Techniques de modélisation 3D de coques

Comme nous sommes plusieurs certainement à s'arracher un peu les cheveux pour modéliser des coques, je propose ce sujet, pas spécialement limité sur un logiciel donné d'ailleurs, pour exposer les problèmes rencontrés et y apporter des conseils, réponses et solutions utiles à tous.

Et peut-être arriver à une synthèse de méthodologie pour être efficace >> un tuto.

Il n'y a d'ailleurs pas qu'une seule solution, suivant le logiciel et les habitudes, certains travaillent principalement en surfacique, Pascal nous démontre tous les jours qu'on peut quasi tout réaliser en volumique, le débat est ouvert !

Plusieurs points à voir :

- dessin des couples (la plupart du temps à l'aide de courbes de Bezier ou Splines, ça demande déjà un peu d'habitude ) à partir d'un calque ou canevas

- traçage des lignes d'eau utiles, de la quille et des lisses hautes qui vont servir à guider l'opération de lissage des couples ( loft sur F360 ) : les rails. Mal faits, ça génère pas mal d'erreurs ( qui vont faire partie de mes questions ! )

- Les cas particuliers : l'étrave  et la poupe ( quille, sorties d'étambot,tableau arrière.... )  et tout le reste !

Posez vos questions ( et vos réponses ! ) pêle-mêle et j'éditerai ce premier post au fur et à mesure.

J'ai essayé la méthode de Ice, enfin ce que j'en ai compris...
grossièrement cela donne ça:



j'aurai souhaité utiliser la courbe existante comme rail 1 mais j'ai du mal à faire coïncider les point de différentes esquisses sur des plans différents.

Tu peux utiliser le rail 1 ou recréer une ligne courbe en utilisant la fonction tracé courbe et en point la ligne que tu veux suivre avec plusieurs points intermédiaires.

Je reviens sur la méthode des demi coques, qui comme on le voit ici sur ton dessin, si elle n'est pas utilisée, oblige à faire un double travail imprécis, perte de temps et de concentration inutile.

Iceman29 a écrit:

Le conseil que je peux te donner c'est de procéder par demi coque au niveau de l'esquisse, tu auras 2 fois moins de travail à placer tes points et tu seras sûr que ta coque sera identique des deux cotés.

La fonction miroir permet après de répliquer le ou les blocs de l'autre bord en deux clics.

Je ne procède que comme ça pour beaucoup de choses, à moins que ce soit un objet asymétrique.

Il faut créer un plan (jaune) pour chaque couple à dessiner pour être sûr qu'il soit bien plat, afin que la fonction Loft puissent fonctionner correctement.

IL faut aussi dessiner les lignes d'eau le long de l'extérieur des couples sinon la fonction Loft a du mal à interpoler entre les couples quand les formes sont plus complexes. les lignes d'eau doivent être sélectionnées en tant que "rail" dans la fonction Loft.

Pour dessiner le bloc étrave:

Il faut diviser l’étrave en bloc, il faut commencer par faire des plans verticaux (jaune) pour avoir un surface complètement plane et donc bleutée pour pouvoir utiliser la fonction Loft sinon ça ne marche pas. Il faut donc dessiner des triangles sur chaque plan. 2 cotés en ligne droite, et un coté en ligne courbe, pour la ligne courbe toujours rejoindre d’abord les deux lignes droite directement, puis rajouté un point au milieux de la ligne pour donner la forme de l’étrave à cette endroit, en ce référant à la ligne d’eau tracée de l’avant à l’arrière. Pour déplacer ce point milieux, n’utiliser que les flèches hz ou le plateau hz du point.

La triangle tout en haut ne peut pas être plat vu la tonture de la lisse en haut. Donc là, j’utilise la fonction surface en surfacique pour créer une surface, les 3 lignes doivent être contiguës et dessiner dans la même esquisse, sinon ça ne fonctionne pas, il faut refaire des lignes sur les lignes d’esquisse existantes qui servent de guides pour dessiner ce triangle.

