Déplier une surface dans Rhino 8 : UnrollSrf ou Squish ?

Dans Rhino 8, les commandes UnrollSrf et Squish permettent de créer des patrons 2D à partir de surfaces 3D. Selon la documentation de Rhino 8 de McNeel, UnrollSrf aplatit les surfaces développables, courbées dans une seule direction, tandis que Squish transforme les maillages ou les surfaces NURBS à double courbure en patrons plats, avec des estimations de déformation. Avant de commencer, il faut évaluer la géométrie de la surface et le comportement du matériau utilisé en fabrication, notamment sa capacité à s’étirer ou à se comprimer.

1. Évaluez d’abord si la surface est développable

Une surface développable est une surface que l’on peut obtenir en pliant une feuille plane sans l’étirer, la déchirer ni la plisser. Les cylindres, les cônes et certaines surfaces de coque de bateau en font partie. Sur ces surfaces, la courbure ne s’exerce que dans une direction ; dans l’autre, des lignes droites parcourent la surface. La documentation de McNeel indique que la courbure de Gauss est nulle sur ce type de surface.

Les sphères et les formes similaires, courbées dans deux directions, ne peuvent pas être dépliées de la même manière. L’analyse de la courbure de Gauss aide à repérer les zones à double courbure. La commande Curvature de Rhino affiche également la courbure lorsque le curseur se déplace sur la surface : selon la documentation, les surfaces développables présentent un arc et une ligne, tandis que les surfaces à double courbure en présentent deux.

1. Avant le dépliage, vérifiez la surface et, le cas échéant, les courbes de découpe.

2. Repérez les zones à double courbure à l’aide de l’analyse de la courbure de Gauss.

3. Si la surface est courbée dans une seule direction, envisagez UnrollSrf ; si elle présente une double courbure, envisagez Squish.

2. Utiliser UnrollSrf sur les surfaces développables

UnrollSrf transforme des surfaces ou des polysurfaces en surfaces planes. La commande permet également de sélectionner des courbes, des points de texte ou des points situés sur la surface. Si une polysurface découpée ne peut pas être dépliée, McNeel recommande de retirer les courbes de découpe, de déplier la surface et les courbes, puis de découper à nouveau la surface aplatie.

Le chemin de menu de la commande est Surface Tools › Surface › Surface Flattening › Unroll Developable Surface. L’option Explode permet de conserver les surfaces obtenues séparées ou de les réunir le long des arêtes communes de la polysurface d’origine. Si certaines arêtes doivent être séparées après le dépliage, sélectionnez avant l’opération les arêtes à laisser ouvertes avec la commande UnjoinEdge. L’option Labels crée des repères numérotés correspondants sur l’objet d’origine et le résultat ; KeepProperties détermine si les propriétés de l’objet sont copiées sur les nouvelles surfaces.

Rhino peut afficher un avertissement signalant une différence entre l’aire de la surface dépliée et celle de la surface d’origine. Cet avertissement est important : le dépliage de certaines surfaces peut entraîner des différences d’aire et de longueur dans les directions. UnrollSrfUV est une commande distincte qui conserve les informations UV des surfaces d’entrée lors de leur mise à plat. Le paramètre LinearDirection de cette commande détermine quelles courbes isoparamétriques seront considérées comme rectilignes. Sur une surface développable comme un cylindre, choisir la mauvaise direction peut provoquer une déformation et un avertissement de perte d’aire.

3. Squish pour les surfaces à double courbure

Squish transforme des maillages ou des surfaces NURBS 3D courbés dans deux directions en patrons 2D plats. La commande affiche sous forme de nuages de points rouges les zones susceptibles de se comprimer lorsque le patron reprend sa forme 3D, et en vert celles susceptibles de s’étirer. Jusqu’à dix points de texte peuvent être ajoutés aux emplacements de déformation la plus importante ; le nombre indiqué correspond au pourcentage de variation de longueur. Le rapport inclut également les estimations de compression et d’expansion, ainsi que la variation d’aire.

1. Si la surface comporte une couture fermée, envisagez l’option SplitSeams. Cette option peut permettre de déplier le maillage en le séparant le long de la couture ; la documentation donne les formes cylindriques fermées en exemple.

2. Utilisez l’option PreserveBoundary pour éviter la déformation des longueurs des bords.

3. Choisissez le paramètre Deformation en fonction du comportement du matériau. Free ne privilégie ni l’étirement ni la compression. StretchMostly et StretchOnly privilégient l’expansion ; CompressMostly et CompressOnly privilégient la compression. Les options Custom permettent de définir des paramètres de déformation personnalisés.

4. Si le matériau utilisé en fabrication est rigide ou souple, sélectionnez Material en conséquence. Rigid vise à réduire les contraintes lors de la création d’une forme 3D avec un matériau rigide ; Floppy cherche à limiter autant que possible la déformation géométrique avec un matériau souple.

Lorsque CustomA, CustomB ou CustomC est sélectionné, les paramètres BndStretch, BndCompress, InteriorStretch et InteriorCompress peuvent être réglés. Selon la documentation, leur valeur par défaut est 1 et chacun peut recevoir une valeur positive. À paramètres identiques par ailleurs, une valeur plus élevée réduit l’effet de la déformation concernée. Dans l’exemple donné par McNeel pour limiter fortement l’expansion intérieure, BndStretch, BndCompress et InteriorStretch sont réglés sur 1, et InteriorCompress sur 100. Dans l’exemple visant à préserver les longueurs des bords, BndStretch et BndCompress sont réglés sur 10, et les paramètres intérieurs sur 1. Ces combinaisons ne sont pas des recettes universelles, mais des exemples de documentation qui illustrent l’effet des paramètres.

Qu’est-ce que cela change dans un flux de travail d’architecture et de visualisation ?

Les équipes d’architecture, d’architecture intérieure et de visualisation qui préparent des patrons de découpe pour des surfaces courbes ne devraient pas choisir leur commande en se fondant uniquement sur l’apparence du modèle. UnrollSrf offre une méthode directe pour les surfaces développables, tandis que Squish rend visibles les déformations des surfaces à double courbure et aide à créer un patron initial. La documentation de Rhino précise que Squish ne modélise pas entièrement le comportement réel des matériaux. Pour les fabrications où le coût du matériau, de la découpe ou du pliage est important, le patron doit être validé avec l’expertise de l’atelier et des spécialistes des matériaux. Squish ne fonctionnant pas bien sur les surfaces développables, UnrollSrf est à privilégier pour ces géométries.

Erreurs fréquentes

• Supposer qu’une surface à double courbure peut être dépliée sans erreur avec UnrollSrf. Les formes comme les sphères et les tores ne peuvent pas être correctement mises à plat avec cette commande.

• Considérer le patron 2D généré par Squish comme définitif et prêt pour la fabrication. La commande estime les déformations ; elle ne remplace pas la prise en compte des propriétés réelles du matériau et des conditions de fabrication.

• Négliger l’avertissement d’UnrollSrf concernant la différence d’aire ou ne pas vérifier le choix de LinearDirection dans UnrollSrfUV.

• Utiliser Squish sur des surfaces développables. La documentation indique que cette commande ne donne pas de bons résultats sur ces surfaces.