Ce didacticiel montre des techniques de création de coque d'un 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 :
| ● | Créer des courbes 3D à partir d'un dessin 2D. |
| ● | Reconstruire et simplifier des courbes. |
| ● | Utiliser les techniques d'analyse pour vérifier le profilage. |
| ● | Créer des surfaces par sections à partir de courbes.
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Rhino est utilisé par les dessinateurs en construction navale dans de nombreuses branches de l'industrie. Pour d'autres didacticiels et plus d'informations sur la conception navale dans Rhino, visitez le site de Rhino : www.rhino3d.com.
Les images de ce didacticiel utilisent un affichage particulier permettant de changer la couleur de l'arrière des surfaces.
Face avant (1), face arrière (2). Les flèches jaunes indiquent la direction normale de la surface et le vert indique les faces arrières.
Vous pouvez ainsi voir rapidement la direction normale des faces de l'objet. Recherchez dans l'aide de Rhino Paramètres des faces arrière.
Termes de construction navale utilisés dans ce didacticiel
Tonture
La courbure longitudinale allant de la proue à la poupe du pont d'un navire comme le montre la vue de côté.
Bouchain
L'intersection entre le fond et les côtés d'un bateau plat ou à fond en v.
Tableau arrière
Planches formant l'arrière d'un bateau rectangulaire à fond plat.
Profiler
La signification de "profilage ou lissage" est très discutée dans l'industrie de la construction navale. Personne ne peut le définir, mais tout le monde sait ce que ce mot signifie. Même si le profilage d'une surface 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.
Il existe aussi d'autres caractéristiques spécifiques des courbes et des surfaces lisses. Même si une courbe ou une surface peut être profilée sans présenter toutes les caractéristiques, elles ont tendance à les avoir. 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 :
| ● | Utilisez le plus petit nombre de points de contrôle possibles pour obtenir la forme de la courbe. |
| ● | Utilisez le plus petit nombre de courbes possibles pour obtenir la forme de la surface. |
Les lignes 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 lignes avant de les utiliser pour créer des surfaces.
Les lignes de départ sont montrées ici. La tonture et le bouchain ont été prolongés sur les deux extrémités longitudinales afin de faciliter la création de la surface par sections.
Commencer le modèle
| 4 | Ouvrez le modèle du tutoriel Victory.3dm.
Les lignes 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. Si une courbe n'est pas lisse, modifiez 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 courbure
| 1. | Sélectionnez les courbes à vérifier. |
| 2. | Utilisez la commande DiagrammeCourbure pour afficher leur diagramme de courbure. L'illustration suivante montre le diagramme de courbure appliqué à la tonture en deux dimensions dans le plan longitudinal.
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Le diagramme de courbure devrait être continu et montrer les caractéristiques désirées de la courbe. Quand la courbe est concave vers le bas, le diagramme sera situé au-dessus de la courbe. Inversement, le diagramme des courbes concaves vers le haut passera en dessous. Le point d'inflexion (où la courbe n'est concave ni vers le haut ni vers le bas) est le point où le diagramme traverse la courbe.
Sélectionnez chaque courbe et utilisez la commande Reconstruire pour réduire le nombre de points et définir le degré. N'utilisez pas plus de points que ceux strictement nécessaires.
Utilisez la commande DiagrammeCourbure pour vérifier les courbes et leur aspect. Si le diagramme de courbure n'est toujours pas satisfaisant, déplacez les points de contrôle jusqu'à ce que le diagramme soit lisse. Procédez de même avec le reste des courbes du modèle afin de vous assurer qu'elles sont lisses avant de commencer à créer les surfaces.
Reconstruire les courbes
| 1. | Sélectionnez la courbe de tonture. |
| 2. | Lancez la commande Reconstruire. |
| 3. | Dans la boîte de dialogue Reconstruire une courbe, tapez 6 dans la case Nombre de points et 5 dans la case Degré.
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Vous avez travaillé jusqu'à présent avec des courbes en deux dimensions. Afin de pouvoir dessiner les surfaces par sections, ces courbes planes seront utilisées pour créer des courbes en trois dimensions et seront ensuite mises de côté.
