Guide du dépliage de surfaces dans Rhino 8 : quand utiliser UnrollSrf et Squish ?

Les outils de dépliage de surfaces de Rhino 8 proposent deux approches aux concepteurs qui souhaitent créer un dépliage en deux dimensions à partir de modèles tridimensionnels. Selon la documentation officielle de McNeel, UnrollSrf déplie les surfaces développables présentant une courbure dans une seule direction, tandis que Squish convertit les maillages ou surfaces NURBS à double courbure en un motif 2D approximatif. Pour choisir le bon outil, il faut tenir compte de la géométrie de la surface et du comportement du matériau utilisé en fabrication.

1. Déterminez d’abord si la surface est développable

Les surfaces développables peuvent être formées en courbant une feuille plane, sans l’étirer, la déchirer ni la plisser. Les cylindres et les cônes en sont des exemples. UnrollSrf sert à déplier ce type de surface ; la documentation de Rhino 8 précise que la commande est conçue pour les surfaces ou polysurfaces présentant une courbure dans une seule direction.

Les formes à double courbure, comme les sphères et les tores, ne peuvent pas être mises à plat mathématiquement sans étirement ni compression. L’analyse de courbure gaussienne de Rhino aide à repérer les zones à double courbure. La documentation précise également que la commande Curvature affiche un arc unique et une ligne sur les surfaces développables, et deux arcs sur les surfaces à double courbure.

Étapes :

1. Examinez la courbure de la surface à déplier et déterminez si elle s’incurve dans une seule direction ou dans deux directions.

2. Pour les surfaces développables, utilisez la commande UnrollSrf via Surface Tools › Surface Flattening › Unroll Developable Surface.

3. Pour les surfaces à double courbure, créez un dépliage approximatif avec Squish ; ne considérez pas ce résultat comme un patron définitif prêt à fabriquer.

2. Dépliez les surfaces développables avec UnrollSrf

UnrollSrf transforme une surface ou une polysurface en surface plane. Pendant l’exécution de la commande, il est également possible de sélectionner les courbes, points de texte ou points situés sur la surface. Si une polysurface avec des surfaces rognées ne peut pas être dépliée, la méthode préconisée dans la documentation consiste à retirer les courbes de rognage, à déplier la surface avec elles, puis à rogner de nouveau la surface dépliée à l’aide de ces courbes.

Les options de la commande déterminent la manière dont la géométrie obtenue est organisée. Explode définit si les éléments du dépliage restent séparés ou sont réunis ; Labels détermine si des points numérotés sont affichés sur les arêtes correspondantes. KeepProperties contrôle la copie des propriétés de l’objet source vers le nouvel objet. La commande UnjoinEdge permet de définir les arêtes le long desquelles la polysurface sera divisée.

RelativeTolerance est la tolérance utilisée pour considérer une direction comme linéaire lorsque LinearDirection=Natural. La documentation indique que les petites valeurs sont plus strictes, tandis qu’une valeur de 1,0 permet de déplier de nombreuses surfaces de forme libre. Cette option n’a pas d’effet lorsque la direction U ou V est sélectionnée. Sur une surface développable comme un cylindre, le mauvais choix de LinearDirection peut provoquer une déformation et un avertissement de perte de surface.

3. Utilisez Squish pour les surfaces à double courbure

Dans Rhino 8, Squish convertit les maillages ou surfaces NURBS incurvés dans deux directions en motifs 2D. La commande est accessible via Surface Tools › Surface Flattening › Squish Double-Curved Surface. Son fonctionnement repose sur la limitation des variations de surface et de longueur des arêtes des faces du maillage. Les surfaces NURBS rognées sont également traitées au moyen d’un maillage dense.

Dans le résultat de Squish, les zones de compression sont représentées en rouge et les zones de tension par des nuages de points verts. Les statistiques indiquent la variation de surface et le degré de compression ou d’étirement attendu lorsque la surface est dépliée puis remise en trois dimensions. Les emplacements des déformations les plus importantes peuvent être signalés par un maximum de dix points de texte ; le nombre affiché à ces points correspond au pourcentage de variation de longueur.

Les options Deformation de la commande se choisissent en fonction de la préférence pour l’étirement ou la compression. Free ne privilégie aucune des deux directions ; StretchMostly et StretchOnly privilégient l’étirement, tandis que CompressMostly et CompressOnly privilégient la compression. Les options CustomA, CustomB et CustomC permettent de définir des paramètres de déformation personnalisés. Pour ces paramètres, les valeurs par défaut de BndStretch, BndCompress, InteriorStretch et InteriorCompress sont de 1 ; la documentation indique qu’ils peuvent être réglés sur n’importe quelle valeur positive. Plus la valeur est élevée, plus l’effet de la déformation correspondante est réduit.

Dans l’option Material, Rigid vise à réduire les contraintes produites lorsque le motif 2D reprend sa forme tridimensionnelle, tandis que Floppy vise à limiter autant que possible la déformation géométrique. Ces options ne doivent pas être considérées comme une simulation physique du matériau réel : McNeel avertit que l’algorithme Squish est trop simple pour modéliser le comportement réel de la plupart des matériaux en feuille.

4. Qu’est-ce que cela change dans un workflow d’architecture, d’aménagement intérieur et de visualisation ?

Pour les équipes d’architecture et d’aménagement intérieur qui souhaitent créer des patrons de découpe à partir de revêtements, de panneaux ou de surfaces courbes, la première question est de savoir si la géométrie peut être dépliée avec UnrollSrf. Les surfaces développables peuvent être traitées avec UnrollSrf ; pour les formes à double courbure, Squish peut servir de point de départ pour évaluer le dépliage du design. La documentation de Rhino mentionne également la commande Smash pour les matériaux pouvant s’étirer dans une certaine mesure, comme le tissu ; les résultats des deux commandes principales de ce guide ne sont pas interchangeables.

Vérifiez les écarts de surface et les indicateurs de déformation du dépliage ; ne négligez pas l’avertissement de perte de surface d’UnrollSrf. Évaluez selon vos besoins l’option PreserveBoundary de Squish, qui vise à préserver la longueur des bords, ainsi que les préférences de matériau. Toutefois, si le matériau est coûteux, si la découpe est onéreuse ou si les tolérances de fabrication sont critiques, considérez le résultat de Squish comme une première indication uniquement et faites appel à des spécialistes de la fabrication. La documentation souligne clairement qu’il ne faut pas fonder un résultat de fabrication définitif sur ce seul algorithme.

Erreurs courantes

• Supposer qu’une surface à double courbure, comme une sphère, peut être correctement dépliée avec UnrollSrf.

• Considérer que l’obtention d’un dépliage prouve qu’il n’y a aucune différence de surface ou de longueur dans le résultat.

• Interpréter les rapports de tension et de compression de Squish comme une représentation exacte du comportement physique réel du matériau.

• Utiliser un dépliage critique pour la fabrication sans évaluer le matériau réel ni les contraintes de fabrication.

UnrollSrf et Squish répondent à des conditions géométriques différentes. Analyser la surface avant de choisir une commande et vérifier les résultats dans le contexte de la fabrication réduit le risque de se fier à des dépliages incorrects.