Fusion360, design industriel ?

Fusion360, design industriel ?
C‘est en visitant la rétrospective Gio Ponti au Musée des Arts Décoratifs à Paris que j’ai été « inspiré » par la théière Aéro. Créée pour Christofle en 1957, celle-ci n’est pas sans nous rappeler le design streamline des années 1930… Ceci dit, ici, les surfaces à doubles courbures sont fluides et tendues.

En cette fin d’année, totalement focalisé sur les problèmes d’approche à la CAO, je me suis interrogé sur les méthodes de modélisation de cet objet présentant une problématique typiquement qualifiée de « CAO surfacique ».

Gio_Ponti_MAD_Fusion_360

Théière Aéro (modèle exposé au Musée des Arts Décoratifs) – Gio Ponti, 1957

Ce sont les possibilités surfaciques du logiciel Autodesk Fusion 360, avec une approche aux résultats assez prévisibles et prise pour exemple dans l’article Ce qu’il faut savoir à propos de la modélisation Surfacique. Tel est le moment de détente que je me suis accordé lors du trajet Paris-Bordeaux… On se détend comme on peut !

NB. Il ne s’agit pas ici d’un tutoriel « pas à pas ». Les principales étapes sont exposées et le résultat partagé. L’approche sera très probablement détaillée et intégrée dans la formation Fusion 360 Niveau I enseignée…

Modification paramétrique Fusion360

J’aurais pu envisager l’utilisation des outils de modélisation polygonale TSplines, mais la motivation est ici de mettre à l’épreuve les fonctionnalités Patch, en espérant pouvoir capitaliser sur les possibilités de modifications paramétriques. En effet, doté de quelques images et de dimensions obtenus sur la toile, je n’ai que peu de certitudes sur les dimensions de l’objet et réalise par conséquent qu’il faudra probablement apporter des modifications de manière itérative jusqu’à obtenir un objet proche de celui exposé.

Création des esquisses des courbes

Après importation d’une image d’arrière-plan (Canvas) mise à l’échelle, l’exercice de modélisation débute par la création du réseau de courbes définissant les surfaces dans les plans de la vue de dessus et de face.

Ces courbes sont dimensionnées et les relations entre les entités sont établies à l’aide de contraintes. Celles-ci sont créées en employant ligne, arc et Spline.

« Jusqu’où pousser la simplicité des courbes sans faire de compromis sur la fluidité et tension du modèle final » (ici, simplicité est employée dans le sens d’utilisation de lignes et arcs à la place de courbes formes libres i.e. Spline).

« L’usage de congés en continuité de tangence (ou courbure) permettent-ils de fluidifier cette forme au départ très géométrique ? » sont deux des interrogations de départ.

Esquisses vue de face et de dessus

 

Création du réseau de surfaces dans l’espace Patch

Dans l’espace surfacique (Patch) de Fusion 360, les courbes sont extrudées pour créer des surfaces à simple courbure, à l’exception de la surface arrière, qui est réalisée à partir de deux arcs et d’un balayage rail pour créer une surface double courbure.

 

Réseau de surfaces fusion 360 gio ponti

Réseau de surfaces employé avant la création d’un solide

Création du corps (polysurface fermée).

Le réseau de surface, conçu pour former un volume clos, permet de créer un corps (volume fermé) et la commande Boundary fill (remplissage à partir d’objets frontières) est employée à cet effet.

Création du volume de base de la théiere

Création du volume de base de la théière à l’aide de ‘Boundary Fill’.

Création des congés

Après la réalisation des anses par extrusion, les congés sont créés. Des congés à rayons variables sont employés pour les bords latéraux (sens de la longueur). La visualisation du modèle à l’aide d’un environnement type « rayures » permet de qualifier les continuités qui apparaissent dans l’ensemble assez soignées.

Visualisation des rayures réfléchis sur le modèle après création des congés.

Visualisation des rayures réfléchis sur le modèle après création des congés.

Derniers détails du modèle théière Aéro

Pour terminer, les derniers éléments du modèle sont modélisés (pieds, couvercle, anse, puis création de la coque) avant exportation pour la réalisation du rendu photo-réaliste.

Gio_Ponti_MAD_Fusion_360_modele_fini

Rendu photo-réaliste dans KeyShot

Ce n’est qu’à l’étape de rendu que nous pouvons valider la conformité de la forme créée au modèle exposé. Les modes de visualisations type « rastérisation » des fenêtres Fusion 360 ne permettent pas d’apprécier l’interaction de la lumière avec la forme, compte tenu des matières appliquées. Le rendu photo-réaliste est nécessaire à ce stade de la modélisation et le moteur de rendu de Fusion 360 montre ses limites.

Une fois importé dans KeyShot et après application d’un matériau type inox et ajustement des paramètres de l’HDRI éclairant la scène, les formes peuvent finalement être évaluées.

C’est sans surprise que le modèle tel qu’il apparaît dans les images ci-dessous a nécessité 3 itérations. L’historique de commande « paramétrique » a permis ces modifications en effectuant un effort minimal, avec en soutien un algorithme de création de congés puissant et résilient !

Rendus photo-réalistes crée dans KeyShot 8 à partir du modèle Fusion 360

Rendus photo-réalistes crée dans KeyShot 8 à partir du modèle Fusion 360

Conclusion

Il est probable que les patchs parallèles à la vue de face et de derrière auraient profité elles aussi d’une surface initiale à double courbure, à l’instar du patch arrière. Le résultat reste toutefois probant et montre les capacités de Fusion 360 dans un domaine souvent perçu comme chasse gardée des logiciels dits « surfaciques ». Au final, en appliquant une méthode simple et résiliente, nous arrivons à un résultat proche de l’original. Le modèle reste toutefois relativement simple, comparé aux problématiques rencontrées en design transportation, par exemple.

Aller plus loin

Le mode patch de Fusion360 ne permet pas (au jour de la rédaction de cet article) l’édition des points de contrôle des surfaces. Pour « sculpter » les points de contrôle des surfaces, il faut désactiver le mode paramétrique (capture design history) et convertir chaque patch en TSpline. Les cages des contrôles des TSpline deviennent accessibles et permettent leurs éditions. Cette opération est à réaliser avant la création du corps (solide) afin de ne pas briser les continuités.

 

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En Savoir +
Ingénieur et designer passionné par la 3d. Formateur certifié Rhino 3d, Jean enseigne la modélisation au sein de Form2fab.