Il suffit après de faire des lofts verticaux entre toutes ces surfaces. Il est possible de dessiner une ligne verticale courbe passant par chaque point milieux des lignes courbes Hz pour faire u rail de guidage de forme pour les fonctions loft des différents blocs verticaux. La surface sera plus jute et douce.

Le bloc du bas est particulier, en refait un loft hz pour celui ci. On utilise le premier couple qu’on aura divisé en deux avec une ligne, et sur l’avant en haut du fil d’étrave au niveau de dernier triangle hz que vous avez dessiner, on dessine un micro triangle vertical ( un micro couple en quelque sorte)  de quelques microns, ça va produire une micro surface, invisible à l’œil nu qui va permettre de faite un loft. Il travailler en vue orthographique ( toujours d’ailleurs) sinon le programme bug un peu au niveau du zoom.

Très important pour Fusion360 : Tuto d'utilisation des "plans de référence d'une esquisse".

https://youtu.be/0AMOqdLoaxM


Si vous ne maitriser pas les plans, vous n'arriverez pas à grand de propre rapidement.

On voit ici les plans pour ce dessin, un plan par couple, ou faux-couple comme pour les blocs avant verticaux:





Dessin des blocs d'étrave:















Dessin du micro triangle sur l'avant de l'étrave pour le bloc du bas:





C'est très petit, invisible à l'impression bien sûr. Mais on peut aussi en faire un micro bloc en sélectionnant avec la fonction Loft le petit triangle et le point le plus sur l'avant.








Duplication des blocs tribord vers bâbord avec la fonction miroir, prendre comme plan de reference le plan d'origine latéral du navire.

Avantage : si vous faites une modification après coup sur une esquisse à tribord, non seulement le bloc Td sera modifier mais aussi le bd. Gain de temps.



Toujours régler les vues sur vue orthographique, la perspective c'est bien et joli, mais pas très handicapant pour dessiner. De plus le programme consomme moins de ressource d'affichage, c'est plus rapide.

Bonjour,
 
Je vous livre là ces quelques réflexions issues de nombreuses années de modélisation 3D (j’ai débuté en 1990).
La modélisation volumique présente dans les outils de CAO tel Fusion 360 est motivée par les fonctions, à postériori, de calculs complexes sur les volumes « exacts ».
La modélisation surfacique représente des surfaces approximées par rapport aux pas d’interpolation des courbes de Bezier  qui les décrivent.
Les calculs machine nécessaires aux modèles volumiques sont beaucoup plus importants que pour les modèles surfaciques.
De ce fait le volumique va montrer des difficultés de modélisation dès que le projet prend de l’ampleur et va nécessiter des grosses machines.
 
La rigueur nécessaire à la modélisation volumique va nécessiter des opérations intermédiaires complexes qui sont de lourdes contraintes.
 
Le surfacique en mode courbe de Bezier est beaucoup plus souple d’emploi. Elle permet d’ailleurs, au mieux de son utilisation,  de modéliser des surfaces organiques complexes comme des éléments de décoration baroque.
 
Le volumique  prend tout son sens et sa puissance dans la modélisation d’objets géométriques précis. Comme la plupart des superstructures de bateaux modernes.
Il est moins adapté dès que les formes sont plus organiques.
Les coques de bateaux sont typiquement des formes organiques.
 
Une coque ne « filera » bien que si les lignes d’eau sont des éléments structurant de cette coque.
Le principe de l’utilisation des courbes de Bezier est de ne créer que le strict minimum des sommets de contrôle. Ces sommets doivent le plus possibles être de type ‘lisse » de façon à laisser la machine calculer elle-même les lissages, ce qu’elle fait bien mieux que le dessinateur.
Ce qui évite de voir des coques boursouflées par endroit issues souvent des modèles volumiques non lissés.
 
Moyennant de la pratique, la modélisation en courbes de Bézier des zones complexes comme la poupe et la proue devient élémentaire et rapide.
Il est par ailleurs facile de rajouter des sommets de contrôle à un modèle existant pour affiner telle ou telle zone.
 
J’en conclu que le surfacique me parait plus adapté à la modélisation de coque que le volumique.
 
Mais ce n’est que mon opinion…
 
Bernard

Bonjour à tous,

Je cite Iceman29 : "Si vous ne maitriser pas les plans, vous n'arriverez pas à grand de propre rapidement."

