Как открыть obj в компасе
Импорт-экспорт данных в САПР КОМПАС-3D
Малыгин Александр Васильевич, старший преподаватель кафедры «Информационные технологии в машиностроении и инженерный консалтинг» Херсонского национального технического университета, г. Херсон, Украина.
Плюсы и минусы использования на одном предприятии CAD/CAM/CAE-систем от разных разработчиков обсуждались в САПР-изданиях неоднократно. В одних случаях такая ситуация обусловлена историей автоматизации, багажом старых разработок, выполненных в определенной системе. В других случаях — это стратегия, когда для каждой инженерной задачи выбран лучший, по мнению предприятия, продукт. Есть еще соображения экономии и нежелание зависеть от единственного разработчика.
В этой статье мы подробно рассмотрим, как ведет себя САПР КОМПАС-3D в окружении различных CAD/CAM/CAE-систем, насколько она отвечает требованиям информационной согласованности между системами, производительности и качества обмена данными.
Особенности преобразования данных при взаимодействии систем
Прикладным программам, например, программе генерации сетки для анализа по методу конечных элементов или траектории движения инструмента станков с числовым программным управлением (ЧПУ), требуется на входе техническое описание продукта. Данные технических требований делятся на два типа. Первый тип данных – это данные чертежа; они включают векторное описание линий и пояснительные данные, имеющиеся на чертеже. Ко второму типу данных технических требований относится представление твердотельной модели и некоторые пояснительные данные. Поэтому данные технических требований обычно импортируются из CAD-системы – либо автоматизированной разработки чертежей, либо из системы твердотельного моделирования.
Однако все CAD-системы хранят результаты проектирования, то есть данные технических требований, в своих собственных структурах данных, формат которых зависит от конкретной системы. Они могут не соответствовать входному формату используемой прикладной программы. Таким образом, когда две или более CAD/CAM/CAE-системы объединяются и связываются для совместного использования данных, возникает проблема обмена данными. Для решения этой коммуникационной проблемы необходима возможность преобразовывать данные технических требований одной системы в форму, понятную для других систем, и наоборот.
Различные CAD/CAM/CAE-системы хранят данные технических требований в структурах разного вида, поэтому для переноса данных необходимо преобразовывать данные технических требований одной системы в формат другой системы. Еще один конвертор необходим для обратного переноса данных между системами.
Также обмен данными можно обеспечить, введя нейтральную структуру данных, называемую нейтральным файлом, которая была бы независима от существующих САПР. Эта структура будет действовать как промежуточная точка коммуникации между различными структурами баз данных САПР.
Например, «система 1» экспортирует данные в нейтральный файл, а «система n» импортирует данные из этого файла. В каждой системе будет своя пара конверторов для экспорта и импорта данных в этот нейтральный файл. Конвертор, преобразующий данные из собственного формата данной системы в нейтральный формат, называется препроцессором, а конвертор, выполняющий обратное преобразование, – постпроцессором.
При переносе данных технических требований через нейтральный файл некоторая информация, как правило, теряется, особенно информация о топологическом дереве и ограничениях в системах параметрического моделирования.
Международными стандартами были приняты форматы нейтральных файлов: STEP, IGES, ACIS, Parasolid, STL, VRML, C3D, AutoCAD DWG, AutoCAD DXF и др.
Описание приведенных форматов и история развития описана в специальной документации 2.
Импорт – экспорт данных в САПР КОМПАС-3D
Система КОМПАС-3D поддерживает следующие форматы нейтральных файлов:
Форматы нейтральных файлов для импорта/экспорта данных в документах КОМПАС-3D
Как добавить библиотеку в Компас?
Компас поддерживает расширение своего функционала, путем добавления и активации разных по своему назначению плагинов, которые в рамках экосистемы называются библиотеками. Благодаря внедрению таких расширений, в процессе проектирования удается значительно повысить скорость работы и качество ее выполнения. По умолчанию, не все плагины активированы, потому встает вопрос, как добавить библиотеку в Компас?
Немного информации о библиотеках в Компасе
Библиотеки представляют из себя самые разнообразные дполонительные компоненты. Они могут быть выполнены в виде приложений, сортамента, комплекта моделей, расчетных утилит. Именно по причине разнообразия у библиотек разные типы файлов:
Командой разработчиков Компаса уже разработаны множества дополнений, затрагивающих практически все сферы инженерной деятельности, начиная от строительства, заканчивая аэрокосмической отраслью. Если же инженер обладает достаточными навыками в программировании (Visual Basic или Borland Delphi), то имеет возможность самостоятельно написать расширения, которые помогут в работе.