Activez le calque Lignes 3D et sélectionnez les représentations de profil et planes de chaque courbe. Utilisez la commande Courbe2Vues pour créer une courbe en trois dimensions combinant les coordonnées x, y et z des courbes en deux dimensions. Les courbes en deux dimensions doivent être planes pour que cette commande puisse fonctionner.
Créer les courbes en trois dimensions
| 1. | Choisissez le calque Lignes 3D comme calque actuel. |
| 2. | Sélectionnez la représentation plane et la représentation de profil de la courbe de tonture.
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| 3. | Lancez la commande Courbe2Vues. La représentation de cette courbe en trois dimensions sera créée.
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| 4. | Quand vous pensez que la courbe obtenue est correcte, supprimez ou cachez les représentations en deux dimensions. |
| 5. | Relancez la commande Courbe2Vues pour la courbe du bouchain.
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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. Les courbes du modèle Victory ont déjà été prolongées, à l’exception de la courbe de l'axe longitudinal du fond.
Copier la courbe de l'axe longitudinal
Nous allons utiliser une copie de l'axe longitudinal pour créer une nouvelle courbe prolongée afin de modéliser le fond de la coque.
| 1. | Copiez l'axe longitudinal en utilisant l'option SurPlace. |
| 2. | Cachez l'axe longitudinal. |
Raccourcir l'axe longitudinal
| 1. | Sélectionnez l'axe longitudinal. |
| 2. | Lancez la commande SousCourbe. |
| 3. | À l'invite Point de départ de la courbe, utilisez l'accrochage Fin pour sélectionner l'extrémité arrière de l'axe.
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| 4. | À l'invite Fin de la courbe...., utilisez l'accrochage Milieu pour choisir un point au milieu de la courbe.
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Prolonger l'axe du tableau
| 1. | Lancez la commande Prolonger. À l'invite Sélectionner les objets frontière..., appuyez sur Entrée pour un prolongement dynamique. |
| 2. | À l'invite Sélectionner la courbe à prolonger, cliquez sur Type pour définir l'option Lisse et sélectionnez l'axe près de l'extrémité avant. |
| 3. | Dessinez les courbes de telle sorte qu'elles soient alignées avec les courbes du bouchain et de la tonture dans la vue en plan comme le montre l'image.
Vous avez ainsi une nouvelle courbe pour la surface par sections du fond.
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| 4. | Activez les points de contrôle (F10) pour vérifier la courbe.
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Vous avez maintenant un groupe de courbes représentant les bords du côté et du fond du bateau. Ces courbes seront utilisées pour créer les surfaces par sections. Commencez par la surface du fond. Une fois que la surface est terminée, utilisez son bord supérieur comme courbe de départ pour la surface par sections du panneau de côté.
Pour créer la surface représentant le fond, sélectionnez les deux bords (bouchain et axe longitudinal) et utilisez la commande SurfaceParSections. Dans ce cas, assurez-vous de bien sélectionner le nouvel axe que vous avez créé dans le point précédent.
Surface par sections du bouchain et axe longitudinal
| 1. | Sélectionnez le bouchain et l'axe longitudinal. |
| 2. | Lancez la commande SurfaceParSections. |
| 3. | Dans la boîte de dialogue Options de surface par sections, sous Courbes de section transversale, sélectionnez Reconstruire avec... et indiquez 15 pour le nombre de points de contrôle puis cliquez sur Accepter.
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Surface par sections du côté et du fond
| 1. | Sélectionnez le bord de la surface et la courbe de tonture. |
| 2. | Répétez la commande SurfaceParSections pour le panneau latéral.
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| 3. | Dans la boîte de dialogue Options de surface par sections, sous Courbes de section transversale, sélectionnez Reconstruire avec... et indiquez 15 pour le nombre de points de contrôle puis cliquez sur Accepter.
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Quand vous avez créé le côté et le fond du bateau, construisez une ligne verticale longitudinale à un demi pouce de l'axe longitudinal et limitez les deux surfaces avec cette nouvelle ligne verticale. Pour ce faire, dans la fenêtre Dessus, dessinez une ligne plus longue que la coque et d'un demi-pouce à la droite de l'axe longitudinal.
