Conception assistée par ordinateur

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1 Qu’est-ce que la CAO ?

CAO signifie Conception Assistée par Ordinateur. Un système CAO combine un logiciel et un équipement, par exemple un PC ou poste de travail, et permet à des ingénieurs de concevoir plus facilement des produits ou des systèmes. La CAO facilite la création, la modification, l’analyse ou l’optimisation d’un concept. La CAO permet de concevoir des formes et des courbes en deux dimensions (2D), ou des courbes, des surfaces et des solides en trois dimensions (3D). Cette dernière est connue sous le nom de CAO 3D. La CAO est utilisée dans tous les domaines de la conception technique et plus particulièrement pour développer des produits et des systèmes électroniques et mécaniques dans différentes industries. Telles que l’automobile, l’informatique, les communications, les produits de grande consommation, les équipements médicaux, la défense et l’aéronautique/ aérospatiale.

2 Qu’est-ce que la modélisation 3D ?

2.1 Modélisation tridimensionnelle

La modélisation tridimensionnelle est l'étape en infographie tridimensionnelle qui consiste à créer, dans un logiciel de modélisation 3D, un objet en trois dimensions, par ajout, soustraction et modifications de ses constituants.

La révolution consiste à faire tourner un profil 2D autour d'un axe 3D : on obtient ainsi un volume de révolution.

Dans le domaine de l’informatique graphique 3D, la modélisation 3D est un processus qui consiste à développer une représentation mathématique tridimensionnelle d’un objet à l’aide d’un logiciel CAO 3D. Le modèle 3D est affiché sous la forme d’une image bidimensionnelle par un processus appelé « rendu 3D » qui est une technique d’affichage des images 3D sur un écran d’ordinateur 2D. Par exemple, le rendu 3D est couramment employé dans les jeux informatiques pour procurer une expérience de jeu la plus réaliste possible, et aussi dans les techniques d’image de synthèse utilisés dans les sTypes de modélisation uperproductions cinématographiques américaines. Les modèles 3D peuvent évidemment être physiquement reproduits avec des imprimantes 3D

2.2 Types de modélisation

2.2.1 CSG (Constructive Solid Geometry, géométrie constructive des solides)

les objets sont définis par des opérations (unions, intersections…) sur des formes géométriques dans l'espace (polyèdres, sphères, cônes, courbes de Bézier, splines, NURBS…). Cette méthode est bien adaptée pour la création ex nihilo, puisqu'elle correspond bien à la façon dont l'esprit humain se représente la forme des objets.

2.2.2 B-Rep (Boundary Representation, représentation par frontières)

la surface de chacun des objets est limitée par des formes géométriques 2D (généralement des triangles). C'est le format naturel de sortie des scanners 3D qui mesurent les cotes de points à la surface des objets. C'est aussi la représentation généralement utilisée par les dispositifs d'affichage accélérés pour la 3D.

2.2.3 Splines

où les surfaces sont décrites par des courbes formant un treillis.

2.2.4 Surfaces implicites

où les objets à représenter sont décrits par des surfaces joignant des volumes, le plus souvent des sphères.

2.2.5 Voxels

reprenant en 3D l'analogie des images numériques où l'espace est divisé en intervalles réguliers.

3 les logiciels

3.1 Logiciels de CAO gratuits pour débutants

3D Slash

Leopoly

FreeCAD

K-3D

Leocad

Meshmixer

Sketchup

tinkerCad

Wings 3D

Strata

3.2 Logiciels de CAO gratuits pour utilisateurs expérimentés de CAO

3D Crafter, Amabilis (mise à jour le 13 octobre 2019)

Art of illution

Blender

BRL-CAD

Meshlab

Onshape

OpenCascade

4 source

Wikipedia (mise à jour le 13 octobre 2019)

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