Как добавить библиотеку в Компас?
Для того, чтобы добавить библиотеку в Компас нужно открыть вкладку «Приложения», выбрать «Конфигуратор» (рис. 1), после чего откроется новое окно (рис. 2). Во Вкладке «Состав» можно добавить стороннюю библиотеку с помощью открывшегося проводника Windows. После этого в списке конфигуратора появятся добавленные плагины.
Как подключить библиотеку в Компасе?
После того, как нужные библиотеки в Компасе установлены, необходимо в общем списке отыскать нужный плагин, нажать на него, в соседнем поле нажать на кнопку «Подключить» (рис. 3). Так же опционально можно поставить галочку «Автоматически подключать при запуске системы», чтобы не приходилось каждый раз заходить в конфигуратор.
После активации библиотеки, в интерфейсе Компаса появятся новые вкладки и кнопки.
Урок №2. Открываем и сохраняем документы в Компас 3D
Открываем и сохраняем документы в Компас 3Д.
Сегодня продолжим изучать программу Компас 3D. В этом довольно простой уроке речь пойдет о том, как открыть и сохранить документ редактора. Вы это уже неоднократно делали, используя другие программы, но все же посмотрим как это делается именно в Компасе. После запуска программы, для открытия документа, в верхнем левом углу находим надпись «Файл», кликаем на нее и выбираем «Открыть».
Также, для открытия документа, можно использовать панель инструментов, найдя на ней значок с рисунком открывающейся папки. Кликам по ней и все. Также на рисунке Вы можете заметить, что для этой операции есть горячие клавиши, а именно сочетание «Ctrl+O».
После чего перед Вами появиться диалоговое окно со списком документов, готовых для открытия. Выбираем нужный нам документ, выделяя его щелчком мышки, и нажимаем кнопку «Открыть».
Теперь перед нами документ готовый для дальнейшей работы с ним.
Также Вы можете открывать документы через проводник Windows, двойным кликом левой кнопки мыши, но это не всегда удобно. Перейдем к сохранению документа. Для этого также нажимаем на «Файл» и теперь выбираем команду «Сохранить».
Теперь Вы увидите диалоговое окно, которое предложить выбрать папку для сохранения. После чего Вам нужно будет ввести имя файла и выбрать его расширение, после нажать кнопку «Сохранить». Также стоит заметить, что и для этой операции есть горячие клавиши: сочетание «Ctrl+S». Рекомендуем Вам, как начинающим пользователям редактора Компас 3Д, не изменять расширение файла, которое будет предложено программой по умолчанию и называть файлы, так чтобы потом было понятно, что в нем находится. Эти действия сократят срок поиска и выбора нужного файла, а значит, сэкономят Ваше драгоценное время.
Если Вы хотели полностью выйти из программы, то нажмите Х, в верхнем правом углу, тогда редактор предложит Вам выбор сохранять или нет открытый в данный момент документ. Также стоит заметить, что может быть открыто множество документов, которые мы Вам советуем сохранить сразу все вместе, используя команду «Файл – Сохранить все», а потом уже закрывать Компас.
На этом мы закончим урок. Основы работы с вкладкой «Файл» разобраны. В дальнейшем уже непосредственно начнем работать с документами и выполнять простейшие построения и чертежи.
Читаем данные из открытой части файлов КОМПАС-3D для интеграции с Pilot-ICE
Файлы КОМПАС-3D содержат информацию о документе: наименование и обозначение чертежа, фамилию разработчика, проверяющего и утверждающего, вид документа, формат, количество листов. Когда на предприятии используется система для автоматизации документооборота, проектировщику очень часто приходится вводить эту информацию вручную.
Добавление документа в систему документооборота (Карточка документа)
Данные, которые нужно ввести в карточку, уже могут быть в исходном файле, и поэтому процесс ввода можно автоматизировать.
Библиотека для получения данных из КОМПАС-3D
Интеграция с системой документооборота
В качестве системы документооборота используем Pilot-ICE. Алгоритм работы пользователя в системе очень простой. Все исходные файлы при проектировании находятся на виртуальном диске Pilot-Storage, на наподобие Dropbox. Если требуется опубликовать электронный документ и выполнить его согласование, используется виртуальный принтер Pilot-XPS, в результате печати формируется электронный документ. Пользователь выбирает папку в электронном архиве и заполняет карточку документов, затем сохраняет документ в архив и выполняет его согласование (если это требуется). Но если мы работаем в системе КОМПАС-3D, грамотно и аккуратно оформляем документы и как следствие, заполняем основную надпись чертежа, то данные из основной надписи мы можем автоматически передать в карточку документа Pilot-ICE. О том, как создать подобный плагин, будет написано ниже.
