La conception assistée par ordinateur (CAO)
1962 – Le système SKETCHPAD de Ivan Sutherland, projettant une chaise.
2018 – Rendu réaliste d’une salle à manger.
Les outils de CAO ont énormément évolué, comme en témoigne l'image de 1962 comparée à celle de 2018. Grâce à des interfaces avancées et des moteurs de calcul performants, les résultats sont aujourd'hui beaucoup plus réalistes en termes de dessins, mouvements et simulations.
La démocratisation du numérique, rend la conception assistée par ordinateur désormais accessible à un large éventail d’utilisateurs : hobbyistes, artisans, start-ups, ateliers, FabLabs, bureaux d’études et grandes entreprises pour la création d'objets divers.
La CAO ou la DAO ?
La conception assistée par ordinateur (CAO) et le dessin assisté par ordinateur (DAO) sont souvent confondus, bien qu’ils diffèrent.
La CAO ne se limite pas à l’édition de dessins ; elle permet, grâce à des outils spécialisés, d’organiser et de simuler les fonctions techniques d’un concept. L’édition de plans est ici secondaire et souvent automatisée.
La CAO ne se limite pas à l’édition de dessins ; elle permet, grâce à des outils spécialisés, d’organiser et de simuler les fonctions techniques d’un concept. L’édition de plans est ici secondaire et souvent automatisée.
La DAO se concentre sur la création de dessins où chaque trait reste un simple élément graphique, sans interprétation technique des fonctions.
Nous utilisons et formons exclusivement avec des logiciels de CAO pour garantir des conceptions paramétriques précises et fonctionnelles.
Conception paramétrique
La conception paramétrique permet de créer des modèles 3D dynamiques et modifiables, répondant à des conditions prédéfinies pour chaque projet. Bien que les logiciels de conception paramétrique utilisent des fonctions communes telles que l'extrusion, la révolution, les arrondis et les esquisses, l'apprentissage de cette méthode est applicable à tous les logiciels, et non limité à un seul, offrant ainsi une approche flexible pour conceptualiser des objets en 3D.
Aujourd’hui, parmi les différentes solutions proposées, il existe des logiciels sous licence libre ainsi que des logiciels payants avec pour certains des versions gratuites selon votre utilisation.
Quel logiciel CAO utiliser ?
En 2024, plus de 50 logiciels dédiés à la création d’éléments 3D sont disponibles, rendant le choix complexe pour le développement de projets.
Pour vous aider, nous avons sélectionné ceux qui se concentrent sur la conception paramétrique et offrent une accessibilité accrue.
Un excellent choix pour les utilisateurs à la recherche d'une solution gratuite et flexible, idéale pour des projets de taille moyenne et des utilisateurs souhaitant une approche paramétrique. Cependant, son apprentissage et certaines limitations de performance peuvent le rendre moins adapté pour les projets plus complexes ou professionnels.
- Fusion 360
Fusion 360 est un choix polyvalent et puissant, avec une interface conviviale et de nombreuses fonctionnalités intégrées, ce qui en fait une option idéale pour les petites entreprises, les startups, et les concepteurs qui ont besoin d’un outil tout-en-un. Cependant, sa dépendance au cloud, le coût des abonnements à long terme, et ses limites de performance peuvent être des inconvénients à prendre en compte selon le type de projet.
- OnShape ®
Une solution moderne et puissante pour la conception paramétrique collaborative en cloud, idéale pour les équipes de conception travaillant sur des projets communs. Elle offre une plateforme accessible et collaborative.
La version gratuite impose des projets publics et nécessite une connexion Internet, ce qui peut être un inconvénient pour les utilisateurs ayant des besoins privés ou hors ligne.
Quels fichiers 3D utiliser pour les échanges ?
Aujourd'hui, certains logiciels sont dits multi-environnement, permettant d'ouvrir et modifier directement les fichiers natifs de différents développeurs. Ces fichiers natifs offrent la possibilité de modifier dynamiquement l'ensemble des fonctions de l'objet 3D.
Lors d'échanges entre logiciels, différents formats de fichiers sont utilisés, chacun contenant des informations spécifiques liées à l'objet 3D.
