Ce tutoriel montre des techniques de création d'une coque de bateau à l'aide de courbes de profil. La forme du bateau se base sur un modèle de l'ancienne revue Boat Builder’s Handbook. De nombreux modèles semblables à celui-ci sont disponibles sur Internet.
Vous apprendrez à:
La courbure longitudinale allant de la proue à la poupe du pont d'un navire comme le montre la vue de côté.
L'intersection entre le fond et les côtés d'un bateau plat ou à fond en v.
Planches formant l'arrière d'un bateau rectangulaire à fond plat.
La signification de profilage ou lissage est très discutée dans l'industrie de la construction navale et n'est pas facile à définir. Même si le profilage ou le lissage est traditionnellement associé avec les surfaces des coques, ce processus peut être appliqué à toutes les surfaces visibles. Dans Rhino, le premier moyen de reconnaître une surface lisse est de regarder l’espace entre les courbes isoparamétriques.
Les courbes et les surfaces lisses tendent à présenter d'autres aspects caractéristiques même si une courbe ou une surface peut être lisse sans présenter toutes les caractéristiques. Si vous tenez compte de ces informations au cours de la modélisation, votre produit final sera mieux réussi.
Instructions pour la création d'une surface profilée :
Les courbes de la coque ont été créées en calquant les plans originaux à partir d'une image en arrière-plan. Vous devez tout d'abord vérifier le profilage des courbes avant de les utiliser pour créer des surfaces.
Les courbes de départ sont montrées ici. La tonture et le bouchain sont prolongés sur les deux extrémités longitudinales afin de faciliter la création de la surface par sections.
Dans le menu ? de Rhino, cliquez sur Apprendre à utiliser Rhino puis sur Tutoriels et exemples.
Dans le panneau Tutoriels, dans Guide de l'utilisateur, double cliquez sur le fichier Victory.3dm.
Les courbes sont dessinées sur les calques Plan et Profil.
Sélectionnez chacune des paires de courbe sur les calques Plan et Profil et utilisez la commande DiagrammeCourbure pour déterminer si les courbes sont lisses. Dans ce cas, le fichier contient les courbes originales qui ont été calquées de l'image en arrière-plan. Ce ne sont pas des courbes profilées. En d'autres termes, les courbes ne présentent pas une transition lisse entre une extrémité de la tonture et l'autre. Lorsqu'une courbe n'est pas lisse, vous pouvez ajuster ses points. Commencez par la tonture (la courbe de la partie supérieure de la forme de la coque). C'est celle qui a le plus d'influence sur l'apparence du navire.
Vérifier la courbureSélectionnez la courbe de tonture.
Dans le menu Analyse, cliquez sur Courbe > Activer le diagramme de courbure pour lancer la commande DiagrammeCourbure.
Dans la boîte de dialogue Diagramme de courbure, augmentez l'échelle d'affichage pour exagérer la variation de courbure.
Nous pouvons dire que cette courbe présente une courbure de faible qualité si on regarde son diagramme de courbure.
Changez la couleur des indicateurs de courbure si nécessaire pour que le diagramme de courbure ressorte de l'arrière-plan.
L'illustration suivante montre le diagramme de courbure appliqué à la tonture 2D dans le plan longitudinal.
Le diagramme de courbure devrait être continu et montrer les caractéristiques désirées de la courbe.
Quand la courbe est courbée vers le bas, le diagramme de courbure est situé au-dessus de la courbe. (1)
Inversement, lorsque la courbe est courbée vers le haut, le diagramme de courbure est situé au-dessous de la courbe. (2)
Le point d'inflexion (où la courbure s'inverse d'un côté à l'autre) est le point où le diagramme traverse la courbe. (3)
Avant de modifier les points d'une courbe pour la profiler, vous reconstruirez la courbe pour supprimer les points de contrôle inutiles. En général, la reconstruction d'une courbe se fait en utilisant la commande Reconstruire et en étudiant la courbe avec la commande DiagrammeCourbure.
Reconstruire la courbe de tontureSélectionnez la courbe de tonture.
Dans le menu Édition, cliquez sur Reconstruire pour lancer la commande Reconstruire.
Dans la boîte de dialogue Reconstruire, tapez 6 dans la case Nombre de points et 5 dans la case Degré.