Je cite et je vous présente mes excuses mes deux publications qui éclaireront peut être certains aspects.

https://www.laroyale-modelisme.net/t29207-tuto-savoir-lire-un-plan-de-bateau
et
https://www.laroyale-modelisme.net/t29248-tuto-passer-d-un-plan-de-bateau-a-un-plan-de-maquettiste

Alain

Superbes explications, merci beaucoup.

de mon coté j'utilisais la fonction miroir au niveau de l'esquisse....

Par contre pour le début de la coque comment fais-tu les lignes horizontales celles qui relient les coupes?
comment faire pour qu'elles soient vraiment coïncidente les courbes de chaque coupe?

Oui Cyril, la fonction miroir est ce qu'il y a de mieux, bien maîtrisée elle évite de faire des coques pas vraiment identiques de chaque côté et donc de ne modéliser qu'une demi-coque.
En tout cas sous Blender.

@Bernard :

Le problème avec Fusion360 en surfacique, je l'ai testé, il n'y a pas longtemps, c'est que parfois le programme refuse de faire une épaisseur sur certaines surfaces complexes sur lesquelles on travaille, et on se retrouve bloqué dans le projet. Le programme ne donne pas la raison de ce blocage, demandant simplement de modifier la forme pour quelle colle à ce qu'il sait faire, ce qu'on ne veut pas bien sûr. 

Fusion360 est très contraignant dans l'ensemble.

Dernière édition par Iceman29 le Jeu 30 Mar 2023, 12:21, édité 1 fois

cyril69 a écrit:

Superbes explications, merci beaucoup.

de mon coté j'utilisais la fonction miroir au niveau de l'esquisse....

Par contre pour le début de la coque comment fais-tu les lignes horizontales celles qui relient les coupes?
comment faire pour qu'elles soient vraiment coïncidente les courbes de chaque coupe?

Ce n'est pas utile, de plus la fonction à beaucoup de limitation, tu ne pourras faire un miroir d'esquisse que si l'esquisse est bein sur plan de base sur lequel tu as dessiné, si tu décale/bouge la forme de l'esquisse pour une raison ou une autre, tu ne pourras plus faire de miroir de ton esquisse.

Pour les pièces volumétriques, comme les bloc ici, c'est beaucoup plus souple.

Cette image postée sur un autre sujet qui montre la simplicité des courbes nécessaires pour une coque pas simple.
Bon je l'ai un peu vite faite et elle aurait méritée quelques affinages supplémentaires. Mais le principe est là, le minimum de courbes .

Iceman29 a écrit:

@Bernard :

Le problème avec Fusion360 en surfacique, je l'ai testé, il n'y a pas longtemps, c'est que parfois le programme refuse de faire une épaisseur sur certaines surfaces complexes sur lesquelles on travaille, et on se retrouve bloqué dans le projet. Le programme ne donne pas la raison de ce blocage, demandant simplement de modifier la forme pour quelle colle à ce qu'il sait faire, ce qu'on ne veut pas bien sûr. 

Fusion360 est très contraignant dans l'ensemble.

Je confirme !!!!
Effectivement on n'arrive parfois pas à épaissir une surface comme veut ! Comme je l'ai dit dans le post sur la Bretagne, je travaille en surfacique et pout l'instant je n'ai pas réussi à faire un lissage complet d'un bout à l'autre de l'étrave au tableau arrière !
J'ai du mis reprendre à faire au moins deux surfaces, la première petite du couple le plus en avant avec la ligne d'étrave et une deuxième qui fait tout le reste du canot de ce couple jusqu'à l'arrière.
Et ce que je n'arrive pas à comprendre c'est que parfois je n'arrive pas à épaissir de la même valeur ces deux surfaces !!!!
Parfois ça se joue à pas grand chose 1 ou 2 dixième prêt !
Et quand Fusion ne veut pas .... i veut pas !!!!!

Alors du coup j'ai essayé en volumique mais je me retrouve avec une paroi transversale qui n'a rien à faire là quand je creuse les deux volumes crées et je ne suis jamais arrivé à éliminer cette paroi !
Du coup c'est pourquoi je travaille en surfacique !

