Come sfruttare al meglio le tecniche di reverse engineering ottimizzando la modellazione basata su mesh e il processo di retopology finora utilizzato nelle animazioni di Computer Graphics.
Il rilievo 3D tramite tecnica fotogrammetrica e laser scanning (o reality-based) permette di ottenere modelli 3D accurati e precisi di oggetti esistenti. In pratica non si è più obbligati a passare attraverso la modellazione parametrica e procedurale feature-by-feature o attraverso la modifica di geometrie esistenti. Il risultato ottenuto tramite tecniche reality-based è una mesh formata da una superficie suddivisa di solito in triangoli o meno frequentemente in quadrati.
La mesh triangolare è definita da una serie di triangoli il cui baricentro descrive una rappresentazione di superficie lineare. Una mesh può essere descritta da una serie di vertici e una serie di triangoli che li collegano anche se è più efficiente definire la maglia triangolare con i bordi dei poligoni. La ricostruzione delle superfici dalla nuvola di punti orientata è piuttosto difficile. Il campionamento dei punti è spesso non uniforme e le posizioni e le normali sono generalmente rumorose a causa di inesattezze di campionamento e errori. Partendo da questi presupposti, la parte mesh del processo suppone la topologia della superficie sconosciuta, adattando accuratamente i dati rumorosi e riempiendo i buchi in modo ragionevole.
Per ottenere una mesh quadrangolare, che permette una maggiore semplificazione nel numero di elementi superficiali che la compongono mantenendone l’accuratezza iniziale, si usa il retopology, un processo 3D chiave, sviluppato per ottimizzare l’uso dei poligoni nella descrizione delle forme 3D nelle animazioni di Computer Graphics. Il retopology è, semplificando, la creazione di una nuova topologia per un modello 3D.
Che cos’è il processo retopology
Il retopology si basa su elementi quadrangolari e produce una mesh pulita, molto più facile da deformare. Campiona la mesh con una risoluzione spaziale inferiore all’originale, con un grado di precisione superiore rispetto al campionamento della mesh triangolare, perché conserva la geometria globale della mesh originale, ridefinendo da zero la sua struttura topologica. In applicazioni pratiche, si ottiene posizionando una mesh a basso numero di poligoni sopra il modello ad alta densità per semplificarla e nel frattempo avviare una nuova organizzazione poligonale, creata per seguire la geometria principale caratteristica dell’oggetto descritto dal modello 3D.
L’utilizzo delle geometrie mesh sta diventando sempre più frequente nel processo di progettazione insieme al Reverse Engineering e al Generative Design. Alcune applicazioni CAD sono in grado di convertire la geometria mesh in geometria solida. In questo modo è più semplice modificarne la geometria secondo le regole del Generative Design. Una delle soluzioni presenti sul mercato che sfrutta le potenzialità di questo nuovo approccio è il modellatore CAD 3D NX di Siemens.
