merkblatt daten-konvertierung (1)

MERKBLATT
DATEN-KONVERTIERUNG (1)
Wölky. 3D-CAD-Visualisierung
EMPFEHLUNG DATENKONVERTIERUNG FÜR 3D-VISUALISIERUNG:
Im Normalfall* werden nur die äusseren/sichtbaren Geometrien für die 3D-Visualisierung benötigt
In einem guten CAD-System können Objekte aufgrund ihrer Lage (z.B. innen liegend). ihrer Größe, ihrer
Polygonanzahl, ihrer Farbe. etc. automatisch oder halb automatisch selektiert und manipuliert und z.B.
gelöscht werden.
Das heisst, im Normalfall empfiehlt es sich, alle nicht sichtbaren Teile und Arbeitgruppen (EntitIes)
vor Abspeicherung in einem Datenaustauschformat zu löschen, was die Konvertierung sowie die
Visualisierung erheblich erleichtert. Dies trägt ganz wesentlich zu einer schnellen Dokumentenerstellung
und einer guten Qualität und Performance der Endanwendung bei und spart auch Bearbeitungszeit und
Kosten! (Die meisten CAD-Programme haben eine Funktion/Einstellung, die »Aussen – Innen« definiert
und es so verhältnismäßig einfach ist, diese Reduzierung vorzunehmen).
*Ausnahme: Explosionsdarstellung oder bei dem Wunsch innere Details der Konstruktion zu zeigen.
ABSPEICHERUNG IN EINEM CAD-DATEN-AUSTAUSCHFORMAT
(Nahezu alle CAD-Programme verfügen über Exportfunktionen in standardisierte CAD-Austauschformate)
Leider ist keines der uns bekannten CAD-Programme direkt in der Lage, evtl. vorhandene Strukturinformationen (Baugruppen, Hierarchien) einem Polygonformat mitzugeben. Selbige würden aber bei der
Weiterverarbeitung von erheblichem Nutzen sein, da man so sauber gruppierte Objekte hat, statt einem
großen, unstrukturierten Polygonhaufen. Leider ist dies in den meisten CAD-Anwendungen noch nicht
üblich, so dass man die Daten in ein- oder mehreren Schritten in ein 3D-Visualisierungsprogramm konvertieren muss...
DIE VERBREITESTEN CAD-DATEN-AUSTAUSCHFORMATE:
IGES (.igs, .iges) > STEP (.stp, .step) > DXF (.dxf) > VRML (.wrl, .wrml)
(Auf Seite 2 finden Sie Kurz-Beschreibungen der einzelnen Formate)
Im Prinzip können wir alle genannten Datenformate problemlos verarbeiten.
Wobei es immer wieder vorkommen kann – und vorgekommen ist – dass einzelne Dateien, aus welchen
Gründen auch immer, nicht alle für uns notwendigen Informationen beinhalten, oder – im worst case –
überhaupt nicht zu öffnen sind bzw. waren.
Haben Sie deshalb bitte Verständnis, dass wir, bevor wir einen Auftrag zur 3D-Visualierung aus CAD-Daten
annehmen können, die verbindliche Zusage u.U. von einem Test abhängig machen müssen.
BEVORZUGTES CAD-DATENAUSTAUSCHFORMAT:
Wenn es Ihnen möglich ist, würden wir am liebsten STEP-Dateien .stp, .step (mit kompletter Baugruppe
in einer Datei) verarbeiten, weil nur bei STEP Baugruppenhierarchien sowie grundlegende Objektfarben
transportiert werden, was die Bearbeitung und Modifikation im 3D-Visualisierungsprogramm einfacher
und sicherer macht.
Wölky
3D3W
Emil-Riedel-Str. 2
80538 München
Telefon:
089/21 56 85 28
Fax:
089/21 56 85 38
eMail:
wolfwoelky@t-online.de
HVB BLZ 700 202 70
Konto. Nr. 73516 31
www.3w3d.de
USt-IdNr.: DE130700715
MERKBLATT
DATEN-KONVERTIERUNG (2)
Wölky. 3D-CAD-Visualisierung
Der Unterschied zwischen 3D-CAD-Anwendungen und 3D-Visualisierungs-Programmen:
Vereinfacht gesagt:
3D-CAD-Programme sind speziell für Planung - Konstruktion - Fertigung und Montage entwickelt worden.
