نرم‌افزار راینو (Rhinoceros 3D) یک نرم‌افزار طراحی سه‌بعدی یا به عبارت بهتر نرم‌افزار طراحی صنعتی است که برای مدل‌سازی صفحات و حجم‌های پیچیده استفاده می‌شود. نرم‌افزار راینو یک نرم‌افزار مدل‌سازی سه‌بعدی قوی است که توسط شرکت McNeil عرضه شده است. این نرم‌افزار بر پایه خطوط NURBS تولید هندسه می‌کند که از دقت بالایی برخوردار است. خطوط NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines) ارائه ریاضی هندسه سه‌بعدی است که می‌تواند هر شکلی را از یک خط، دایره، قوس، یا منحنی دوبعدی ساده تا پیچیده‌ترین سطح آزاد یا جسم سالید و توپر سه‌بعدی را بادقت توصیف کند. این نرم‌افزار باتوجه‌به قابلیت بالایی که دارد در سطح وسیعی در صنایع کشتی‌سازی استفاده می‌شود. به‌علاوه افزونه‌های دریایی مختلفی برای آن توسعه داده شده است که در این متن به معرفی چند نمونه از افزونه‌های پرکاربرد در صنایع کشتی‌سازی پرداخته می‌شود.

افزونه SD_NAUTILUS یک افزونه منحصربه‌فرد، ساده و کم‌هزینه است که در درجه اول برای صنعت کشتی‌سازی طراحی شده است، اما می‌توان از آن در سایر زمینه‌های صنعت مکانیک نیز استفاده نمود. این افزونه بر نرم‌افزار Rhinoceros سوار می‌شود و برای معماران دریایی، مراکز طراحی و کارخانه‌های کشتی‌سازی مناسب می­باشد. این افزونه منوی گسترده­ای از ابزارهای اضافی را برای مدل‌سازی سریع سه‌بعدی معمولی برای دفتر طراحی کشتی‌سازی ارائه می‌دهد که شامل موارد زیر است:

تعیین موقعیت خودکار عناصر سازه‌ای با نام‌گذاری به روش کارخانه‌های کشتی‌سازی
ایجاد خودکار مشخصات و لیست قطعات با اطلاعات وزن و مرکز ثقل
استخراج سریع مقطع نیمه اتوماتیک، آماده‌سازی برای ترسیم دوبعدی و استخراج به هر بسته نرم‌افزاری Cad
استخراج سریع المان‌های سازه‌ای برای آماده‌سازی برش CNC
استخراج خودکار پروفایل و آماده‌سازی برای طرح‌های پروفایل دوبعدی
استخراج سطح گسترش‌یافته صفحات
این نسخه از افزونه به‌صورت رایگان در اینترنت موجود است و نسخه‌های مختلف در (لینک:SD_NAUTILUS) قابل‌دسترسی است. نمایی از این افزونه در ادامه آورده شده است.

افزونه ExpressMarine یکی از ماژول‌هایی سازه‌ای دیگری است که بر پایه نرم‌افزار Rhinoceros جهت کاربرد در صنایع کشتی‌سازی توسعه داده شده است. افزونه ExpressMarine رویکرد جدیدی در مدل‌سازی پارامتریک دارد که ترکیبی از پارامترهای ریاضی و گرافیکی است که پایه مدل سه‌بعدی را تشکیل می‌دهد. در این افزونه فرم هندسه کشتی و کل سازه آن قابل طراحی است. از ویژگی‌های عالی این افزونه این است که با تغییر در یک سطح، در تمامی دیگر سطوح این تغییر اعمال و اصلاح می‌شود.