Dessiner la ligne de limite
| 1. | Dans la fenêtre Dessus, dessinez une ligne le long de l'axe longitudinal (x), plus longue que la coque.
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| 2. | Dans la fenêtre Dessus, décalez la ligne d'un demi pouce vers les surfaces de la coque.
Cette courbe pourra être utilisée à l'étape suivante. Nous voulons avoir un petit vide au centre du bateau entre les deux moitiés pour placer la quille. |
Limiter le côté et le fond avec la ligne dessinée
| 4 | En utilisant la courbe décalée, limitez le fond (1) et le côté (2) comme indiqué sur l'image.
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Comme toutes les surfaces de ce didacticiel, le tableau arrière sera construit avec une surface plus grande que la surface finale qui sera limitée avec la coque.
Afin de vous assurer d'avoir une surface assez grande pour pouvoir la limiter, prolongez l'axe du tableau arrière de 50 centimètres environ au-dessus de la tonture et en dessous de l'axe longitudinal. Limitez les surfaces de la coque avec l'axe du tableau arrière.
Prolonger l'axe du tableau
| 1. | Activez le calque Profil et lancez la commande Prolonger. |
| 2. | À l'invite Sélectionner les objets frontière ou indiquer la longueur du prolongement. Appuyer sur Entrée pour réaliser un prolongement dynamique, appuyez sur Entrée. |
| 3. | À l’invite Sélectionner la courbe à prolonger..., dans la vue de Face, choisissez le Type Naturel et cliquez près du haut de l'axe du tableau arrière.
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| 4. | À l'invite Fin du prolongement, sélectionnez un point au-dessus de la partie supérieure de l'axe du tableau arrière.
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| 5. | À l'invite Sélectionner la courbe à prolonger... suivante, cliquez près de la partie inférieure de l'axe du tableau arrière. |
| 6. | À l'invite Fin du prolongement, sélectionnez un point en dessous de la partie inférieure de l'axe du tableau arrière et appuyez sur Entrée.
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Limiter et 
Joindre les surfaces de la coque
| 1. | Sélectionnez l'axe du tableau arrière.
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| 2. | Lancez la commande Limiter. |
| 3. | Choisissez UtiliserIntersectionsApparentes=Oui. |
| 4. | Dans la fenêtre Face, à l'invite Sélectionner les objets à limiter..., sélectionnez les surfaces du côté et du fond de la coque à l’arrière de l'axe du tableau arrière.
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| 5. | Joignez le fond de la coque et le côté. |
Symétrie des surfaces de la coque
Dans la fenêtre Droite ou Dessus, utilisez la commande Symétrie pour créer l’autre moitié de la surface de la coque symétriquement par rapport à l'axe longitudinal. Utilisez la commande SurfaceParBords pour créer des surfaces entre les deux moitiés de la coque.
| 1. | Sélectionnez les deux surfaces de la coque. |
| 2. | Lancez la commande Symétrie. |
| 3. | Dans la fenêtre Dessus, à l’invite Début du plan de symétrie..., tapez 0 et appuyez sur Entrée. |
| 4. | À l'invite Fin du plan de symétrie, activez Ortho et dessinez le plan de symétrie le long de l'axe des x.
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Créer la surface de la quille
| 1. | Lancez la commande SurfaceParBords. |
| 2. | À l’invite Sélectionner 2, 3 ou 4 courbes, sélectionnez les deux bords intérieurs du fond de la coque le long de la quille.
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| 3. | Relancez la commande SurfaceParBords. |
| 4. | À l’invite Sélectionner 2, 3 ou 4 courbes, sélectionnez les deux bords intérieurs des côtés de la coque le long de la quille au niveau de la proue.
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Extruder la surface
Pour créer la surface du tableau arrière, Extrudez son axe longitudinal.
| 1. | Dans la fenêtre Face, sélectionnez l'axe du tableau arrière prolongé.
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| 2. | Lancez la commande ExtruderCourbe. |
| 3. | À l’invite Distance de l’extrusion, choisissez DeuxCôtés=Oui dans les options de la ligne de commandes. |
| 4. | Dans la fenêtre Perspective, Dessus ou Droite, déplacez le prolongement au-delà de la surface de la coque.
