Astuce Archicad · Géométrie 3D entre Archicad et Rhinoceros

05/01/26
Astuce Archicad · Géométrie 3D entre Archicad et Rhinoceros

Nous allons voir dans cet article les différences de traitement de la géométrie 3D entre les logiciels Archicad et Rhinoceros 3D. Dans un prochain article, nous verrons, les différentes techniques d’interopérabilité entre ces deux logiciels.

Chez CAD Equipement, nous proposons des formations pour tous les niveaux sur Archicad et Rhinoceros 3D, de l’initiation au perfectionnement. Nous proposons aussi, des accompagnements d’agences et de l’aide pour le paramétrage et la configuration de vos maquettes.

Pour rendre efficiente la pratique de ces deux logiciels, il est important de saisir leur fonctionnement respectif. Et surtout la manière qu’ils ont, chacun, de traiter la géométrie 3D.

Archicad est un logiciel BIM, dont la fonction principale est la production de plans (issus de la maquette 3D). La maquette numérique peut être utilisée pour réaliser un certain nombre de tâches.

Par exemple, dans un processus BIM, pour de la pré-synthèse, un pré-chiffrage ou pour la maintenance du bâtiment. Elle sert également à produire des images de synthèse, comme support de présentation de projet.

Les éléments qui la constituent, appelés « briques », en langage BIM, sont entièrement paramétriques et interopérables avec d’autres logiciels BIM (format d’échange IFC). Ils contiennent des informations alphanumériques qui pourront être exploitées pour quantifier des éléments et chiffrer le projet.

Ci-dessus une illustration des usages possibles avec la maquette 3D d’Archicad.

Le principe géométrique qu’il utilise est le maillage triangulé. Les coordonnées des points sont définies, sur l’axe des x, des y et des z.

Ci-dessus un exemple de l’outil maillage dans Archicad. Les nœuds (points noirs) ont tous une altitude différente, en z.

Rhinoceros 3D un logiciel de construction, surfacique. Il propose plusieurs systèmes géométriques, qui faciliteront la modélisation, en fonction de l’usage et des métiers concernés. Il est extrêmement précis et il intègre un module de programmation visuelle, paramétrique, fondée sur des algorithmes (Grasshopper). Il est possible de le transformer en logiciel BIM, en utilisant l’application VisualARQ.

Ci-dessus un exemple d’une maquette et sa documentation réalisée avec VisualARQ.

Ci-dessus un exemple de schéma d’un code visuel et le résultat obtenu en volume 3D réalisé avec Grasshopper.

Les deux logiciels peuvent communiquer entre eux et se synchroniser, en temps réel, grâce à la Live connexion, Grasshopper Archicad.

Ci-dessus un exemple d’utilisation de la connexion entre Archicad, Rhino et Grasshopper, pour créer des poutres courbes et paramétriques.

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Rhinoceros 3D peut générer 3 types de surfaces :

  1. Des surfaces NURBS (Non-Uniform Rational Basis Spline) extrudées à partir de courbes NURBS,
  2. Des Maillages triangulaires ou quadrilatères à partir de primitives ou à partir de surfaces ou polysurfaces,
  3. Des SubD à partir de primitives ou à partir de surfaces ou polysurfaces.

1. Les NURBS Courbes et Surfaces

Les NURBS sont utilisées pour représenter mathématiquement des objets géométriques. Elles sont définies avec des points de contrôle aux coordonnées homogènes.

Ces fonctions d’ajustement sont particulièrement utilisées dans le domaine du design assisté par ordinateur, afin de générer et représenter des formes douces et ergonomiques. Elles présentent de nombreux avantages :

  • Facilité et précision pour évaluer une forme ;
  • Capacité pour approximer des formes complexes ;
  • Simplicité de construction et d’implémentation ;
  • Faible complexité des algorithmes utilisés.

Les surfaces sont créées à partir de courbes. Elles sont jointes entre elles par leurs bords.

Une fois jointes, elles constituent des polysurfaces ouvertes ou fermées (solides). Les solides peuvent être unis, soustraits ou intersectés grâce aux opérations booléennes.

Ci-dessus un exemple d’objet réalisé avec des courbes de départ, transformées en surfaces. Les surfaces sont jointes par les bords, pour donner des polysurfaces fermées = Solide.

2. Les Maillages Triangulaires et Quadrangulaires

Le maillage dans Rhinoceros 3D est une interprétation des surfaces, simplifiée, qui facilite la fluidité du modèle et l’export dans des formats spécifiques. Même si Rhino est un modeleur de surfaces NURBS, il utilise des maillages créés à partir de ces surfaces à des fins de visualisation et d’export des modèles.

Le maillage présente des avantages en termes de vitesses et de réglage de l’ombrage, il présente aussi des inconvénients. Le maillage de rendu est une approximation de la surface, il y a donc presque toujours des écarts entre le maillage de rendu à facettes et la surface lisse réelle.

L’exportation à partir de Rhino vers certains formats travaillant avec des polygones (.stl) créera aussi des objets maillés (dans le fichier exporté). Même si on ne peut pas modifier ces objets dans le fichier original de Rhino, on peut contrôler leur création avec les paramètres de maillage.

La fonction RemaillageQuad permet de créer un maillage plus lisse, se rapprochant au plus près du modèle original. (source : McNeel).

Ci-dessus la vignette de gauche illustre le résultat d’un maillage triangulaire et la vignette de droite la transformation d’une polysurface en maillage quadrangulaire, en utilisant QuadRemesh.

3. Le Concept SubD

Le concept SubD dans Rhinoceros 3D désigne la modélisation par surfaces de subdivision (Subdivision Surfaces), une approche qui permet de créer et éditer rapidement des formes organiques complexes, tout en conservant une grande précision.

Les objets SubD de Rhino sont des surfaces de subdivision de Catmull-Clark, conçues pour modéliser des formes libres et organiques, difficiles à obtenir avec les NURBS classiques ou les maillages standards.

Les SubD (peut également s’écrire « SUB-D ») permettent de manipuler des formes 3D en temps réel, par simple déplacement, extrusion ou ajout de points de contrôle, offrant une grande souplesse pour explorer des géométries complexes et malléables.

Un objet SubD peut être converti en maillage (quad ou triangle) ou en surface NURBS de haute précision, ce qui le rend utilisable pour la fabrication ou l’export vers d’autres logiciels (formats IGES, STEP, OBJ, STL…).

Elles se révèlent très efficaces, dans la création rapide de formes organiques (design produit, modélisation de personnages, architecture non standard).

En résumé, les SubD dans Rhinoceros 3D offrent un compromis puissant entre la flexibilité des maillages et la précision des NURBS, facilitant la création de formes complexes, lisses et prêtes pour la fabrication ou l’exportation.

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