با اولویت‌بندی کارایی، این افزونه اجازه استفاده از عناصر پارامتری و غیرپارامتریک را در یک مدل به طور هم‌زمان فراهم می‌کند؛ بنابراین معایب رویکرد کاملاً پارامتریک را به حداقل می‌رساند. به عبارتی وقتی که زمان مدل‌سازی برای تعاریف کامل پارامترهای خاص که ممکن است بعداً هرگز مورداستفاده قرار نگیرند، تلف می‌شود، این افزونه از طراحی غیرپارامتریک استفاده می‌کند و مدت‌زمان طراحی را کاهش می‌دهد.

مدل‌سازی هندسه‌های پیچیده یا واردکردن و تبدیل آن‌ها از نرم‌افزار Rhinoceros به یک شی سازه‌ای در افزونه ExpressMarine بسیار ساده خواهد بود که از ویژگی‌های خوب این افزونه است. افزونه ExpressMarine با بهره‌گیری از قدرت Rhino برای استخراج کردن فرمت فایل­های متعدد، انتقال یکپارچه هندسه را به ابزارهای دیگر امکان‌پذیر می‌کند و آن را به یک پیش پردازشگر ایده‌آل برای مهندسی جزئیات، شبیه‌سازی سازه‌ای به روش اجزا محدود (FEM)، بررسی وزنی، طراحی مؤسسه رده‌بندی و غیره تبدیل می‌کند. این نسخه به‌صورت رایگان در اینترنت موجود نیست اما نسخه موقت آزمایشی ۳۰ روزه این افزونه در (لینک:ExpressMarine) جهت نصب در نسخه ۷ نرم‌افزار Rhinoceros قابل‌دسترسی است. نمایی از این افزونه برای راینو در شکل‌های زیر قابل مشاهده است.

نمایی از افزونه ExpressMarine

Orca3D یک افزونه نرم‌افزاری برای Rhinoceros است که ویژگی‌های تخصصی طراحی و تحلیل قایق و کشتی را ارائه می‌دهد. این افزونه با مدل‌سازی سه‌بعدی در نرم‌افزار Rhinoceros، طراحی بدنه و fairing، هیدرواستاتیک و پایداری کشتی سالم، پیش‌بینی سرعت و قدرت، بررسی وزن و هزینه، و دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) را انجام می‌دهد. از کدنویسی‌های افزونه Grasshopper برای محاسبات هیدرواستاتیک و پایداری، تغییرات فرم بدنه و پیش‌بینی مقاومت استفاده شده است. افزونه Grasshopper یک افزونه پرکاربرد است که در ادامه برای طراحی پارامتریک معرفی خواهد شد. افزونه Orca3D کاملاً بصری، آسان برای یادگیری بوده و به طور کامل با محیط Rhino یکپارچه شده است. این افزونه توسط معماران دریایی توسعه‌یافته و با سطح فنی درجه یک پشتیبانی می‌شود. در حال حاضر نسخه نهایی این افزونه رایگان نیست. نسخه موقت آزمایشی این افزونه برای ۱۵ روز فعال خواهد بود. لازم به ذکر است نسخه دوم این افزونه نیاز به نصب Rhinoceros 6.35 یا Rhinoceros 7.14 دارد. دسترسی جهت دانلود نسخه موقت این افزونه در آدرس (لینک:Orca3D) قرار دارد. نمایی از این افزونه در اشکال زیر دیده می‌شود.

افزونه SEANAPTIC یک برنامه بر پایه Rhino است که به معماران دریایی اجازه می‌دهد تا سازه‌های پارامتریک کشتی را با کارایی بسیار بالا مدل کنند. استخراج فایل به انسیس باکیفیت مش عالی و انتقال مستقیم ضخامت‌ها، مواد و مقطع تیرها در این افزونه فراهم است. به‌علاوه استخراج مستقیم فایل به نرم‌افزار ShipConstructor از طریق افزونه Accelerator for ShipConstructor در این افزونه امکان‌پذیر است. افزونه Seanaptic لیست مواد، نقشه‌های مؤسسه رده بنده، مدیریت وزن سه‌بعدی همه اجزا را برای ردیابی وزن و ارزیابی فضا، طبقه‌بندی بلوک‌ها و بسیاری ویژگی‌های مدل‌سازی دیگر را ارائه می‌دهد. به لطف الگوریتم‌های اتوماسیون پیشرفته و وجود مدل سه‌بعدی در کنار نقشه‌های دوبعدی، روند مدل‌سازی در این افزونه بسیار سریع انجام می‌شود. لینک دسترسی به نسخه موقت آزمایشی این افزونه در (لینک:Seanaptic) و نمایی از آن در ادامه موجود است.

