V tomto článku bych vám rád řekl něco o tom, proč je důležité udržovat hierarchický strom (dále jen strom) přehledný a popsal několik způsobů či metod, jak lze takový "přehledný" strom vytvářet. Většina začínajících uživatelů, kteří se teprve učí modelovat a poznávají jednotlivé funkce, si vůbec neláme hlavu s tím, kam se ve stromu ukládají jednotlivé feature, ať již plošné nebo objemové. Dokud je model hodně jednoduchý, lze se v něm docela snadno orientovat. U složitých modelů se nám ale opomenutí alespoň minimální systematičnosti většinou nakonec vymstí. Přehlednost modelu neusnadňuje práci jenom konstruktérovi, který jej vytvářel, ale i všem ostatním, kteří model v budoucnu můžou jakýmkoliv způsobem editovat.
Určitý systém (metodika) pro strukturu stromu by měla mít každá konstrukční kancelář. Ve velkých firmách existují 100 a vícestránkové manuály, které se tím zabývají. Způsobů pro vytvoření přijatelného stromu je více, ale dříve než se pustím do jejich popisu si nejprve vysvětlíme několik pojmů.

Body, Geometrical set, Ordered geometrical set

Pokud v modelu vytváříme jakoukoliv geometrii, musíme ji ve stromu někam umístit. Nabízejí se nám tři různé způsoby. Podle typu feature a v závislosti na nastavení Hybrid design je ještě možné tyto možnosti vzájemně kombinovat. To se pokusím vysvětlit později. Všechny tři výše uvedené možnosti - Body, Set a uspořádaný set vložíme do stromu funkcemi v menu Insert. Nyní k jejich popisu:

• 1. Body - jakýsi kontejner, primárně určený pro objemové feature, který v modelu představuje právě jedno těleso. Feature v Body se řadí za sebou, tak jak postupně vznikaly a není možné měnit jejich pořadí v rámci Body.
• 2. Geometrický set - primárně určený pro ukládání drátové geometrie (body, roviny, ...) a veškeré plošné geometrie. Jednotlivé feature v setu je možné libovolně přesouvat, aniž by se porušila návaznost, tj. výsledná plocha nemusí být nutně jako poslední feature v Setu.
• 3. Uspořádaný geometrický set - jako Geometrický set, ale feature jsou jistým způsobem uspořádány. Výsledná feature se nikdy nemůže vyskytnout před svým rodičem. Jednotlivé skupiny vzájemně souvisejících feature se ale v setu mohou přesunovat. V praxi jsem se s tímto typem ještě nesetkal.

Aby to bylo složitější, existuje konstrukční mód, který se nazývá Hybrid design. Pokud je vypnutý, není možné do Body vložit plochu nebo wireframe geometrii (lze vložit Set do Body a do něj vkládat wireframe geometrii). Pokud jej zapneme, můžeme si vybrat, kam se wireframe geometrie bude ukládat a dále můžeme zatrhnout možnost ukládat parametry přímo do Setů a Body. A aby to bylo ještě složitější, model si pamatuje, která Body byla vytvořená v Hybrid designu a která ne, a podle toho buď jde nebo nejde ukládat do Body wireframe geometrie. Naštestí jsou Body barevně odlišena, a to následovně:

• Zelené - vytvořeno podle aktuálního nastavení
• Šedivé - vytvořeno s vypnutým HD, HD zapnut
• Žluté - vytvořeno se zapnutým HD, HD vypnut

Určitě jste si těch barevných odlišností všimli a pátrali po tom, co to asi znamená...

Model založený na solidech

U některých modelů si vystačíme výhradně s objemovými funkcemi. I u takových modelů ale potřebujeme vytvářet roviny pro skicy, pozicovací body, atd. Tuto pomocnou geometrii většinou stačí umístit do jednoho Setu, pojmenovaného např. Referenční geometrie. Pokud má model externí linky na wireframe geometrii, automaticky se vytvoří Set s názvem External geometry, kam se tato geometrie ukládá.
Samotný "solidový" strom je podle obecných pravidel výhodnější udržovat spíše "košatý" než souvislý. Velmi praktické a pro další editaci výhodné je používat booleovské operace (díky bohu za ně, u některých CADů nejsou), ale zase ne za každou cenu, a pojmenovávat je podle vnořeného Body. Záporné objemy vytvářet pomocí "zaporných" feature. Velmi jednoduchý strom či spíše jeho osnova se třemi bool. operacemi je na obrázku.