Система Pilot-ICE поддерживает возможность разработки плагинов, SDK можно скачать по ссылке в центре загрузок [3].
Вы можете создать новый проект согласно инструкции из SDK (Documentation.html).
Для того, чтобы автоматически заполнить карточку документов, необходимо перехватить вызов печати виртуального принтера и загрузку карточки документа.
Плагин должен использовать интерфейсы IAutoImportHandler и IObjectCardHandler. Для анализа исходного файла нужно реализовать метод Handle интерфейса IAutoImportHandler, а также для заполнения карточки — метод с точно таким же названием интерфейса IObjectCardHandler.
Фрагмент плагина:
Получение и анализ исходного файла
Перехватываем путь к исходному файлу, который мы печатаем, выполняем анализ файла и получаем его атрибуты.
Заполнение карточки документа
Сразу же после печати открывается карточка документа, перехватываем её поля и заполняем на основании данных, полученных выше.
где _pairPilotKompasAttrs — пара значений названий атрибута в системе Pilot ICE и КОМПАС- 3D.
* Листинги приведены в упрощённом виде, более подробно можете посмотреть на странице проекта [1].
Демонстрация работы
В качестве примера берём любой чертёж, который находится на Pilot-Storage.
У чертежа должна быть заполнена основная надпись
Выполняем печать на виртуальный принтер
Прекрасно! Карточка документа заполняется автоматически!
Настройка плагина
Для адаптации плагина под конфигурацию вашего предприятия предусмотрим возможность настройки соответствия между атрибутами КОМПАС-3D и атрибутами системы документооборота.
Для этого можно использовать формат JSON и хранить эти данные в общих настройках системы.
где NameAttrPilot — название атрибута в системе Pilot-ICE, можно посмотреть в Pilot-myAdmin,
NamePropKompas — название атрибута в системе КОМПАС-3D, можно узнать, открыв файл КОМПАС-3D как zip-архив и изучив файл MetaInfo.
pro-proectirovanie.ru
Из Компас 3D в CINEMA 4D
Для проектировщиков, предпочитающих работу в Компас 3D, есть два основных способа создания фотореалистичных изображений своих 3D моделей:
К сожалению, более менее интересных работ в Artisan Rendering на просторах интернета не найти, поэтому мы не обращаем внимания на работу в данном приложении — просто будем иметь ввиду его существование.
Общая информация
CINEMA 4D — мощнейший инструмент для создания, редактирования, текстурирования, раскрашивания и рендеринга различных 3D моделей.
Безусловно, специалисты в CINEMA 4D смогут выполнить 3D модели любой сложности, произвести высококачественный рендеринг. Однако, инженерам-проектировщикам иногда требуется выполнить визуализацию своих деталей или конструкций для Заказчика, либо для себя. В таких случаях можно воспользоваться различными приложениями. Мы выполняем визуализацию своих изделий в CINEMA 4D R16 по следующим причинам:
Основными преимуществами конвертации моделей в CINEMA 4D из CAD-системы Компас 3D по сравнению с разработкой для визуализации с нуля являются:
Создание моделей Компас 3D
При создании моделей в Компасе используется практически всегда твёрдотельное моделирование (деталь внутри сплошная). При дальнейшем экспорте твёрдое тело автоматически конвертируется в поверхности с треугольными полигонами.
При разработке 3D моделей в Компасе перед проектировщиком встаёт выбор — какой подход к моделированию принять в зависимости от необходимого качества окончательного результата:
На изображениях ниже представлены модели для обоих вариантов — для быстрого и для фотореалистичного рендеринга:
Базовая модель Компас 3D без дополнительной подготовки 
Подготовленная к визуализации модель Компас 3D
В природе практически не встречаются идеально острые углы, поэтому дополнительные скругления придадут модели естественности. Сварочные швы в данной детали смоделированы переменным скруглением.
Экспорт моделей Компас 3D
Компас 3D может экспортировать свои модели в различные форматы. Также имеется возможность передачи модели напрямую в CINEMA 4D через промежуточный формат IGES. Однако, этот способ имеет свои недостатки и почти не имеет преимуществ.