نمایی از افزونه Seanaptic

گرس‌هاپر (Grasshopper) یکی از مشهورترین پلاگین‌های رایگان نرم‌افزار Rhinoceros است که مختص رشته مهندسی دریا نیست؛ اما قابلیت‌های خوبی جهت مدل‌سازی پارامتریک در صنایع کشتی‌سازی دارد. اکثر افزونه‌های در Rhinoceros نیاز به نصب جداگانه دارد. اما از نسخه ۶ به بعد، گرس‌هاپر در پکیج نصبی خود قرار دارد و دیگر نیاز به دانلود جداگانه آن نیست. نام کامل این پلاگین، Grasshopper3D و محصول کمپانی رابرت مک‌نیل و همکاران است که توسط دیوید راتن توسعه داده شده است. این پلاگین قدرتمند، در واقع یک زبان برنامه‌نویسی گرافیکی (بصری) است. به این معنی که می‌توان بدون نیاز به کدنویسی و یادگیری اصول برنامه‌نویسی، صرفاً با ابزارها و دکمه‌های گرافیکی، الگوریتم‌های مختلف را تولید کرد و برای آن پارامترهای خاصی را در نظر گرفت.

این قابلیت تحول بسیار بزرگی در مدل‌سازی پارامتریک معماری به وجود آورد. به این دلیل که اکثر معماران و طراحان داخلی به زبان‌های برنامه‌نویسی کامپیوتری تسلط ندارند و گرافیکی بودن عناصر برنامه‌نویسی به آن‌ها کمک می‌کند تا بتوانند طراحی‌های پارامتریک خود را در قالب الگوریتم و محاسبات ریاضی دقیق، کدنویسی کنند. البته لازم به ذکر است که در طرح‌های بسیار حجیم این افزونه سنگین‌کار خواهد کرد و مناسب نخواهد بود. در واقع این افزونه با تغییر یک سطح، سطوح دیگر را اصلاح می‌کند که زمان اجرای آن در برخی موارد زیاد خواهد بود. در واقع این یکی از معایب زبان برنامه‌نویسی گرافیکی (بصری) است. این افزونه در صنعت کشتی‌سازی به دلیل طراحی پارامتریک قابل‌استفاده است. نکته خیلی خوب این افزونه قابلیت اشتراک کدنویسی گرافیک صورت‌گرفته است. به عبارتی کدهای مختلفی در این افزونه نوشته شده است و در منابع اینترنتی مختلفی قابل دستیابی است. به طور مثال چند نمونه کدنویسی گرافیکی گرس‌هاپر در زمینه صنعت کشتی‌سازی در لینک‌های زیر قابل‌دسترسی است.

swordfish-3d: دارای کاربرد در مدل‌سازی، تجزیه ­و تحلیل و طراحی بدنه کشتی (لینک:swordfish-3d)
Nemo: دارای ابزارهای متعددی برای تولید طرح خطوط، محاسبه هیدرواستاتیک، انجام پیش‌بینی مقاومت، استخراج داده‌های سازه‌ای، تولید نقشه‌های دوبعدی و تبادل داده با سایر نرم‌افزارهای خارجی شامل ابزارهای رایگان برای ایجاد اشکال پارامتری مانند پروفیل ناکا، هیدروفیل، کیل، سکان، پروانه و پلان بادبان (لینکNemo)
نمایی از افزونه Seanaptic

مطالب مرتبط

keyboard_arrow_up