Für fast jede Branche gibt es mitlerweile Spezial-Anwendungen. Der Programmierung können systembedingt verschiedene
Algorithmen und mathematisch/physikalische Ansätze bzw. Modelle zugrunde liegen, die von anderen CAD-Programmen
nicht interpretiert werden – was zu Problemen im Datenaustausch führen kann.
Die Stärke moderner 3D-CAD-Programme liegt in der Flächen- und/oder Volumenmodellierung, Detaillierung von Bauteilen
bis zur Fertigungszeichnung, Stücklistenerstellung und Maschinensteuerung (CNS).
3D-Visualisierungsprogramme verfolgen einen anderen Ansatz und sind für fotorealistische Bild-Erzeugung,
Film, Video, Computer-Animationen, Computerspiele etc. gedacht.
Erstellte 3D-Objekte und Szenen können beliebig texturiert, beleuchtet und in Bewegung gesetzt werden. Deshalb wird
bei Visualisierungsanwendungen weniger auf Konstruktion (Was auch möglich ist und kein Problem darstellt) sondern auf
möglichst vielfältige visuelle Effekte und Animationsmöglichkeiten Wert gelegt. Die Render-Engines der Programme sind
auf hohe Darstellungs-Qualität und Geschwindigkeit ausgelegt. Da CAD-Anwendungen in der Regel keine Polygonkörper/
Drahtgittermodelle (Meshes) erzeugen, die 3D-Visualierungsprogramme aber brauchen, müssen die CAD-Daten umgewandelt bzw. konvertiert werden.
Für den Austausch der CAD-Daten zwischen verschiedenen CAD-Programmen sind deshalb CAD-systemneutrale AustauschFormate entwickelt worden, mit denen in der Regel aber nur die Übertragung von Kanten-, Flächen- und Volumenmodellen
gelingt. Die Konstruktionshistorie geht in der Regel verloren, damit sind die übertragenen Daten für eine Weiterverarbeitung
nur bedingt geeignet. – vor allem bei einer nachträglichen Visualisierung sind Nacharbeiten meist unvermeidlich.
KURZBESCHREIBUNG GÄNGIGER CAD-DATEN-AUSTAUSCHFORMATE:
STEP Dateien (STandard for the Exchange of Product model data )
Bei STEP handelt es sich um eine von der ISO intitiierte Schnittstellennorm (ISO 10303), die über den reinen
Geometriedatenaustausch (wie über DXF oder IGES) hinausgeht. Mit STEP sollen möglichst alle Produktdaten, die während
der Produktlebensdauer anfallen, dargestellt und zwischen unterschiedlichen CAx-Systemen übertragen werden können.
IGES Dateien (Initial Graphics Exchange Specification)
IGES ist ein ANSI-kompatibles, nicht herstellergebundenes Public Domain-Dateiformat, das als internationaler Standard zum
Austausch von Produktdefinitionsdaten zwischen verschiedenen CAD/CAM-Systemen dient.
Im Einsatz sind überwiegend die
Versionen: 4 und 5 - aktuell ist zur Zeit Version 5.3
IGES wurde vorwiegend für die Übertragung von Geometriedaten entwickelt. Dies betrifft 2D- und 3D-Flächenmodelle
(inklusive Bezier- und NURBS-Flächen) Ab der Version 5.3 verfügt IGES auch Volumenelemente und rund 40 weitere
Geometrieelemente und 35 nicht-geometrische Elemente.
DXF Dateien (Drawing Interchange Format)
DXF ist ein ASCII- oder binäres Dateiformat zum Austausch von Vektor-Daten zwischen CAD-Programmen (und anderen Anwendungen) - insbesondere im PC-Bereich.
Von Autodesk entwickelt, spielt es vor allen Dingen als Schnittstelle
von und nach AutoCAD eine Rolle. Neuere Versionen können auch Polygonformate/Volumen-Körper darstellen und von
3D-Visualisierungsprogrammen, wie Cinema 4D, Rhino, Maya, 3dmax, Zform u.a. gelesen werden.
VRML Dateien (Virtual Reality Modeling Language)
Die (VRML) ist eine Beschreibungssprache für 3D-Szenen, deren Geometrien, Ausleuchtungen, Animationen und
Interaktionsmöglichkeiten inklusive in der virtuellen Umgebung platzierter Geräuschquellen. VRML wurde ursprünglich als für
den Menschen lesbarer 3D-Standard für das Internet entwickelt und ist ein Vorläufer vom für diesen Verwendungszweck vom
World Wide Web Consortium empfohlenen Standard X3D.
Wölky
3D3W
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