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Limiter le tableau arrière
Limitez la surface du tableau arrière avec la coque et une ligne créée à partir des bords de la coque.
| 1. | Dessinez une ligne entre les deux bords supérieurs de la coque arrière. |
| 2. | Lancez la commande Limiter.
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| 3. | À l’invite Sélectionner les objets coupants, sélectionnez toutes les surfaces de la coque, y compris la surface de la quille et la ligne supérieure de la coque et appuyez sur Entrée.
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| 4. | À l’invite Sélectionner l'objet à limiter..., sélectionnez la surface du tableau arrière en dehors des lignes et surfaces de la coque et appuyez sur Entrée.
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Le tableau arrière est maintenant fini.
Vérifier les erreurs
| 1. | Joignez toutes les surfaces. |
| 2. | Utilisez la commande MontrerBords pour vérifier que la jointure s'est effectuée correctement. Affichez les bords libres. Les bords libres sont des bords de surface qui ne sont connectés à aucune autre surface. Dans ce cas, les seuls bords libres devraient être ceux de la partie extérieure des surfaces de la coque - mais pas ceux entre les surfaces. Lorsque vos surfaces ont été construites et jointes et qu'il n'y a pas de bords libres, vérifiez la surface avec les outils d'analyse de courbure.
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La dernière étape consiste à créer la surface du pont. Dans les courbes de profil, vous trouverez deux courbes qui décrivent la silhouette du pont. Vous utiliserez ces courbes pour créer le pont.
Utilisez la commande Projeter pour projeter la ligne verticale sur le côté de la coque. Cette ligne servira de repère pour l'extrémité de la courbe. Dans la fenêtre Face, dessinez une courbe allant de la fin de l'axe du pont à la fin de la courbe projetée sur un côté de la coque. Utilisez le mode Planéité pour que la courbe reste sur le même plan. Placez les trois premiers points de contrôle en utilisant le mode Ortho afin qu'ils soient alignés au centre.
Projeter le bord vertical du pont sur la coque
| 1. | Sélectionnez la coque et la ligne verticale. |
| 2. | Dans la fenêtre Face, utilisez la commande Projeter pour projeter la courbe sur la coque. La courbe sera projetée sur les deux côtés de la coque, afin de pouvoir dessiner votre courbe de section transversale sur les deux côtés.
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Dessiner la courbe de section transversale
| 1. | Dans la barre d’état, cliquez sur Planéité pour activer le mode planéité. |
| 2. | Dans la fenêtre Droite, utilisez la commande Courbe pour dessiner une courbe allant de l'extrémité supérieure de l'axe longitudinal du pont jusqu'à la partie supérieure de la courbe projetée sur la coque. Utilisez le mode Ortho pour placer les trois premiers points de contrôle sur une ligne droite.
Utilisez l'accrochage Fin pour placer le dernier point sur la partie supérieure de la courbe projetée sur la coque. |
| 3. | Utilisez la commande DiagrammeCourbure pour vérifier la courbe.
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Créer la surface du pont
| 1. | Utilisez la commande Balayage2 pour créer la surface du pont. |
| 2. | À l’invite Sélectionner les courbes guides, sélectionnez la courbe de l'axe longitudinal et le bord de la coque.
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| 3. | À l’invite Sélectionner les courbes de section transversale..., sélectionnez la courbe de section transversale que vous avez créée entre l'axe décalé et la courbe projetée sur la coque puis appuyez sur Entrée.
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Symétrie du pont
| 1. | Utilisez la commande Symétrie pour copier la surface du pont sur l'autre côté. À l’invite Début du plan de symétrie ..., dans la fenêtre Dessus, tapez 0 et appuyez sur Entrée. |
| 2. | À l’invite Fin du plan de symétrie..., dans la fenêtre Dessus, activez le mode Ortho et dessinez le plan de symétrie.
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Remplir la surface manquante
| 4 | Utilisez la commande SurfaceParBords pour créer la petite surface triangulaire à la pointe de la proue.
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Joindre les parties
| 4 | Sélectionnez toutes les surfaces et utilisez la commande Joindre pour créer une seule polysurface.
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Télécharger les modèles du tutoriel.
