Czym jest Altair Inspire Studio
To narzędzie do projektowania koncepcyjnego, w którym można szybko tworzyć, rozwijać i modyfikować formy przestrzenne dzięki technice PolyNURBS, która łączy zalety modelowania organicznego i precyzyjnego.
Altair Inspire Studio idealnie sprawdza się w branżach takich jak wzornictwo przemysłowe, motoryzacja, elektronika użytkowa, architektura czy grafika 3D.
Interfejs programu Altair Inspire Studio z przykładowym modelem 3D
Inspire Studio posiada wbudowany silnik renderujący Thea Render, który umożliwia tworzenie fotorealistycznych wizualizacji. Obsługuje renderowanie na procesorze (CPU) oraz karcie graficznej (GPU), co przyspiesza pracę i pozwala uzyskać podgląd wyglądu projektu jeszcze przed jego realizacją.
Integracja z procesem projektowym
Altair Inspire Studio zapewnia rozbudowane możliwości integracji z innymi środowiskami projektowymi, co umożliwia płynną wymianę danych w ramach złożonych procesów rozwoju produktu. Aplikacja obsługuje szeroki zakres formatów plików, co pozwala na współpracę z większością popularnych systemów CAD i platform projektowych. Modele tworzone w Inspire Studio są domyślnie zapisywane w natywnym formacie z rozszerzeniem .istudio.
Wspierane są standardy wymiany danych, takie jak IGES, STEP, Parasolid, ACIS, STL, OBJ, DWG/DXF, a także natywne formaty programów takich jak CATIA (V4–V6), SolidWorks, Pro/ENGINEER/Creo, NX, Inventor, Rhino czy 3D Studio. Dzięki temu możliwa jest bezproblemowa integracja Inspire Studio z istniejącymi procesami projektowymi, zarówno na etapie koncepcji, jak i w dalszych fazach rozwoju produktu.
Automatyzacja i rozszerzalność
Altair Inspire Studio oferuje możliwości rozbudowy funkcjonalności programu oraz automatyzacji zadań poprzez obsługę wtyczek i skryptów tworzonych w językach C++ oraz Python.
Widok konsoli Jupyter QtConsole w Altair Inspire Studio
Skrypty w języku Python są szczególnie przydatne do tworzenia jednorazowych poleceń lub operacji wymagających minimalnej interakcji użytkownika. Program udostępnia pełne API, pozwalające na dostęp do funkcji związanych z modelowaniem PolyNURBS oraz operacjami na powierzchniach i bryłach, takimi jak: operacje boolowskie, przecięcia, zaokrąglenia, cięcia, wyciagnięcie po profilach i inne działania typowe dla modelowania powierzchniowego i bryłowego.
Python jest obecnie dostępny wyłącznie w wersji programu dla systemu Windows, natomiast C++ można wykorzystywać zarówno w systemie Windows, jak i macOS.
Wszechstronność modelowania 3D
Altair Inspire Studio oferuje elastyczne środowisko do modelowania 3D: od szkicowania parametrycznego, przez swobodne modelowanie powierzchni, aż po zaawansowaną edycję kształtów. Dzięki temu narzędzie to sprawdza się zarówno w pracy koncepcyjnej, jak i przy tworzeniu gotowych modeli do dokumentacji technicznej.
Struktura modelu i kontrola parametrów
Modelowanie w Inspire Studio opiera się na historii konstrukcji, która umożliwia śledzenie oraz edytowanie wszystkich wykonanych operacji na modelu. Użytkownik pracuje na dynamicznym drzewie operacji, gdzie każda czynność od tworzenia szkiców przez modelowanie brył i powierzchni aż po deformacje i operacje boolowskie jest zapisywana i może być modyfikowana w dowolnym momencie. Dzięki temu możliwa jest pełna kontrola nad procesem projektowym oraz szybkie wprowadzanie zmian bez konieczności rozpoczynania pracy od nowa.
Widok struktury modelu i historii konstrukcji
W Inspire Studio dostępne są globalne odniesienia geometryczne, takie jak punkt początkowy, osie oraz płaszczyzny bazowe, które stanowią fundament do precyzyjnego pozycjonowania i orientacji komponentów w przestrzeni roboczej.
Ponadto, zamiast ręcznego przeszukiwania i edycji historii operacji w drzewie konstrukcji, Inspire Studio udostępnia narzędzie Design Table. Jest to interaktywna tabela parametryczna, która pozwala na centralne zarządzanie kluczowymi wymiarami i parametrami modelu. Design Table umożliwia szybkie tworzenie i modyfikowanie wariantów projektu poprzez definiowanie zestawów wartości wymiarów, które mogą być dynamicznie przełączane i testowane bez konieczności ręcznego odtwarzania kolejnych operacji modelowania.
Design Table działa jak zestaw scenariuszy projektowych. Można w nim ustawiać konkretne wartości dla parametrów, takich jak długości czy promienie w szkicach, i zapisywać różne wersje w osobnych tabelach. Zmiany są natychmiast widoczne w modelu. Tabele te można też eksportować do HyperStudy, aby analizować warianty i porównywać ich zachowanie np. w kontekście wytrzymałości czy optymalizacji kształtu.
Design Table- parametryczne sterowanie geometrią obiektu na przykładzie dwóch wariantów sześcianu
Szkicowanie 2D i 3D
Inspire Studio umożliwia tworzenie szkiców zarówno w klasycznym układzie 2D, jak i w przestrzeni trójwymiarowej. Użytkownik wybiera płaszczyznę szkicu bezpośrednio w przestrzeni roboczej lub przez pasek prowadzący. Szkic stanowi punkt wyjścia do budowania geometrii, ponieważ to w nim powstają podstawowe linie, krzywe, splajny oraz zależności między nimi. Program automatycznie przypisuje tworzonym elementom szkicu odpowiednie ograniczenia geometryczne, takie jak styczność, prostopadłość czy poziomość, co pozwala zachować precyzyjne relacje pomiędzy krzywymi.