Мы конвертируем модели Компас 3D при помощи формата parasolid.x_t. На следующих картинках ознакомимся подробнее с порядком манипуляций:
Экспорт модели из Компас 3D
В настройках экспорта следует выбрать «Текстовый» тип файла, и сохранить куда удобно.
Конвертация моделей Компас 3D
Для конвертации моделей Компас необходимо использовать дополнительное программное обеспечение — Deep Exploration 6.3 (можете использовать любую другую версию).
Конвертация модели Компас 3D при помощи DeepExploration
Tesselation level — уровень подразделения криволинейных поверхностей. Данный параметр определяет, насколько более малые частички будут формировать все криволинейные элементы нашей модели. Чем выше показатель — тем более мелкие будут части — тем более точно будет изображена модель, однако и больше ресурсов потребуется на работу с ней. Этот параметр рекомендуется подбирать методом проб для каждой модели в отдельности — чтобы избежать перегрузки системы.
Rotation — параметр поворота осей модели в пространстве. Ввиду особенностей расположения моделей в Компасе (зелёная плоскость — горизонт) — эмпирическим методом были установлены указанные на изображении параметры. Этот параметр требуется настроить один раз.
Scale — параметр масштаба модели, зависящий от единиц измерения проектирования и чтения. Эмпирическим методом были установлены указанные на изображении параметры. Этот параметр требуется настроить один раз.
Конвертация модели в obj
На рисунке выше мы видим адаптивное распределение полигонов на модели — плоские поверхности представлены минимумом элементов, в том время как криволинейные изображены достаточно точно. Дальнейшая конвертация модели выполняется при помощи формата obj. Сохранение файла прямо в формате c4d (CINEMA 4D) приведёт к более трудоёмкой обработке файла далее — сшивка точек, настройка сглаживания. Данных проблем не возникнет с форматом obj.
Открытие модели в CINEMA 4D
CINEMA 4D R16 открывает obj файлы без необходимости импорта — просто «Открыть файл». При открытии приложение запросит настройки чтения файла, где необходимо выбрать следующие опции:
Опции открытия файла
Скорость открытия файла зависит от сложности геометрии. Рассматриваемая модель открылась за секунду:
Модель Компас 3D в CINEMA 4D
Отличительной особенностью конвертации модели через формат obj является автоматическое создание тега «Нормали», который для каждого полигона детали обозначает позицию и наклон в пространстве — нет необходимости в редактировании сглаживания.
По такому же пути приходится идти, если Вы хотите выполнить упрощённую визуализацию модели — без повышенной реалистичности.
Упрощённая визуализация моделей
Для упрощенной визуализации детали нет необходимости в создании развёртки — CINEMA 4D имеет функцию различного проецирования текстур (материалов). Для текстурирования не развёрнутой модели (не развёрнуты UV координаты) можно просто использовать кубическую проекцию материала:
Кубическая проекция текстуры CINEMA 4D
Вы можете использовать как библиотечные материалы из комплекта CINEMA 4D, либо создать свои материалы на основании готовых текстур.
Создание развёртки UV в CINEMA 4D
Текстура — плоская картинка какого-нибудь покрытия. Это изображение распределяется по объёмной 3D поверхности при помощи UV координат. Каждый полигон (элементарная частичка детали) имеет свои координаты — трёхмерная деталь виртуально разворачивается в виде плоской развёртки, как если бы разобрали бумажную модель на плоские составные части. CINEMA 4D уже имеет в базе не плохой функционал для создания и редактирования развёрток. Порядок действий при «разворачивании» UV координат:
Стандартная развёртка модели Компас 3D
В правой части экрана видно развёртку, которая создалась автоматически при распределении островков UV по холсту. На первый взгляд выглядит понятно, однако этого не достаточно для выполнения ручного текстурирования и раскраски текстур прямо по поверхности детали.
Для оптимизации UV развёртки необходимо использовать стандартные функции — выделение островков UV на модели, проецирование, ослабление, поворот и масштабирование. Желательно, чтобы основная часть островков была одинаково ориентирована — чтобы волокна текстуры «ложились» в одинаковом направлении (для данной модели не актуально, но пригодится в других ситуациях).