Pour la parois tu l'effaces en la sectionnant, tu essayes une des 2 faces, en générale c'est celle qui vient en intersection avec la pièce d'où elle est issue, tu sélectionnes "effacer, bouton droit de la souris" ( en rouge), si ca ne marche pas essayes l'autre face.

Je viens d'en effacer quelques unes à l'instant.. Et parfois ce n'est pas possible, il faut trouver une autre solution.

Comme dit si bien Pascal, il faut dessiner tout sur une demi-coque et ensuite quand tout est terminée, faire une symétrie miroir de cette demi-coque pour avoir l'embarcation complète.
La symétrie miroir marche très bien pour les solides.
Et si on modifie sur la demi-coque de départ, la modification se retrouve automatiquement sur l'autre côté, simple et efficace !!!

Oui, c'était évident pour moi, mais je parle de Fusion 360 !

Pour tout les soft 3D il est préférable de travailler en symétrie

Je peux confirmer que ce n'est pas facile.

Pour ma part je suis parti de zéro pour trouver par tâtonnement des procédures de dessins de l'avant et de l'arrière. Celle que je décris est la plus simple et la plus rapide. Mais suivant les formes, ça peut être un casse tête même quand on en a dessiné des dizaines.

la méthode peut varier suivant le type de navire, ponté ou pas ponté, décrochement dans la coque comme le SS Delphine à l'arrière. Il faut s'adapter et faire preuve d'imagination à chaque fois.

Parfois je me demande comment j'ai dessiné mon premier navire, le pétrolier T2, avec le peu de connaissance que j'avais de Fusion360, ça n'allait bien pas très vite... Sans compter que ce programme avait pas de bug plus ou moins rectifiés maintenant, plutôt plus je dirais. 

Mais à force de persévérance on y arrive. 

Bonjour à tous,

Pour ce que j'ai pu arriver à faire jusqu'à présent, j'ai toujours obtenu un "creux" dans cette zone : 


Comme je l'ai déjà dit je travaille en surfacique, donc création d'une surface à l'avant entre la ligne d'étrave et le premier couple avant, j'épaissie cette surface mais j'obtiens à chaque fois un "creux" disgracieux dans la zone indiquée, m'obligeant à mastiquer et à poncer, tiens du vrai travail de modéliste cette fois !!! 
Je me demandais si c'était du fait que je n'utilise pas les lignes d'eau comme tu le fais Pascal ?? Pour l'instant je n'arrive pas à les dessiner correctement et à faire coincider exactement les points avec les couples !

Votre avis ??!! 

Alain

Bonjour Alain,
Est-ce que par "lignes d'eau" tu entends les lignes horizontales bleu ciel qu'on voit sur ton dessin ?
Si c'est le cas, est ce qu'elle ont été dessinée simplement de l'extrémité gauche à l'étrave ?
Si oui, ce n'est pas étonnant d'obtenir un creux.

Quand je dessine les lignes directrices de ma coque (les lignes bleues sur la tienne) les lignes horizontales vont d'une façon continue de la poupe à la proue, puis, pour la génération des surfaces "spéciales" comme l'avant, je "coupe ces lignes" avec le bord gauche de la surface spéciale. J'obtiens des segments qui sont dans le prolongement du reste des lignes et surtout qui conservent la courbure générale.

Ensuite (sous Rhino) la génération de la surface à partir du réseau de lignes donne un résultat différent selon qu'on entre dans l'ordre les horizontales puis les verticales, ou le contraire, mais il y a toujours une des deux possibilités qui va très bien.

_Bruno

Mais là Alain, tu travaille comme indiqué par Pascal, en faisant un lissage ( mais en surfacique ) des lignes bleues ( plus une micro ligne tout en bas ? ) et en utilisant la ligne d'étrave et celle du couple AV comme rails ?

Il faut essayer de corriger les deux lignes au dessus et au dessous du creux peut-être ?

