¿Cuál es la precisión de Rhino?

Debido a que muchos modeladores de formas libres no son lo bastante precisos para la fabricación o el análisis de ingeniería y dado que Rhino es un modelador de formas libres, mucha gente supone que Rhino no es lo bastante preciso para su aplicación.

De hecho, Rhino es tan o incluso más preciso que la mayoría del software de CAD.

Características:

Existen dos métodos comunes para guardar modelos 3D en los ordenadores:

  1. El primer método es utilizar mallas (llamadas a veces caras o facetas), que se utilizan normalmente para el renderizado, la animación y el diseño conceptual. Mientras los modeladores de mallas poseen a menudo lo que parecen ser técnicas precisas para crear modelos como por ejemplo esferas, cajas, splines e incluso NURBS, detrás de las imágenes lo acaban convirtiendo todo en una malla. Las mallas son intrínsecamente inexactas, porque una malla es simplemente un conjunto de triángulos planos. Incluso si la superficie es curva, un modelador de mallas la sigue representando con triángulos planos. Esto funciona en la mayoría de renderizados, animaciones y juegos, pero no en el diseño para la fabricación. Es importante señalar que muchos procesos de fabricación utilizan mallas, pero la densidad de la malla debe estar controlada por la aplicación de fabricación para lograr la precisión deseada. Rhino no utiliza mallas para modelar, pero puede convertir las NURBS a mallas de cualquier densidad para la exportación de archivos y el renderizado.

  2. El segundo método son las NURBS. La mayoría de modeladores CAD, CAM, CAE y CAID, incluyendo a Rhino, representan formas libres con NURBS. Los productos que utilizan NURBS pueden representar potencialmente formas libres con la precisión adecuada para las aplicaciones más exigentes siempre que sean diligentes en su implementación de NURBS. Si el enfoque principal de una aplicación es el diseño de maquinaria y no las formas libres, es posible que su implementación NURBS no sea tan favorable para el modelado de formas libres más exigente. Esto es característico de los modeladores de sólidos paramétricos de medio alcance basados en las características que actualmente son tan populares.

Dado que el enfoque de Rhino es el modelado NURBS de formas libres, su implementación NURBS es de las mejores que existen hoy en día. Éstas son las principales características que hay que tener en cuenta para determinar si un modelador es lo bastante preciso para su aplicación:

  • Posición. Rhino, como la mayoría de productos de CAD, representa la precisión en números con comas flotantes de doble precisión. Esto significa que la coordenada x, y o z de cualquier punto puede tener un valor que oscila entre máximo ±10308 y mínimo ±10-308. Debido a la limitación de la tecnología informática actual, la precisión de los cálculos es de 15 dígitos en un intervalo que oscila entre ±1020 y ±10-20. Esta limitación se produce en todos los productos de CAD actuales.

    Los productos de CAD más antiguos tienen otras limitaciones porque en un principio fueron creados para funcionar en ordenadores con menor precisión. Por ejemplo, muchos modeladores de CAD están diseñados para realizar cálculos de geometría restringida a una caja de tamaño 1000x1000x1000 metros centrada en el origen.  (Para geeks: otros conocidos programas de modelado ya hechos requieren parametrizaciones que les falta entre un factor de 10 para ser parametrizaciones de longitud de arco). Rhino no tiene ninguna de las limitaciones halladas en esos productos anteriores.

  • Intersecciones. En Rhino, cuando dos superficies de forma libre se entrecruzan, la curva de intersección resultante se calcula con la precisión especificada por el usuario. La precisión (tolerancia) de Rhino por defecto es de 1/100 milímetros. Muchos sistemas de CAD han incorporado tolerancias que el usuario no puede dominar.

    Si analiza detenidamente la geometría que producen otros modeladores a partir de intersecciones de superficies de forma libre, los redondeos de forma libre y las equidistancias de forma libre, encontrará que esta geometría de forma libre se ha calculado en realidad con una precisión de entre 10-2 y 10-4 metros, aunque indiquen que la precisión es de 10-8 (sin tener en cuenta que las unidades están en metros).

  • Continuidad (cambio de curvatura igualado en una costura). La mayoría de programas de CAD ni siquiera tienen herramientas para igualar curvaturas, sin mencionar que sean lo bastante precisas para un diseñador crítico. Si su aplicación requiere superficies de forma libre suaves, como por ejemplo planos aerodinámicos, hidroalas, lupas o superficies reflejantes, necesitará las herramientas que sólo tiene Rhino o programas de modelado de superficies de alta capacidad como CATIA y Alias.

Otros aspectos a considerar:

  • Unidades. En Rhino se pueden especificar las unidades. Cuando unidades se cambian, todos los cálculos se realizan en esas unidades. En muchos programas de CAD, las unidades sólo se pueden visualizar en pantalla, pero no modificar. Aunque esté especificado en milímetros, todos los cálculos se hacen en metros. Nada especial. Sólo desplace el decimal. ¡Incorrecto! Siga leyendo.

  • Cambiar unidades. Cambiar o convertir unidades puede ser uno de los problemas de precisión más contemplados en CAD/CAM. La mayoría consideramos que convertir unidades imperiales a unidades métricas puede ser impreciso, sin tener en cuenta las conversiones de milímetros a centímetros. ¿Por qué? Porque pensamos en decimales. ¿Pero sabe lo que pasa? Que el ordenador no. Es binario (es decir, de base 2, no 10). Esto significa que hay que realizar una o más multiplicaciones o divisiones de cifras con comas flotantes para convertir de milímetros a centímetros. Las imprecisiones ocasionadas al convertir de milímetros a centímetros son las mismas que se producen al convertir de milímetros a pulgadas.

En resumen, Rhino es tan o más preciso que cualquier otro programa de CAD del mercado actual. Además, Rhino proporciona herramientas para configurar la precisión y las unidades, así como herramientas para controlar y calcular continuidades, de lo cual no disponen muchos productos de CAD.