Model založený na plochách

Modely součástí, které mají konstantní tloušťku (plech, koberec v autě, atd.), jsou často vytvořeny jen jako jedna plocha. Té je pak přiřazena tloušťka a směr, který určuje, na které straně plochy je vytvořen výsledný objem. V tomto případě je celý model tvořen pouze plochami, PartBody je prázdné.
Metod, jak strukturovat strom při práci s plochami je celá řada a všechny je tu vyjmenovat nelze. Uvádím proto jenom základní pravidla, která nám pomůžou udržet model přehledný:

• 1. KAŽDÝ Set je dobré pojmenovat! Názvy typu "1", "2", "A", "B" jsou ale naprosto k ničemu. Nikdo z toho totiž nepozná, co v Setu je. Název např. "Ukončení spodního lemu" je mnohem lepší.
• 2. Sety je možné strukturovat podobně, jako kdybyste pracovali se solidy a používali bool. operace - co Body, to Set.
• 3. Feature v Setech by měly být uspořádany tak, jak byly vytvářeny. Praktická funkce je Autosort, ale doporučuji používat jen na Setech nejnižší urovně.
• 4. Není dobré vyvářet vazby na feature v logicky nesouvisejících setech.
• 5. Pojmenovat lze i klíčové feature, zlepší se přehlednost.

Náznak možného řešení si můžete prohlédnout na obrázku. Plošný model láhve je rozdělený na několik částí, každá z nich je ve vlastním setu. Nakonec jsou jednotlivé části spojené dohromady v dalším Setu ve finální plochu. Pokud bude pořadí setů odpovídat sledu, v jakém jsme k sobě skládali jednotlivé části modelu, je to velmi přehledné řešení.

Kombinovaný model

Tento způsob je asi nejčastější, setkáme se ním u většiny modelů. V některých případech převažuje plošná geometrie, jindy spíše solidy, ale neobejdeme se bez jednoho ani druhého. Zde existují víceméně dva základní způsoby, v praxi jsem se setkal s oběma.
Pokud v modelu používáme solidové operace založené na plochách (Close surface, Thick surface, Split), potřebujeme tyto plochy nějak šikovně zakomponovat do stromu.

Sety s wireframe a plochami mimo PartBody
První možností je držet objemovou a plošnou geometrii odděleně. V PartBody tedy budou zahrnuty pouze solidové feature a veškerá plošná a wireframe geometrie bude ve struktuře geometrických setů, které budou v hlavní větvi stromu (v rootu). Tato struktura může více či méně odpovídat struktuře v PartBody, čímž se opět zlepší přehlednost modelu.
Výhody:
Nezávislé zobrazování/skrývání jednotlivých feature při použití filtrů Only current body/Only current operated solid
Nevýhody:
Nutnost hledání plochy použité v solidové operaci, nemožnost kopírování celků modelu do jiných souborů bez ztráty návaznosti

Sety uvnitř PartBody
Sety lze (pokud je to povoleno), vkládat přímo pod jednotlivá Body. Pak je možné vložit Set do Body jako defacto první feature a veškerou wireframe a plošnou geometrii související s tímto Body vkládat sem (Set samozřejmě může mít podstrukturu). Jinou, možná ještě přehlednější, možností je vkládat Set s geometrií pomocí booleovské operace před každou solidovou funkci, která vychází z plochy. Např. před oříznutím (split) vložíme do stromu Body, do něho Set s potřebnou plochou a Body přidáme do stromu pomocí Assemble, viz obrázek.) Hned si řekneme hlavní výhody a nevýhody tohoto uspořádání.
Výhody:
Máme pouze jeden hlavní strom modelu, ve kterém jsou objemové i plošné funkce uspořádány ve stejném pořadí, jak model vznikal.
Model je velmi přehledný, hlavně při předávání práce mezi konstruktéry
Kterékoliv Body můžeme bez problémů zkopírovat do jiného modelu bez ztráty návaznosti.
Jednotlivé části modelu lze postavit odděleně a na konci je rychle zakomponovat do výsledku
Nevýhody:
Při použití filtrů Only current body/Only current operated solid se vše co je v Setu skryje při skrytí Body, což je někdy nepraktické

Předdefinovaná struktura

U velkých společností (např. z oblasti automotive) jsou často vytvořené startovací modely, tzv. template - šablony, které mají již předem připravenou pevnou strukturu, často ještě odlišnou podle typu součásti (plast, plech, svařenec, ...). Konstruktér pak může do této struktury zasahovat jen od určité úrovně, hlavní uzly stromu jsou nedotknutelné. Poměrně hodně propracovanou metodiku má koncern DC - cca 200 stránkový manuál, ale to spíš jen pro představu.

Závěr

Tato problematika by se dala určitě popsat daleko podrobněji. Tímto příspěvkem jsem chtěl naznačit, jak moc je důležité dodržovat při správě stromu alespoň nějaká pravidla. Čas, který do přípravy "přehledného" stromu investujeme, se nám v průběhu konstrukce několikrát vrátí.
Případné otázky k této problematice rád zodpovím v diskusi.

Příště: Metoda skeletonu