Activez Supprimer l'original et cliquez sur Accepter.
La courbure est améliorée mais le résultat n'est pas encore assez bon. À partir du diagramme de courbure, nous pouvons dire que la courbe noire dans l'illustration de droite représente la forme réelle de la courbe de tonture actuelle si nous l'exagérons. Elle est courbée trois fois. Nous améliorerons encore la courbe en modifiant ses points de contrôle pour qu'elle ne présente qu'une seule courbure.
Afin de peaufiner la courbure d'une courbe, il convient de déplacer des points de contrôle sur une très courte distance. Il n'est pas facile de faire ceci avec le mouvement normal de la souris, nous allons donc utiliser les touches de déplacement par intervalles ainsi que les commandes DéplacerUVN ou RésistanceDéplacement pour réduire la résistance du déplacement. Dans ce tutoriel, nous utiliserons la commande RésistanceDéplacement.
Faire glisser, déplacer et déplacer sur de petites distances des points de contrôle Sélectionnez la courbe de tonture et appuyez sur la touche F10 pour activer ses points de contrôle.
Lancez la commande RésistanceDéplacement.
Dans la boîte de dialogue Résistance de déplacement, définissez la valeur de résistance sur 5.
Lorsque le curseur de la souris sera déplacé sur une distance à l'écran, l'objet ne sera déplacé que de 5 % de cette distance.
Dans la fenêtre Face, sélectionnez les quatre points de contrôle au milieu.
Utilisez le manipulateur pour déplacer les points de contrôle sur l'axe des y.
Faites en sorte que le diagramme de courbure se trouve entièrement en dessous de la courbe de tonture. Il peut être au-dessus de la courbe de tonture si le dessin est défini ainsi.
Fermez la boîte de dialogue Résistance au déplacement.
La résistance au déplacement est à nouveau définie sur 100 % lorsque la boîte de dialogue est fermée.
Appuyez sur F11 ou Échap pour désactiver les points de contrôle de la courbe.
Pour plus de renseignements sur l'utilisation du manipulateur de Rhino, consultez la rubrique de l'aide sur la commande Manipulateur.
Il existe également deux tutoriels vidéo qui peuvent aider à mieux appréhender l'utilisation du manipulateur
Introduction au manipulateur (https://vimeo.com/84954262)
Utilisation avancée du manipulateur (https://vimeo.com/260472052)
Vous avez travaillé jusqu'à présent avec des courbes 2D. En vue de créer des surfaces par sections, vous utiliserez ces courbes planes pour créer des courbes 3D. Les courbes planes peuvent être ignorées.
Définissez le calque Courbes 3D comme calque actuel et sélectionnez les représentations de profil et en plan de chaque courbe. Vous utiliserez la commande Courbe2Vues pour créer la courbe 3D qui combine les coordonnées x, y et z des courbes 2D. Les courbes 2D doivent être planes pour que cette commande puisse fonctionner.
Créer les courbes 3DChoisissez le calque Courbes 3D comme calque actuel.
Sélectionnez la représentation plane et la représentation de profil de la courbe de tonture.
Dans le menu Courbe, cliquez sur Courbe à partir de 2 vues pour lancer la commande Courbe2Vues.
Une courbe en 3 dimensions est créée. Il s'agit de l'intersection entre les deux surfaces extrudées à partir des deux courbes de départ.
Relancez la commande Courbe2Vues pour la courbe du bouchain.
Quand vous pensez que les courbes obtenues sont correctes, supprimez ou cachez les quatre courbes de départ de la commande Courbe2Vues.
Pour pouvoir réaliser la surface par sections représentant le fond, la surface ne peut pas se terminer en un point, elle doit être rectangulaire. C'est pourquoi les courbes sont prolongées au-delà de l'axe longitudinal. Les courbes peuvent être utilisées pour créer une surface par sections rectangulaire qui sera ensuite limitée. À l'exception de la courbe inférieure, les courbes de tonture et de bouchain sont déjà prolongées.
Limiter l'axe longitudinalSélectionnez l'axe longitudinal et la courbe de la proue.
Dans le menu Édition, cliquez sur Limiter pour lancer la commande Limiter.
