Revista >> Iunie 2026 [Nr. 283] >> Tehnologie

Proiectarea tehnică cu direct modeling

Mircea Badut

22 Iunie 2026

În urmă cu două decenii piața aplicațiilor software de proiectare tehnică trecea printr-o reformă de substrat: conceptul direct modeling amenința să schimbe radical paradigma modelării tridimensionale profesionale. Deși noua tehnologie și-a câștigat între timp un loc de referință în domeniul CAD (vedeți exemplul aplicației SketchUp), ea nu a înlocuit abordarea clasică a modelării 3D, ci i s-a alăturat în complementaritate.

Ciocnirea și fuziunea conceptelor
Începând cu anii 2000, concepția deja clasică în proiectarea tridimensională – prin modelare cu entități 3D parametrice – avea să fie provocată în chiar esențele sale de conceptul direct modeling, ivit din frustrările utilizatorilor care se împiedicau de limitele modelării clasice. Dar ce vină avea proiectarea cu entități de modelare, atât de bine consacrată în subdomeniul MCAD (proiectarea de piese/ansmabluri mecanice)? Ei bine, era un pic prea riguroasă. Pe măsură ce lucra, proiectantul trebuie să țină cont în permanență de entitățile 3D anterioare, de constrângerile geometrice și topologice ale acestora. Altfel zis, adăugarea unei forme noi nu se putea face oriunde și oricum. Aplicația MCAD păstra în ierarhia modelării toate entitățile din proiect (ierarhie alcătuind vizual arborele de modelare, situat de obicei în partea stângă a ecranului de lucru) și permitea utilizatorului să acceseze, în acel manager de modelare, oricare dintre entitățile folosite la proiect, spre a-i modifica parametrii (definiția geometrică), ceea ce în teorie era grozav, dar în practică conducea uneori la rezultate incoerente sau chiar la situații de inconsistență. În abordarea clasică, abaterea de la intenția inițială de proiectare era dificilă.
Majoritatea furnizorilor de software MCAD și-au însușit criticile aduse proiectării cu entități de modelare (feature-based modeling) și fie au introdus facilități direct modeling în procesul lor clasic (precum Solid Edge, SolidWorks, Inventor, NX), fie au recurs la proiectarea de la zero a software-ului (vedeți PTC Creo). Desigur, nu s-a renunțat (substanțial) la abordarea clasică (ea încă are multe avantaje pentru proiectele complexe/pretențioase), dar infuzia de direct modeling i-a cumva crescut flexibilitatea.

Esența direct modeling: proiectantul trage/împinge liber și direct (prin acțiune cu mouse-ul) formele 3D până ajunge la formele dorite, în timp ce suprafețele își mențin implicit coerența (topologic și morfologic) și conexiunile cu formele 3D adiacente. La prima vedere se poate spune că nu ar fi ceva diferit de funcțiile clasice Extrude și Revolve, însă aici aplicarea nu mai este încorsetată nici prin condiționări topologice/geometrice și nici prin raportarea la o jurnalizare conservatoare. Caracterul libertin al operației este dat și de parametrizarea slabă (care se face mai degrabă "la ochi" decât prin casete parametrice obligatorii în fluxul de lucru) și respectiv de asistența OSNAP (prinderea geometriilor curente de cele anterioare) mai intuitivă și mai rapidă, însă nu neapărat mai precisă (pentru că aplicația nu alege întotdeauna agățarea cea mai convenabilă pentru proiectant).

Da, în aplicațiile CAD specializate (precum MCAD) nu se putea renunța la ceea ce se câștigase. Ne amintim că paradigma feature-based modeling asigură o oarecare (și benefică) corespondență între entitățile de modelare și operațiile tehnologice prin care se materializează piesele/reperele proiectate, mai ales atunci când fabricația (de serie medie/mare) se realizează prin prelucrare substractivă, adică prin frezare/strunjire sau electroeroziune. (Da, pentru situațiile când este mai potrivită fabricația aditivă – prin turnare sau prin printare 3D – condiționarea nu își mai are rostul, și aplicațiile direct modeling pot constitui o bună opțiune.) Un alt exemplu, și tot din sfera MCAD, este cel al proiectării pieselor de tablă (sheet-metal; de genul carcaselor), unde entitățile de modelare corespund direct operațiilor tehnologice clasice (îndoire, tăiere, ambutisare, ștanțare, etc), și unde libertățile permise de modelarea directă pot crea probleme grave la implementarea în producție.
Privind retrospectiv, putem admite că la începutul mileniului trei se ajunsese la un contrast (nedorit) între capabilitățile platformelor hardware/software și încorsetările impuse de sistemele MCAD parametrice bazate pe entități de modelare înșiruite secvențial (history-based parametric modeling). Cealaltă motivație pentru reformare a constituit-o convingerea proiectanților mai pretențioși că o interacțiune condusă liber din ochi ar fi mai potrivită pentru a stoarce forme 3D neconvenționale și pentru a produce astfel suprafețe mai stilate (suprafețe organice). Așa au apărut – mai mult sau mai puțin tranzitoriu/paleativ – tehnologii precum SpaceClaim (PTC, CoCreate), Synchronous Technology (Siemens PLM Systems) sau Rapid Blue (Solid Edge). De altfel, până la urmă facilitățile direct modeling au ajuns să fie încorporate natural în soluțiile software, fără să mai necesite sintagme explicite.

