Prednosti i mane žičanog modeliranja

2D žičano modeliranje se i dalje mnogo koristi u velikom broju naučno-tehnoloških oblasti, pogotovu za izradu tehničkih crteža. Na ovoj strani sam probao da nabrojim sve prednosti i mane žičanog modeliranja.

Prednosti žičanog modeliranja

• jednostavne tehnike modeliranja,

• pogodno za crtanje složenih tehničkih crteža,

• jednostavni algoritmi za obradu podataka koji opisuju modele,

• zahteva malo resursa računara,

• 3D modeliranje slično kao 2D modeliranje, odnosno 2D crtanje,

• osnova za površinsko modeliranje,

• žičani modeli sadrže veliki broj informacija potrebnih za modeliranje površinskih i punih 3D modela,

• žičani modeli zauzimaju malo prostora,

• uz malo programerskog znanja moguće je programirati sopstvene dodatne programe,

• lako manipulisanje sa modelom,

• žičane modele je moguće koristiti za određene načine proračuna metodom konačnih elemenata,

• žičane modele je moguće koristiti za simuliranje određenih vrsta obrade na RNU mašinama,

• ...

Mane žičanog modeliranja

Većinu mana žičanog modeliranja možemo smestiti u dve velike grupe:

1. Nedostupnost bitnih podataka

2. Nekvalitetan prikaz objekata

1. Nedostupnost bitnih informacija

Žičani modeli su napravljeni od temena između kojih se nalaze ivice (razne vrste linija: duž, kružni luk, kriva...). Ovako definisani okvir objekta je dovoljan za minimalistički prikaz oblika, ali osim toga žičani 3D modeli ne pružaju skoro nikakve dodatne informacije.

Žičani modeli ne pružaju informacije o:

• masi, težištu...

• sakrivenim linijama
  Nemoguće je predstaviti nevidljive ivice što otežava predstavljanje složenih žičanih modela.

• unutrašnjim i spoljašnjim površinama
  Nemoguće je odrediti da li je neka površina unutrašnja ili spoljašnja, što može dovesti do pogrešne predstave kako modelirani objekat izgleda.

• površinama objekta
  Pošto žičani model ne sadrži informacije o površima koje se nalaze između ivica, simulirati proizvodnju na RNU mašinama je moguće samo za veoma jednostavne obrade poput bušenja, glodanja džepova i ravanskih kontura, struganje... Ovaj konkretan nedostatak je podstakao razvoj površinskog CAD modeliranja.

• unutrašnjosti objekta
  Pošto žičani model nema “meso”, nije moguće generisati mrežu koja bi se koristila za proračune metodom konačnih elemenata.Ovaj konkretan nedostatak je podstakao razvoj zapreminskog modeliranja, odnosno modeliranja punih tela.

2. Nekvalitetan prikaz objekata

Žičani 3D model pruža samo minimalistički prikaz nekog objekta, što može izazvati velike probleme prilikom tumačenja njegovog izgleda.

• Složeni žičani 3D modeli
  Žičani modeli nisu pogodni za modeliranje složenih delova i sklopova, što možete videti na slici ispod. Čak i relativno jednostavan sklop predstavljen kao žičani 3D model daje nepreglednu šumu ivica.

• Dvosmislenost
  Moguće je napraviti žičani 3D model, čiji vizuelni prikaz može predstavljati više od jednog stvarnog objekta. Žičani model je pravilno opisan u prostoru: sastoji se od temena i ivica, svaka tačka je definisana u trodimenzionalnom prostoru, svaka ivica je povezana sa samo dve krajnje tačke, ivice se ne ukrštaju...  Međutim i pored toga žičani okvir je dvosmislen i može predstavljati nekoliko različitih stvarnih objekata.

• Nemogući objekat
  Žičanim modeliranje je moguće modelirati nemoguće objekte t.j. objekte koje je nemoguće realizovati. Uprkos poštovanju svih pravila žičanog geometrijskog modeliranja, ovi žičani okviri su u suštini besmisleni. Prikazani objekti su nemogući u našem svetu i nije ih moguće napraviti.

• Izvodnice
  Kod žičanih 3D modela koji se sastoje od zakrivljenih površi veoma je teško predstaviti njihove izvodnice. Ovakvi 3D modeli postaju veoma teški za predstavlljanje, zbunjujući, pa čak i nemogući za tumačenje.

Svi ovi nabrojani problemi naglo dolaze do izražaja sa povećanjem složenosti objekta.

U sledećoj listi ću probati da nabrojim sve mane žičanog modeliranja:

• ne postoji  "koža" 3D modela t.j. ne postoje granične površine između ivica,

• ne postoji "meso" 3D modela t.j. ne postoji zapremina unutar graničnih površina,

• sa porastom složenosti modela, vreme modeliranje naglo raste,

• korisnik mora da definiše i topološke i geometrijske podatke,

• nije moguće napraviti poprečne preseke,

• nije moguće odrediti interferenciju među delovima,

• teško se određuju sakrivene linije,

• nema ničega što bi moglo nedvosmisleno da kaže koji deo prostora je unutar objekta, a koji spolja, 

• moguće je modelirati nemoguće objekte,

• moguđe je modelirati dvosmislene objekte,

• teško je prikazati izvodnice zakrivljenih površi,

• nije moguće izračunati fizička svojstva objekata kao što su masa, površina, centar gravitacije itd.,

• nije pogodno za predstavljanje složenih oblika,

• nemoguće je obojiti 3D model tako da je vizuelni prikaz objekta dosta asketski,

• ...

Pošto su ove operacije sastavni deo procesa projektovanja i proizvodnje, 3D žičano modeliranje je postepeno zamenjeno sistemima površinskog i zapreminskog modeliranja.

Treba napomenuti da žičano modeliranje ima veliki broj nedostataka, ali se većina njih odnosi samo na 3D modeliranje. 2D žičano modeliranje je i dan danas uobičajeni način predtstavljanja objekata u 2D prostoru. Pomoću žičanog 2D modeliranja se mogu napraviti veoma složeni 2D modeli, odnosno tehnički crteži (ortogonalni pogledi objekta).