Cliquez sur l'axe longitudinal près de l'extrémité avant puis appuyez sur Entrée.
L'axe longitudinal est limité au niveau de la fin de la courbe de la proue.
Prolonger l'axe longitudinalDans le menu Courbe, cliquez sur Prolonger une courbe > Prolonger une courbe.
À l'invite Sélectionner des objets frontière... Appuyer sur Entrée pour réaliser un prolongement dynamique, appuyez sur Entrée.
À l'invite Sélectionner la courbe à prolonger..., définissez l'option de commande Type=Lisse et cliquez sur l'axe longitudinal près de l'extrémité avant dans la fenêtre Dessus.
À l’invite Fin du prolongement... , cliquez sur l'option de commande VersPoint.
Déplacez le curseur près des extrémités des courbes de tonture et de bouchain mais ne vous accrochez pas dessus, cliquez et appuyez sur Entrée.
La courbe inférieure pour la surface par sections est maintenant créée.
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Appuyez sur F11 ou Échap pour désactiver les points de contrôle de la courbe.
Nous avons créé les trois courbes du bord pour un côté de la coque. Une surface par sections sera créée à partir de ces courbes.
Courbes de tonture, de bouchain et inférieureChoisissez Coque comme calque actuel.
Dans le menu Surface, cliquez sur Surface par sections.
À l'invite Sélectionner les courbes de section..., sélectionnez les courbes de tonture, de bouchain et inférieure dans cet ordre en cliquant près de la même extrémité et appuyez sur Entrée.
Dans la boîte de dialogue Options de SurfaceParSections, ouvrez le menu déroulant du Style et cliquez sur Sections droites.
Dans les options de Courbes de section transversale, sélectionnez Reconstruire avec, indiquez 10 pour le nombre de points de contrôle puis cliquez sur Accepter.
Nous avons créé un côté de la coque. Nous copierons la coque de l'autre côté par symétrie. Utilisez les deux côtés pour les limiter entre eux. Pour que les deux côtés se coupent entièrement, nous devons prolonger la surface inférieure avant de réaliser la symétrie.
Prolonger la surface inférieureDans le menu Surface, cliquez sur Prolonger une surface.
À l'invite Sélectionner un bord à prolonger..., définissez Type=Lisse.
Cliquez sur le bord inférieur, déplacez le bord sur une courte distance vers l'extérieur et cliquez.
Symétrie des surfaces de la coqueSélectionnez la coque dans la fenêtre Dessus.
Dans le menu Transformer, cliquez sur Symétrie.
À l’invite Début du plan de symétrie..., cliquez sur AxeX.
La coque est copiée par symétrie de l'autre côté de l'axe X du plan de construction.
Limiter les surfaces de la coqueSélectionnez les surfaces de la coque des deux côtés.
Dans le menu Édition, cliquez sur Limiter.
Dans la fenêtre Face, faites une sélection par recoupement de la coque comme le montre l’image et appuyez sur Entrée.
Dessinez le rectangle de sélection de droite à gauche. Ne coupez pas la courbe bleue de la proue.
Le tableau arrière sera une surface créée à partir d'une frontière plane fermée.
Limiter les surfaces de la coqueSélectionnez l'axe du tableau arrière.
Dans le menu Édition, cliquez sur Limiter.
À l’invite Sélectionner l'objet à limiter..., choisissez ProlongerLignesCoupantes=Oui.
La ligne sera utilisée comme ligne infinie pour limiter les surfaces de la coque.
Dans la fenêtre Face, sélectionnez par recoupement la coque derrière l'axe du tableau arrière.
Les surfaces de la coque sont limitées avec la ligne.
Les bords du tableau arrière ne forment pas une surface fermée. Nous ajouterons une ligne pour remplir le vide afin de créer la surface du tableau arrière.
Ajouter une ligne pour fermer la zone du tableau arrièreDans le menu Courbe, cliquez sur Ligne > Ligne simple.
Sélectionnez les deux sommets avec l'accrochage Fin pour créer une ligne.
Créer la surface du tableau arrièreDans le menu Surface, cliquez sur Courbes planes pour lancer la commande SurfacePlane.
À l’invite Sélectionner les courbes planes..., sélectionnez la ligne et les bords du tableau arrière puis appuyez sur Entrée.