SketchUp – modelorul-direct nativ
Deși este probabil cel mai de succes reprezentat al curentului direct modeling, SketchUp nu s-a dorit explicit un lider al noii paradigme. El nu deține în mod nativ funcții de editare/deformare locală a suprafețelor 3D, deci nu a ales calea direct modeling pentru a revoluționa domeniul CAD în privința formelor neconvenționale, ci datorită simplității și robusteții acesteia. El a reușit o democratizare în CAD, dar a trebuit să sacrifice pentru aceasta NURBS-ul. Însă îndeajuns cu filosofia...
Aruncând o privire prin proiectele comunității de utilizatori SketchUp ajungi ușor să îți spui că se pot construi cu acesta proiecte destul de complexe. Însă uneori problema delicată nu este mărimea proiectului, cât anumite forme sau combinații/alăturări de forme, sau anumite tratări corespondente cu entitățile reale. Iar alteori este chiar acea coerență dată de jurnalizarea operațiilor de modelare, care (de exemplu) devine valoroasă când se dorește obținerea de variante alternative ale conceptului de proiectare (cu sau fără întoarcerea la un punct valid din istoria proiectului CAD).
Dacă ne raportăm detaliat la soluțiile MCAD clasice, comparația nu îi este favorabilă, deoarece vom găsi la SketchUp o mulțime frustrantă de lipsuri (precum inteligența de alăturare a entităților, facilitățile evoluate de cotare/dimensionare, generarea desenelor tehnice detaliate, facilitățile de asamblare a componentelor, simulările de cinematica ansamblurilor, verificări de coliziune a componentelor, funcțiile de impunere și de gestionare a standardelor de desenare/detaliere constructivă și tehnologică, generarea vederilor explodate, ș.a.m.d.). Dar ne amintim aspectul esențial: costurile pentru SketchUp sunt mult mai reduse. Plus un aspect practic: în viața reală există multe situații de proiecte CAD suficient de nepretențioase (dar nu neapărat lipsite de complexitate) în care soluțiile acestea se potrivesc mai bine decât o soluție CAD clasică.
Când începem să lucrăm cu SketchUp observăm că interacțiunea nu prea seamănă cu a celorlalte software-uri CAD, dar după ce vom asimila modul de lucru vom vedea ca există suficientă coerență și că putem crea în scena virtuală a proiectului mai toate formele de care avem nevoie. Și apropo de abordări GUI particulare, vom observa în SketchUp un oarecare minimalism, în sensul că setul de comenzi de creare/editare a formelor geometrice este restrâns la maxim, dar totuși fără a ne permite să spunem că vreo operație este imposibilă. De exemplu, comanda Mirror (oglindirea obiectului geometric selectat) nu există, dar operația respectivă se poate totuși face prin combinarea comenzilor Copy și Rotate. Tot legat de interacțiunea concretă de proiectare/desenare, trebuie spus că nu există o distincție între (comenzile pentru) editarea în plan și cea în spațiu, deci – SketchUp fiind aplicație nativă 3D – trebuie să acordăm un plus de atenție dacă avem nevoie de reprezentare 2D. Și, apropo de editarea tri-dimensională, trebuie menționat că în mod nativ aici se poate interacționa doar asupra fețelor și muchiilor existente în proiect, ci nu și asupra vertexurilor, și doar instalând eventual un add-on special vom putea să tragem de vertexuri sau să inserăm puncte intermediare prin care să deformăm suprafețele geometrice până la a le transpune în forme organice.

Familia de soluții SketchUp
Aici avem de fapt o suită de aplicații software, întinsă de la versiunea gratuită și până la cele comerciale.

Soluțiile SketchUp cunosc o utilizare substanțială în domeniul arhitecturii (proiectare de clădiri/construcții; planuri releveu; planuri de organizare a șantierului; etc), dar și în domenii adiacente (design interior, decorațiuni interioare; proiectarea de mobilier din lemn). Însă le putem folosi și la proiectarea diverselor aparate/dispozitive electrocasnice, a uneltelor de gradinărit/bricolaj, sau a diverselor piese (mai ales când este vizată materializarea acestora prin tipărire 3D). De asemenea, remarcăm aici o comunitate de utilizatori activă și creatoare, astfel că apar multe plug-in-uri și add-on-uri pentru SketchUp, adresând diverse nevoi. Plus o colecție imensă de sfaturi, recomandări și tutoriale pentru rezolvarea de probleme concrete.
Și pentru că ne apropiem de colțul paginii, vom încheia cu o concluzie succintă: putem folosi SketchUp pentru a proiecta aproape orice, însă el nu poate dislocui soluțiile software clasice în situațiile de înaltă specializare, cum este cazul adesea în MCAD.