Prednosti i mane površinskog modeliranja

Prednosti

• površinskim modeliranjem se mogu modelirati izuzetno složeni oblici: površina aviona (trupa, krila, zakrilca, repovi...), trup broda, spoljašnji oblik automobila, složeni delovi od plastike (kućišta ručnih električnih alata, dečije igračke, kuhinjski i kućni aparati itd.), kraci elisa vetrenjača...

• površinski 3D modeli se mogu koristiti za simulacije obrade na RNU mašinama (CNC mašinama). Pošto postoje granične površi 3D modela, postoji i mogućnost određivanja koordinata bilo koje tačke na površini.

• površinski 3D modeli se mogu koristiti za neke vrste proračuna metodom konačnih elemenata. To su proračuni kod kojih nije potrebno da 3D model bude puni: proračuni strujanja, prostiranje toplote po tankozidnim objektima…

• NURBS površi su univerzalne, pomoću njih se mogu predstaviti kako analitički zakrivljeni oblici tako i površi slobodnog oblika. Jednostavnije rečeno, pomoću NURBS geometrije se mogu predstaviti kako standardne geometrijske krive i površi (duži, kružnice, krive, obrtne površi, ravanske površi...) tako i slobodne forme poput površine krila aviona, karoserije automobila, ljudskog lica...

• oblik krivih i površi se u CAD softverima lako i intuitivno menja pomeranjem kontrolnih tačaka (Control points) i promenom njihove težine (Weight) ako se radi o NURBS površima. 

• teoretske osnove krivi i površi su postale deo nastavnog programa na fakultetima (Matematičkim i informatičkim), što znači da postoji veliki broj matematičara i programera koji mogu da prave specijalističke programe sposobne da obrade ovu vrstu geometrije. Ovo takođe garantuje da se u budućnosti mogu pojaviti napredniji načini modeliranja površinskih 3D CAD modela. Dokaz ovome je pojava modeliranja pomoću T-splajn krivih i površi.

• površinsko modeliranje je standard u CAD softverima. Skoro svi 3D CAD softveri mogu da razmenjuju NURBS krive i površi, a većina njih ima i posebne module za površinsko modeliranje. Postoje čak i programi koji su specijalizovani samo za površinsko modeliranje (Rhinoceros, Autodesk Alias, MOI…).

• površinski modelari postoje desetinama godina, provereni su u praksi i unutar njih možete naći mnoštvo kvalitetnih alata za stvaranje krivih i površi, za njihovo uređivanje, analizu...

• algoritmi za rad sa NURBS krivama i površima su brzi i mogu da obrađuju velike količine podataka

• za razliku od žičanih, površinski modeli imaju mnogo manju mogućnost da budu dvosmisleni ili nemogući

• površinski 3D modeli obezgeđuju kvalitetnu vizuelizaciju, moguće ih je bojiti, senčiti, renderovati... 

• površinski modeli matematički precizno predstavljaju površinu objekta

• za razliku od žičanih 3D modela na površinskim je moguće sakriti nevidljive linije

• površinski modeli se mogu ugrađivati u sklopove i moguće je određivati interferenciju među njima

• od pravilno modeliranih površinskih modela je veoma lako napraviti pune 3D modele

• moguće je proračunati neke fizičke karakteristike površinskih 3D modela: površinu, zapreminu (ako se zna smer u kome je materijala)... 

• na osnovu površinskih modela je moguće praviti tehničke crteže (softver može da odredi vidljivost ivica, a čak se mogu praviti i preseci ako se zna u  kom smeru je "meso" t.j. materijal)

• moguće je proračunati geometrijske karakteristike površi kao što su zakrivljenost, tangenta u nekoj tački…

• površinski modeli omogućavaju jasno prepoznavanje detalja na površini objekta koji se modelira, npr. rupe, žljebovi...

• površinski 3D modeli zauzimaju manje memorije od poligonalnih, odnosno količina podataka potrebna da se sa matematičkim površima opiše neki oblik je mnogo manja od one potrebne za opis pomoću poligona (pljosni poligonalnog oblika).

• razmena podataka između površinskih modelara je kvalitetna i proverena u praksi.

Mane

• manja upotrebna vrednost površinskih 3D modela u odnosu na pune 3D modele

• prilikom modeliranja složenih zakrivljenih delova svaku površ je potrebno zasebno stvarati (jednu po jednu)

• površinski 3D modeli nisu pogodni za vrste proračuna metodom konačnih elemenata koje zahtevaju "meso" t.j. materijal objekta (proračun čvrstoće, prostiranje toplote, zamor...)

• u poređenju sa zapreminskim modeliranjem pomoću tipskih oblika, površinsko modeliranje je manje pogodno za predstavljanje običnih mašinskih delova i mašinskih elemenata

• proračuni mogu da budi dosta složeni i spori ako se objekat sastoji od velikog broja ili složenih vrsta zakrpa (površi od kojih je sastavljena površina objekta),

• površinski modeli nemaju materijal tako da ne pružaju informacije o unutrašnjosti objekta.  Površinski modeli su samo skupovi zakrpa.

• površinskim modelima nisu definisani topološki podaci

• softveri za površinsko modeliranje ne pružaju korisniku kvalitetnu istoriju modeliranja kao što je slučaj kod softvera za modeliranje punih 3D modela pomoću tipskih oblika

• promene na površinskim 3D modelima je teže sprovoditi u poređenju sa modeliranjem punih 3D modela pomoću tipskih oblika

• površinsko modeliranje zahteva od korisnika softvera više znanja i iskustva t.j. proces površinskog modeliranja je komplikovaniji od procesa modelirnanja punih 3D modela

• modeliranje površinskih modela druže traje od modeliranja punih 3D modela

• površinsko modeliranje nije intuitivno

• ne postoji ništa što može automatski sprečiti da površinski model bude nemoguć ili pogrešan, drugim rečima, u potpunosti pravilno modeliran površinski 3D model ne garantuje da je on moguć, odnosno da ga je moguće proizvesti.

• korisnik softvera mora da definiše koja strana je unutrašnja, a koja spoljašnja

• algoritmi za rad sa površinskim modelima mogu da budu veoma složeni