicite; • se pot edita simultan mai multe definiții de blocuri; • proprietățile blocurilor se comportă ca proprietăți de obiecte • se pot filtra condiționat blocurile din listă (și se obține astfel și contorizarea instanțelor de inserare); • se pot căuta și selecta componentele blocurilor (la trecerea cursorului de mouse pe denumirea blocului din lista casetei de management, aplicația va semnaliza obiectele corespunzătoare din model); • se pot defini și insera blocuri și din Grasshopper; • la importarea sau la deschiderea de fișiere-desen native AutoCAD (DWG, DXF) se vor importa și blocurile dinamice AutoCAD și se poate face corespondența cu stilurile de blocuri native Rhino.
Varianta de Rhinoceros pentru calculatoarele Mac a fost reproiectată pentru a beneficia de microprocesoarele Apple Silicon și de tehnologia de afișare Apple Metal. De asemenea, interfața cu utilizatorul a fost un pic reformată, inclusiv pentru o folosire mai concretă a conceptului de fereastră. Caseta ,,Layer Manager’’ a fost revizuită și include noi facilități.
Pentru dezvoltatorii de aplicații pe platforma CAD de la McNeel notăm noul editor de scripturi pentru programare folosind Python 3 (CPhyton), C# și .NET 7, editor comun pentru Rhino și Grasshopper. (Ne amintm că Grasshopper este aplicația software, complementară lui Rhino, destinată modelării parametrice.) De asemenea, în noul Grasshopper s-a implementat suport pentru încă o serie de entități Rhinoceros: adnotări, blocuri, materiale, date utilizator, ș.a..
Versiunea de evaluare a software-ului se poate găsi la adresa www.rhino3d.com.