Редактирование UV-развёртки
Создание и редактирование UV-развёртки достаточно кропотливый процесс. Понимание и представление того, как именно и какими частями «развернуть» модель приходит с опытом — чисто интуитивное действие. В результате не долгих манипуляция (весь процесс занял около 20 минут) получаем следующую развёртку:
Итоговая развёртка UV-координат
Оптимальность и простота развёртки, как можно меньшее количество островков UV — залог успешного и качественного текстурирования модели.
Рисование текстур по модели (BodyPaint 3D)
CINEMA 4D позволяет получить быстрые и приемлемые результаты на основании библиотечных материалов и кубической их проекции на модели. Однако для достижения наилучших результатов следует попробовать ручное создание текстур прямо по модели. При этом можно выделить два основных подхода:
Наилучшие результаты получатся при кропотливой разработке каждого канала материала. Однако данный метод более трудоёмкий. Мы рассмотрим второй вариант — рисование масок слоёв.
В зависимости от вида и назначения 3D модели могут быть созданы маски для различных слоёв. Так, для нашей модели мы создадим две маски — маску царапин, маску грязи.
Создание заготовки текстуры
Для нашей модели выберем разрешение текстуры 4k (4096х4096 пикселей) — это позволит добиться отображения мелких деталей для качественных близких планов.
При рисовании прямо по модели следует помнить об основной возможной проблеме, которая свойственна всем 3D моделям — артефакты на гранях соединения различных UV островков:
Артефакты расположения UV островков
Чтобы избежать возникновения этой проблемы необходимо использовать проекционную раскраску — при этом всё нарисованное проецируется на модель при её повороте или масштабировании. Вот, что получается при этом:
Проекционное рисование по модели
При помощи различных кистей из комплекта BodyPaint 3D «рисуем» на модели места царапин и отсутствия краски ввиду потёртостей. При необходимости, в BodyPaint можно импортировать кисти из Фотошопа (Photoshop) прямо в формате abr (имена кистей в комплекте должны быть разными).
По итогу кропотливой, но интересной работы, можно получить не плохой результат, качество которого ограничено лишь Вашим умением рисовать и потраченным временем:
Промежуточный результат рисования маски
Окончательная маска царапин выглядит следующим образом (не в натуральном разрешении):
Маска царапин 1024px
Для удобства дальнейшей работы с масками царапин и загрязнений создадим их инверсионные копии (Инверсия изображений в Photoshop).
При желании можно добиться более впечатляющих результатов и детализации масок. Однако здесь мы преследовали задачу быстрой подготовки окончательной модели для представления Вам общего порядка работы и возможностей.
Настройка ручных материалов в CINEMA 4D
При настройке материалов, маски которых произведены вручную, результат зависит лишь от Вашей фантазии. На следующих изображениях представлены наши настройки материала, созданного из трёх основных слоёв:
Материал состоит из следующих каналов:
Каждый канал материала представлен изображением на основе слоёв:
Канал материала на основе слоёв
Итоговый результат
Результат, который удалось добиться за 2,5 часа работы (от момента начала работы над моделью Компас 3D до получения чистовых рендеров), представлен на следующих изображениях:
Рендеринг модели Компас 3D в CINEMA 4D (1) 
Рендеринг модели Компас 3D в CINEMA 4D (2) 
Рендеринг модели Компас 3D в CINEMA 4D (3)
При желании можно добиться, конечно, лучшего результата. Всё в Ваших руках.
Композиция моделей CINEMA 4D
Для предоставления Заказчику визуальной информации о том, как будет выглядеть в жизни его деталь или конструкция, можно воспользоваться композитингом (композицией). Композиция — технология совмещения 3D рендеринга и уже имеющихся фотографий реальной местности. Ключ к успеху в данной области лежит в решении следующих вопросов:
Фотография местности наносится в виде простейшего материала на объекты «Фон» и «Земля». Оба материала имеют проекцию «Фронтально» — для оптимального совмещения камерой:
Композиция модели CINEMA 4D (1) 
Композиция модели CINEMA 4D (2)
Качество композиции во многом зависит от качества базовых фотографий — поэтому не стоит использовать для этой цели фото низкого разрешения.
Скачать файлы
Скачать файлы по данной статье можно с Яндекс-диска по ссылке:
Файлы проверены Анти-Вирусом Касперского
Примеры композиции рендера
Нашими специалистами уже неоднократно выполнялись композиции — совмещение 3D рендера и фотографии. Одни из самых последних работ, выполненных также на скорую руку:
Композиция модели из Компас 3D (1) 
Композиция модели из Компас 3D (2) 
Композиция модели из Компас 3D (3)