Déplier une surface dans Rhino 8 : UnrollSrf, Squish et Smash

Dans Rhino 8, la commande à utiliser pour convertir une surface en patron 2D dépend de sa développabilité et du comportement du matériau. La documentation de Rhino 8 de McNeel présente UnrollSrf pour les surfaces courbées dans une seule direction, et Squish et Smash pour les surfaces à double courbure. Les étapes ci-dessous vous aident à examiner la surface, à choisir la commande appropriée et à évaluer le résultat.

1. Vérifier si la surface est développable

Une surface est développable si une feuille de matériau plane peut être mise en forme sans être étirée, déchirée ni froissée. Les cylindres et les cônes en sont des exemples. Les surfaces à double courbure, comme les sphères et les tores, ne peuvent pas être mises à plat correctement sans tenir compte des propriétés du matériau.

La documentation de Rhino indique que l’analyse de la courbure gaussienne permet de repérer les zones à double courbure non développables. La commande Curvature aide également à visualiser la courbure lorsque le curseur se déplace sur la surface : sur les surfaces développables, elle affiche un arc de courbure et une ligne droite ; sur les surfaces à double courbure, deux arcs sont affichés.

Cette vérification permet de commencer avec la commande adaptée. Lorsque les dimensions et la forme du patron plat sont particulièrement importantes, évaluez la développabilité géométrique de la surface avant de poursuivre.

2. Mettre à plat les surfaces développables avec UnrollSrf

UnrollSrf déplie une surface ou une polysurface courbée dans une seule direction pour en faire une surface plane. Dans Rhino 8, la commande se trouve dans le menu Surface › Surface Flattening › Unroll Developable Surface. Vous pouvez aussi la lancer en saisissant UnrollSrf.

1. Utilisez l’analyse de la courbure gaussienne pour vérifier si la surface comporte des zones à double courbure.

2. Lancez la commande UnrollSrf et sélectionnez la surface ou la polysurface à déplier. Vous pouvez également sélectionner des courbes, des points de texte ou des points situés sur la surface.

3. Indiquez si les éléments de la polysurface doivent rester séparés ou être réunis le long de leurs arêtes de jonction d’origine. Avec l’option Explode, Yes les laisse séparés ; No les réunit.

4. Vérifiez l’avertissement qui compare l’aire de la surface dépliée à celle de la surface d’origine. Rhino peut afficher un avertissement lorsque la différence entre les deux aires dépasse le pourcentage défini.

Pour fonctionner, UnrollSrf nécessite que la surface soit rectiligne dans une direction. Les sphères, les tores et les surfaces courbées dans deux directions ne peuvent pas être dépliés correctement avec cette commande. Rhino peut toutefois tenter de déplier une surface non développable : il est donc important de vérifier le résultat et l’avertissement relatif à la différence d’aire.

Si vous rencontrez des problèmes en dépliant une polysurface découpée, McNeel conseille de supprimer les courbes de découpe, de déplier la surface et les courbes, puis de découper à nouveau la surface aplatie. Cette méthode peut être essayée lorsque la géométrie découpée est à l’origine du problème.

3. Évaluer Squish et Smash pour les surfaces à double courbure

Squish transforme un maillage 3D ou une surface NURBS courbée dans deux directions en patron 2D plat. La commande affiche les zones de compression sous forme de nuages de points rouges et les zones d’étirement en vert. Les points de déformation les plus marqués peuvent être indiqués par des points de texte. Le rapport fournit des estimations de compression et d’expansion, ainsi que la variation d’aire.

1. Lancez la commande Squish ou passez par le menu Surface › Surface Flattening › Squish Double-Curved Surface.

2. Choisissez les options en tenant compte du matériau prévu pour la fabrication et du type de déformation acceptable.

3. Une fois le patron créé, examinez la variation d’aire et les estimations de compression et d’étirement. Ces valeurs sont des estimations, et non une garantie de fabrication.

Les options Deformation définissent la préférence entre étirement et compression. Free ne privilégie aucune des deux directions. StretchMostly favorise l’expansion, CompressMostly la compression ; StretchOnly interdit la compression, tandis que CompressOnly interdit l’expansion. Les options CustomA, CustomB et CustomC permettent d’utiliser des paramètres de déformation personnalisés. Leur valeur par défaut est 1 et elles peuvent être réglées sur une valeur positive. Toutes choses égales par ailleurs, une valeur plus élevée réduit la quantité de déformation correspondante.

Smash produit un dépliage 2D approximatif des surfaces à double courbure et n’exige pas que la surface soit rectiligne dans une direction, contrairement à UnrollSrf. Il peut notamment être utilisé pour des surfaces qui ne sont pas trop courbées et qui seront réalisées dans un matériau extensible comme le caoutchouc. Le résultat comporte toutefois une certaine marge d’erreur : il ne doit pas être considéré comme un dépliage exact. La commande se trouve dans le menu Surface › Surface Flattening › Smash Double-Curved Surface.

Pour les surfaces développables, McNeel recommande d’utiliser UnrollSrf plutôt que Squish, dont les résultats ne sont pas jugés satisfaisants dans ce cas. Squish est conçu pour les maillages ou les surfaces NURBS à double courbure. Smash fournit également un dépliage approximatif ; son résultat ne doit donc pas être considéré comme une mise à plat exacte.

4. Vérifier le patron avant de le transmettre à la fabrication

Pour les revêtements architecturaux, les éléments d’intérieur ou les patrons 2D issus de modèles de visualisation, il faut évaluer séparément le dépliage géométrique et le comportement réel du matériau. Pour les surfaces développables, UnrollSrf peut servir de point de départ ; pour les formes à double courbure, ce rôle revient à Squish ou Smash. Toutefois, il ne faut pas supposer qu’un patron obtenu à partir d’une forme à double courbure est directement prêt à fabriquer.

Lorsqu’il aplatit un maillage dense, Squish cherche à réduire les variations d’aire et de longueur des arêtes des éléments de surface. McNeel indique que l’algorithme ne modélise pas suffisamment certains facteurs, comme l’épaisseur et les propriétés réelles du matériau. Pour les projets où les coûts de découpe ou de pliage sont élevés, ou lorsque les délais et les coûts de production sont critiques, le résultat de Squish ne doit servir que de première évaluation ; le patron doit être vérifié en fonction du matériau réel et de l’expertise en fabrication.

Pour reporter sur une surface 3D les courbes ou les points créés dans le patron 2D aplati, vous pouvez utiliser SquishBack. Cette commande renvoie les courbes et les points du patron 2D à la forme d’origine après application de Squish :

SquishBack

Erreurs fréquentes

• S’attendre à un dépliage exact d’une surface à double courbure, comme une sphère ou un tore, avec UnrollSrf.

• Considérer le rapport de déformation de Squish comme une prédiction exacte du comportement du matériau en fabrication.

• Utiliser Squish sur des surfaces développables ; McNeel recommande UnrollSrf dans ce cas.

• Ne pas tenir compte de l’avertissement sur la différence d’aire après l’opération UnrollSrf.

• Valider définitivement un patron 2D pour une fabrication coûteuse ou soumise à des délais critiques sans vérification du matériau et du procédé de fabrication.

Ces commandes et options sont décrites dans la documentation de Rhino 8. Pour les équipes d’architecture et d’aménagement intérieur, la démarche pratique consiste à vérifier d’abord si la surface est développable, à choisir ensuite la commande appropriée et à valider enfin le patron destiné à la fabrication en fonction du comportement réel du matériau.