AutoCAD 2010
Complexe vormen met Mesh Modeling

Door Jean-Pierre van Gastel

In dit laatste deel over de nieuwe mogelijkheden in AutoCAD 2010 komen de mogelijkheden aan bod op het gebied van Mesh Modeling. Inmiddels zijn er in AutoCAD drie verschillende 3D-objecten terug te vinden. De Surface, de Solid en de nieuwe Mesh.

Afbeelding 1.

AutoCAD heeft inmiddels een lange historie op het gebied van 3D. Immers in AutoCAD 10 was het al mogelijk om in 3D te tekenen met behulp van ‘Surfaces’ (modellen van vlakken). Later in AutoCAD 12 bestonden er al ‘Solids’ (volumemodellen) maar daar moest de gebruiker dan wel 1500 gulden extra voor betalen in de vorm van de AME-module (Autodesk Modeling Extension). AutoCAD 13, de inmiddels meest beruchte AutoCAD- versie aller tijden, had standaard de ‘Solid Modeling’-mogelijkheden in zich, inclusief de rendermodule AutoVision. AutoCAD 2000, die na versie 14 verscheen, bood de gebruiker weer een nieuwe set met mogelijkheden op het gebied van solids bewerken in de vorm van de Solid Editing toolbar.
Tot en met AutoCAD 2006 was het echter nog steeds behelpen en dan vooral als de gebruiker een 3D-model achteraf snel wilde wijzigingen. Met de introductie van AutoCAD 2007 behoorde dit tot het verleden. Immers sinds de komst van AutoCAD 2007 kunnen surfaces en solids naadloos door elkaar gebruikt worden. Solids aanpassen, een mooie render maken met behulp van de ingebouwde Mental Ray ‘render engine’ en vervolgens de bijbehorende 2D-aanzichten een doorsnede genereren, is een koud kunstje voor de geoefende AutoCAD 3D-ontwerper geworden.

Afbeelding 2.

Organische vormen
Vele AutoCAD 3D-gebruikers kijken ook al jaren met een jaloerse blik naar de 3D-ontwerpmogelijkheden van 3ds Max. Sinds de introductie van 3ds Studio Max in 1996 is het al mogelijk om met complexe vormen te werken. ‘Mesh Modeling’ werd dit genoemd en een mesh bestaat uit een aantal punten (Vertices) die uiteindelijk verbonden worden door randen (Edges) en vervolgens vlakken worden (Faces). Al deze ‘Vertices’, ‘Edges’ en ‘Faces’ blijven met elkaar verbonden, waardoor de gebruiker naar hartenlust aan ‘Vertices’, ‘Edges’ en ‘Faces’ kan gaan trekken en duwen, waarbij complexe 3D vormen ontstaan. Een mesh gemaakt in 3ds Max werd voorheen omgezet naar een ‘Polymesh’ zodra de gebruiker dit model in AutoCAD importeerde. Een ‘Polymesh’ bestond echter uit honderden losse punten waarmee de gebruiker eigenlijk niets meer kon doen. In AutoCAD 2010 wordt een mesh die geïmporteerd is uit 3ds Max, omgezet naar het nieuwe mesh-object dat AutoCAD 2010 in zich heeft. Met als gevolg dat het niet bestaat uit honderden losse punten, maar dat het een mooi schoon model blijft in de vorm van een mesh.
Revit Architecture 2010 heeft een soortgelijke omgeving. Complexe modellen tot stand brengen met behulp van nieuwe mesh-technieken. Zeker geen nurbs-modellen, wat ik eerder in een artikel las want die zijn weer van een complete andere categorie. Door de nieuwe mesh in AutoCAD is de samenwerking tussen 3ds Max en Revit weer een stuk beter geworden.

Afbeelding 3.

Opbouwen van een mesh
‘Mesh Modeling’ is in AutoCAD 2010 terug te vinden na het actief zetten van de 3D ‘Workspace’. Na het actief zetten van deze ‘Workspace’ is er direct in beeld een ‘Panel’ genaamd ‘Mesh’ tezien. Het tabblad ‘Mesh Modeling’ bevat alle mogelijkheden op het gebied van deze nieuwe techniek. De mesh is daarmee concreet een nieuw 3D-object in AutoCAD en dus is er een aantal standaard mesh-primitieven zoals een kubus, een kegel, een cilinder, een bol, een spie en een donut terug te vinden. Het plaatsen van deze primitieven gaat exact op dezelfde wijze als het plaatsen van een solid. Echter nadat de mesh geplaatst is, is direct de verdeling van de vlakken zichtbaar. Immers wordt de mesh opgebouwd uit ‘Vertices’, ‘Edges’ en ‘Faces’. Een mesh kan, nadat deze geplaatst is, niet meer qua afmetingen aangepast worden door middel van de ‘Properties’ wat bij een solid weer wel kan. Wel is direct zichtbaar hoeveel ‘Vertices’ en hoeveel ‘Faces’ het 3D-model heeft, zie afbeelding 1. Deze verdeling dient de gebruiker van te voren aan te geven in het ‘Mesh Primitive Options’-dialoogvenster, zie afbeelding 2. In dit dialoogvenster zijn de beschikbare 3D-meshes te zien met de daarbij behorende vlakverdeling (Tessellation Divisions).
Ook een direct op te geven ‘Smooth­ness Level’ is hierbij beschikbaar. Hierdoor wordt het model volledig afgerond weergegeven. Wat er concreet gebeurt bij deze smoothness is dat er een afronding plaats vindt tussen twee ‘Edges’. De uiteindelijke mesh is uitstekend waar te nemen in het dialoogvenster, aangezien de gebruiker deze via het rechtermuisknopmenu met de aanwezige ‘Visual Styles’ kan weergeven. Daarbij kan er met het ‘Orbit’-, ‘Zoom’- en ‘Pan’-commando een goed beeld gevormd worden van de uiteindelijke mesh.
De volgende stappen na het plaatsen van een mesh zijn het verplaatsen, roteren en verschalen van ‘Vertices’, ‘Edges’ en ‘Faces’, zie afbeelding 3. Deze selectie maakt de gebruiker met behulp van de control-toets (Sub-Object-selectie). Om direct een juist ‘Sub-Object’ te selecteren, is het aan te raden om te werken met de filters die ik in het vorige AutoCAD-artikel heb toegelicht. Wat vooral erg gemakkelijk is, zijn de verschillende constraints die tevoorschijn komen als de gebruiker van het rechtermuisknopmenu gebruik maakt in bijvoorbeeld het ‘Scale’-commando. Via dit rechtermuisknopmenu is ook het actieve assenstelsel heel snel aan te passen bij de bestaande richting van een vlak. Een vlak extruderen, zodat er compleet nieuwe geometrie ontstaat, kan via de ‘Extrude Face’-mogelijkheid waarbij de gebruiker ook weer de control-toets gebruikt om het vlak te selecteren.
Indien de gebruiker snel een nieuw vlak tot stand wil brengen, kan hij zelf nieuwe edges maken met het commando ‘Split Mesh Face’. Het belangrijkste bij het gecontroleerd opbouwen van een 3D-model, heeft alles te maken met de ‘Flow’ van ‘Edges’.

Afbeelding 4.