Moi j'ai réussi à passer ce cap ( en volumique  ) avec une surface courbe tout en haut ( tonture  + bouge ) mais mon dernier couple est plus proche de l'étrave, ça aide peut-être.. Mais j'ai aussi des petites corrections à apporter pour l'arrondi de l'étrave....



Le reste de la coque c'est une autre paire de manche, 3eme fois que je reprend le dessin de tous les couples....

De mon coté j'utilise beaucoup la touche M déplacer/copier. ça permet de rester sur un même plan même si je suis en mode 3D.

Pour le creux, moi j'ai carrément redessiner les petites lignes horizontale juste sur l'avant pour que ce soit fluide.

Fusion, les rails et les insultes !

Un cas classique de refus de fusion :

il accepte les 2 rails du haut


ou bien celui du bas ( la quille )





Mais les 3 en même temps, ça y est , les insultes ressortent !


D'où ma question : qui a compris la signification de lissage auto concourant ?

La ligne intermédiaire "horizontale" complètement biscornue est un nid à problème que Fusion ne doit pas comprendre. En tout cas, Rhino, lui, n'aime pas !
Il faut la remplacer par quelque chose de "régulier".

Ma méthode :
En vue longitudinale (vue de face ?) tu extrais le profil du pont supérieur.
Tu le projettes sur le plan XY.
Tu atténues de moitié sa courbure avec la fonction échelle sur Z.
A partir de ce profil tu génères un plan horizontal qui en a la courbure.
Tu déplaces ce plan à mi-hauteur de la coque.
Tu détermines ensuite les intersections entre chaque couple et ce plan.
Enfin tu traces une nouvelle ligne intermédiaire "propre" qui passe par ces points d'intersection.

_Bruno

Je te conseille de faire les lissages (loft) un par un entre deux couples, (faire des blocs entre chaque couples). C'est plus facile à gérer en cas d'erreurs et de rectifications plus tard.

Les rails ne doivent faire d'intersection entr'eux notamment dans les bouts (poupe et proue, la poupe si la ligne rejoint la ligne du coté en haut, le ligne centrale de la coque ou la ligne de contour du bas en un seul point à l'arrière, ce qui n'est pas le cas avec ce type d'arrière tronquée que tu as dessiné ) donc il faut les arrêter au premier couple sur l'avant quitte à redessiner sur le ligne déjà existante qui sert de guide pour refaire des points. Il faudra bien sûr sélectionner ce nouveau rail pour faire le lissage.

Idem pour les lignes d'eau, je trace les lignes d'eau partant de l'arrière jusqu'au premier couple pas plus loin. Pour l'étrave seulement je les continues avec de nouvelles lignes indépendantes.

Tu n'arriveras pas à lisser l'arrière tel quel, il faut un peu procéder par bloc comme pour l'étrave parfois comme je l'ai montré, ça dépend de la complexité des formes de la voute ar.

Redessiner sur les lignes existantes qui servent de plan n'est pas rare, pour que Fusion accepte un lissage, ou la fonction surfacique patch ( Pour que cette fonction fonctionne il faut les lignes soient toutes reliées bout à bout et dessiner dans la même esquisse ( Sketch)

Iceman29 a écrit:

Je te conseille de faire les lissages (loft) un par un entre deux couples, (faire des blocs entre chaque couples). C'est plus facile à gérer en cas d'erreurs et de rectifications plus tard

Effectivement j'ai vu que tu avais procédé comme ça dans le fichier exemple, je vais essayer comme ça. ( j'ai déjà dû tronquer le loft sur l'avant car ça coinçait sur certains couples, d'ailleurs on le voit bien parfois lors de la création du corps solide il y a des lignes noires supplémentaires qui apparaissent, comme si le logiciel choisissait des points particuliers à relier. On en voit une sur mes copies d'écran et vue sa tronche il va falloir rectifier pas mal de couples...   )

Oui l'arrière n'est pas encore traité dans cette version, c'est un tableau en 2 pans inclinés qu'il va surement falloir travailler comme une étrave effectivement.

Et donc faire quelques lignes d'eau pour rectifier la coque qui sous certains angles présente vraiment un aspect ondulé.... ça rentre mais pas vite !

Merci pour les conseils.