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Los métodos de empaquetado 3D en Fusion
Cuando se trata del proceso de empaquetado de piezas, también conocido como anidamiento 3D, la elección de las variaciones de los diferentes métodos de anidamiento puede afectar significativamente a la eficiencia y los resultados, ya que cada variación tiene sus propias metodologías y características de rendimiento.
Autodesk Fusion ofrece tres métodos diferentes de anidamiento 3D: Bounding Box, Monte Carlo y True Shape. La razón por la que la aplicación ofrece tres opciones diferentes es que cada método tiene sus propias ventajas relativas y los usuarios pueden encontrar que ciertos métodos son más ventajosos en determinadas aplicaciones.
Entonces, ¿cuáles son las ventajas y limitaciones de cada método?
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Empaquetado con caja delimitadora
El empaquetado mediante cajas delimitadoras es el más sencillo de estos tres métodos y la mejor opción para quienes se inician en el empaquetado de piezas. Este método utiliza la caja delimitadora del objeto para calcular la forma óptima de empaquetar las piezas en un volumen 3D. La principal ventaja del empaquetado con el método de la caja delimitadora es su sencillez y facilidad de uso.
Sin embargo, la propia sencillez del empaquetado con cajas delimitadoras tiene sus limitaciones. No ofrece ninguna posibilidad de rotar las piezas, lo que puede dar lugar a un uso ineficiente del espacio. Además, no puede duplicar piezas durante el proceso de empaquetado. Por lo tanto, las piezas deben duplicarse manualmente antes del empaquetado. Sin embargo, a pesar de estos inconvenientes, el empaquetado con caja delimitadora garantiza que las piezas no se superpongan y que se puedan empaquetar alrededor de zonas no imprimibles, así como piezas preposicionadas. Por lo tanto, el empaquetado con caja delimitadora será más adecuado para piezas simples con forma de bloque.
Características principales:
La dependencia del bloque delimitador puede reducir la densidad de embalaje.
Garantiza que las piezas no se superpongan entre sí (entrelazamiento).
Puede manejar zonas no imprimibles, no construibles y piezas bloqueadas.
No gira las piezas durante el embalaje.
No duplica las piezas durante el embalaje.
Embalaje Monte Carlo
El empaquetado Monte Carlo es más avanzado que el método de caja delimitadora. Se trata de un algoritmo de anidamiento basado en la traslación que utiliza una disposición inicial aleatoria de las piezas antes de moverlas hacia abajo al espacio disponible durante el proceso de empaquetado. La disposición de las piezas mediante un empaquetador Monte Carlo evita que se entrelacen, ya que se evita que se superpongan entre sí al moverlas. Sin embargo, debido a la disposición inicial aleatoria de las piezas, los resultados no son repetibles, lo que puede ser una desventaja en situaciones que requieren consistencia.
A diferencia del método Bounding Box, el empaquetador Monte Carlo incluye un paso de preprocesamiento que permite girar las piezas antes del empaquetado. Este paso de preprocesamiento aumenta la eficiencia en la utilización del espacio. También puede manejar zonas no imprimibles. En general, su capacidad para girar las piezas antes del empaquetado y su algoritmo de anidamiento basado en vóxeles lo convierten en una mejor opción que el empaquetador Bounding Box para aquellos usuarios que buscan una mayor eficiencia, especialmente para piezas más complejas.
Características principales:
Enfoque vóxel
Traslación/desplazamiento basado en el anidamiento con orden inicial aleatorio
Garantiza que las piezas no se superpongan entre sí
Puede adaptarse a zonas no imprimibles y piezas bloqueadas
Capacidad para rotar las piezas antes del empaquetado
No rota las piezas durante el empaquetado
La dependencia de la ruta de alimentación puede dar lugar a una menor densidad de empaquetado
No genera resultados repetibles debido a la colocación inicial aleatoria de las piezas
No duplica las piezas durante el empaquetado
Empaquetado True Shape
True Shape es un nuevo método de empaquetado que sucede al método Monte Carlo y ofrece a los usuarios otra variante de alto rendimiento del anidamiento 3D. También utiliza un enfoque basado en vóxeles, que comprueba la representación vóxel del volumen de impresión disponible antes de colocar las piezas. Este método también ofrece un control total de la rotación durante el empaquetado. Esto significa que, para cualquier pieza dada, se puede controlar qué rotación se puede tener en cuenta antes de colocar la pieza en el volumen de construcción. Las opciones de control de rotación disponibles con este empaquetador aumentan considerablemente la utilización del espacio y la eficiencia.
Una de las principales ventajas del empaquetado True Shape es la posibilidad de crear duplicados durante el proceso de empaquetado. Este enfoque es mucho más rápido y eficiente que crear duplicados manualmente antes del empaquetado. El empaquetado True Shape elimina la necesidad de volver a procesar cada duplicado después de voxelizar la pieza, lo que ahorra tiempo y recursos informáticos. Esto convierte al empaquetador True Shape en el método más rápido para anidar varias copias de una pieza.
Características principales:
Enfoque basado en vóxeles
Garantiza que las piezas no se superpongan entre sí
Puede adaptarse a zonas no imprimibles y piezas bloqueadas
Capacidad para rotar piezas durante el empaquetado
Capacidad para duplicar piezas durante el empaquetado
Genera resultados repetibles
Conclusión
En conclusión, los tres métodos de disposición permiten a los usuarios priorizar el anidamiento de las piezas según su volumen o el orden de selección, lo que ofrece flexibilidad en las estrategias de anidamiento. El algoritmo de anidamiento Bounding Box es una excelente opción para principiantes debido a su simplicidad y facilidad de uso, pero carece de eficiencia y flexibilidad.
Los algoritmos de anidamiento Monte Carlo y True Shape ofrecen mejoras significativas al permitir la rotación de las piezas antes y durante el proceso de anidamiento, respectivamente, y utilizan algoritmos de anidamiento basados en vóxeles. Sin embargo, al comparar el rendimiento general del anidamiento, True Shape Packing es el claro ganador.
Aunque el método Monte Carlo es una excelente opción, True Shape Packer destaca como el mejor algoritmo. Proporciona un control total de la rotación, se adapta perfectamente a geometrías complejas, admite la duplicación de piezas durante el empaquetado y garantiza resultados repetibles. Para los usuarios con una licencia comercial de Fusion, True Shape Packing es sin duda la mejor opción para un empaquetado 3D eficiente y fiable.
Más información
Puede descargar la aplicación CAD/CAM localizada Autodesk Fusion y probarla. Más información sobre Autodesk Fusion.
(Basado en material compartido originalmente en el blog de Fusion)