Ce format de fichier 3D, géré comme une norme ISO, prend en compte les références, les surfaces, les corps, les composants, les assemblages et sous-assemblages avec textures et autres.
C’est le type de fichiers utilisé pour les échanges CAO, CFAO, Analyse, gestion de données, etc.
Par analogie le fichier PDF est au fichiers textes ce que le fichier STEP est au fichiers 3D.
- STL (STereo-Lithography avec l’extension .stl)
Le format de fichier STL est un format utilisé dans les logiciels de stéréolithographie et dédié au prototypage rapide, ce qui permet de fabriquer des objets solides à partir d’un modèle numérique.
Le fichier STL représente la surface externe d’un objet par des coordonnées de points en x,y,z.
Par analogie le fichier STL est au fichiers 3D ce que le fichier de TXT est au fichiers texte.
- OBJ (Wavefront OBJ .obj)
Le format OBJ à été développé par l’industrie de l’animation et est utilisé par le partage d’objets 3D sur un grand nombre de logiciels 3D y compris certains logiciels CAO.
Dans ce format AsCII, une surface polygonale est décrite par un ensemble de sommets (accompagné de coordonnées de texture et de normales en chaque sommet) et d’un ensemble de faces.
Règles et astuces en CAO
La maîtrise des règles de conception nécessite du temps, de la connaissance de cas et surtout de la pratique.
Ci-dessous un rappel des quelques règles importantes pour réussir sa conception 3D :
- Détailler et dissocier au maximum les différentes fonctions selon le fonctionnement géométrique de vos objets.
- Nommer les fonctions créées, de façon claire, dans l’arbre du modèle.
- Avoir un nombre d’entités par esquisse raisonnable et s’assurer que toutes les entités sont contraintes selon les besoins de votre objet.
- Assurer le dynamisme de votre modèle en utilisant au maximum les références des entités de construction de base du modèle (repère, axes, plans).
- Donner un ordre de construction à son modèle, modélisant en dernier les fonctions indirectes (arrondis, chanfreins, etc.)
- Dans le cas d’assemblages, définir les nombres de composants par fichier en fonction de leurs interactions, cela afin de simplifier les mises à jour des volumes en cours de projet.
- Les répétitions de composants standards suivi d’un groupe rigide permet un gain de temps considérable dans la conception d’assemblages.
Ces règles s'appliquent indépendamment du logiciel paramétrique utilisé, visant à garantir une conception structurée, modifiable et optimisée dans tous les environnements de travail.
Exemples de conception paramétrique
La création de modèles CAO permet de concevoir des pièces, des assemblages fixes, des mécanismes animés, des plans de fabrication, des modes d’emploi, des rendus réalistes et autres modèles de calcul dédiés à la matérialisation d’idées.
Diverses vidéos sont à votre disposition avec la possibilité de vous plonger dans l’univers de la création de modèles 3D. Les modèles sont créés sur le progiciel Fusion 360, les différents types d’objets modélisés dans les vidéos permettent de parcourir divers notions d’entités 2D et 3D.
Ecrin en bois
Création d’esquisses simples, désignation des corps et création des composants de la boite en apparence bois avec assemblage de charnières cylindriques connectées.
Visionner et télécharger gratuitement le modèle 3D :https://a360.co/34BRDCR
Charnière cylindrique
Création complète d’un modèle 3D d’une charnière cylindrique avec une liaison pivot et limites de mouvement.
Visioner et télécharger gratuitement le modèle 3D :https://a360.co/3mGLLhY
Stylo multi-couleurs
Création complète du modèle 3D d’un Stylo multi-couleurs avec création de répétition de composants, création de groupes rigides et définition des apparences.
Visioner et télécharger gratuitement le modèle 3D :https://a360.co/34AYSeg
Tabouret d’atelier
Création des corps avec utilisation de taraudages et filets 3D avec liaisons des composants.
Visioner et télécharger gratuitement le modèle 3D :https://a360.co/3bzhSeH
Parmi les différentes solutions disponibles volks.eco vous encourage à utiliser des solutions distribués sous license libre, selon la limites des besoins pour votre projet.