Sélectionnez la coque et les surfaces du tableau arrière.
Dans le menu Édition, cliquez sur Joindre.
Les surfaces sont jointes et forment une polysurface.
Vérifier les erreursSélectionnez le coque.
Dans le menu Analyse, cliquez sur Outils pour les bords > Afficher les bords.
La commande devrait indiquer "11 bords trouvés, 3 bords libres, aucun bord non manifold."
Si votre coque a plus de bords ou de bords libres, la coque n'a pas été construite correctement. Vous devriez recommencer et suivre attentivement chaque étape.
Dans la boîte de dialogue Analyse des bords, choisissez Bords libres.
Les bords libres sont affichés en magenta. Vous ne devriez voir aucun bord libre autre que les bords supérieurs de la coque.
La dernière étape consiste à créer la surface du pont. Deux courbes décrivent la silhouette du pont. Elles seront utilisées comme références pour créer une courbe de section transversale du pont. Finalement, la surface du pont sera créée à partir du réseau de courbes.
Lors de la construction d'un modèle 3D à partir d'un plan 2D, il est souvent très difficile de faire coïncider exactement le modèle 3D avec le plan de départ. La recherche du compromis entre un concept 2D et un modèle 3D est une des compétences de modélisation que vous acquerrez. Dans ce cas, la courbe de profil du pont ne se termine pas au niveau de la pointe de la coque. Nous déplacerons l'extrémité de la courbe sur la pointe de la coque.
Sélectionnez la courbe de profile du pont et appuyez sur la touche F10 pour activer ses points de contrôle.
Déplacez le premier point de contrôle en utilisant l'accrochage Fin pour déplacer le point sur la pointe de la coque et cliquez.
Appuyez sur F11 ou Échap pour désactiver les points de contrôle de la courbe.
Projeter la ligne verticale sur la coqueDans le menu Courbe, cliquez sur Courbe à partir d'objets > Projeter.
À l’invite Sélectionner les courbes et les points à projeter..., dans la fenêtre Face, sélectionnez la ligne verticale et appuyez sur Entrée.
À l’invite Sélectionner des surfaces..., sélectionnez la coque et appuyez sur Entrée.
La ligne est projetée sur les deux côtés de la coque.
Dessiner une moitié de la courbe de section transversaleDans la barre d’état, cliquez sur Planéité pour activer le mode planéité.
Dans le menu Courbe, cliquez sur Forme libre > Points de contrôle.
Dans la fenêtre Droite, utilisez l'accrochage Fin pour placer le premier point sur la fin de la courbe de profil du pont (1).
Maintenez la touche Maj pour activer le mode Ortho, déplacez le curseur vers la droite et cliquez pour placer le deuxième point (2).
Relâchez la touche Maj et cliquez pour placer le troisième point (3).
Accrochez-vous sur l'extrémité supérieure de la courbe projetée sur la coque (4), cliquez et appuyez sur Entrée pour terminer la courbe.
Copier par symétrie la moitié de la courbe de section transversaleDans le menu Transformer, cliquez sur Symétrie.
À l'invite Sélectionner les objets à copier par symétrie, dans la fenêtre Droite, sélectionnez la moitié de la courbe de section transversale et appuyez sur Entrée.
À l’invite Point de départ du plan de symétrie ..., cliquez sur l'option AxeY ou tapez Y et appuyez sur Entrée.
La courbe est copiée par symétrie de l'autre côté de l'axe y de la fenêtre.
Sélectionnez les deux moitiés de la courbe de section transversale.
Dans le menu Édition, cliquez sur Joindre.
Les deux moitiés de courbes de section transversale sont jointes pour former une seule polycourbe.
Créer la surface du pont à partir d'un réseau de courbesLa courbe de section transversale du pont (1), la courbe de profil du pont (2) et les bords supérieurs de la coque (3) et (4) forment un réseau de courbes qui sera utilisé pour créer la surface du pont.
Dans le menu Surface, cliquez sur Réseau de courbes pour lancer la commande SurfaceRéseau.
Dans la boîte de dialogue Surface à partir d'un réseau de courbes, dans la section Adaptation des bords, sélectionnez Position pour A, B et C et cliquez sur Accepter.
La surface du pont est créée.
Joindre les parties
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