PolyNURBS
PolyNURBS to narzędzie przeznaczone do tworzenia swobodnych, a jednocześnie precyzyjnych kształtów 3D w procesie projektowania. Powstało z myślą o projektantach, którzy chcą połączyć intuicyjność modelowania poligonalnego z dokładnością powierzchni NURBS, uzyskując geometrię idealnie gładką i ciągłą.
PolyNURBS łączy prostotę modelowania poligonalnego z precyzją i elastycznością powierzchni NURBS, umożliwiając szybkie tworzenie gładkiej, ciągłej geometrii powierzchniowej i bryłowej o dowolnych kształtach. Obiekt PolyNURBS jest reprezentowany jako powierzchnia NURBS otoczona przez przezroczystą, zbudowaną wyłącznie z czworokątów siatkę poligonalną, tzw. klatkę kontrolną.
Modelowanie można rozpocząć od prostych brył bazowych, a następnie modyfikować kształt poprzez edycję siatki kontrolnej, co pozwala w intuicyjny sposób formować nawet złożone formy.
PolyNURBS w Altair Inspire Studio- modelowanie kontrolera/joysticka
Takie podejście pozwala w krótkim czasie stworzyć zarówno obiekty o organicznych, nieregularnych kształtach, jak i formy precyzyjne, przygotowane do dalszej obróbki w procesach CAD lub symulacyjnych.
Dokumentacja techniczna
Dla potrzeb dokumentacji technicznej dostępne jest także narzędzie do tworzenia rysunków 2D. Użytkownik może wygenerować rysunki wybranych części złożonego modelu, prezentowane z różnych perspektyw, dopasowując arkusze do potrzeb projektu.
Do organizacji wizualizacji służą zestawy widoków, które prezentują model w rzucie ortograficznym oraz izometrycznym, umożliwiając kompleksową analizę poszczególnych części. Użytkownik może również tworzyć przekroje modeli, przesuwając płaszczyzny cięcia, co pozwala na szczegółowe badanie wnętrza obiektów.
Generowanie dokumentacji technicznej dla części złożonych modeli
Dokumentację uzupełniają zaawansowane funkcje wymiarowania i adnotacji. Możliwe jest dodawanie wymiarów liniowych, kątowych, promieniowych i porządkowych oraz komentarzy, z możliwością modyfikacji stylów wymiarowania, aby spełniały one wymagania branżowych standardów.
Rendering i animacje
Inspire Studio posiada zintegrowane środowisko renderingu, które umożliwia nadanie modelom i scenom realistycznego wyglądu. W bibliotece materiałów i środowisk znajduje się zestaw gotowych tekstur, obrazów, modeli oraz ustawień oświetlenia, które można w prosty sposób przeciągnąć na obiekt, aby szybko uzyskać pożądany efekt. Istnieje także możliwość tworzenia własnych materiałów i środowisk, co pozwala dopasować wygląd sceny do indywidualnych potrzeb projektu.
Do podglądu sceny dostępne są dwa tryby pracy. Performance Render oferuje szybkie odświeżanie widoku i jest przydatny przy animacjach lub interaktywnej pracy nad modelem. Quality Render daje maksymalny realizm i najlepiej sprawdza się przy finalnych wizualizacjach lub statycznych ujęciach.
Rendering w Altair Inspire Studio- ustawienia oświetlenia i środowiska dla realistycznej wizualizacji modelu
Inspire Studio oferuje rozbudowane możliwości tworzenia animacji, obejmujące zarówno obiekty i grupy, jak i ruch kamery. Dostępne są dwa główne tryby pracy: animacja oparta na klatkach, w której określa się wybrane momenty ruchu, a program automatycznie uzupełnia brakujące etapy, oraz animacja po ścieżce, w której obiekt porusza się wzdłuż zdefiniowanej trajektorii. Oba podejścia można łączyć, co pozwala na przykład równocześnie przesuwać obiekt i zmieniać położenie kamery. Dodatkowo dostępny jest tryb animacji obrotu wokół osi, umożliwiający zdefiniowanie liczby pełnych obrotów.
Oś czasu animacji pozwala ustawiać parametry, edytować klatki i precyzyjnie kontrolować przebieg ruchu. Gotową animację można wyrenderować w kilku formatach jako pojedynczy obraz sceny lub obiektu z materiałami, jako serię klatek PNG, bądź jako plik MP4 bez materiałów. Dzięki temu możliwe jest zarówno przygotowanie prezentacji koncepcyjnych, jak i materiałów marketingowych w wysokiej jakości.
Animacja w Altair Inspire Studio- tworzenie i kontrola ruchu obiektów na osi czasu
Inspire w ekosystemie Altair – projektowanie, symulacja, produkcja
Inspire Studio to tylko jeden z elementów większego ekosystemu Altair Inspire, który jest zestawem narzędzi projektowych i symulacyjnych tworzących razem spójny i iteracyjny proces od pierwszego szkicu aż po gotowy produkt i produkcję. Dzięki temu można przejść całą ścieżkę od idei, przez optymalizację, aż do walidacji technologicznej, nie opuszczając środowiska Altair.
Projektowanie koncepcyjne i stylistyka
Inspire Studio jest kluczowym narzędziem w fazie projektowania koncepcyjnego. Umożliwia swobodne modelowanie, renderowanie i prezentowanie produktów z uwzględnieniem estetyki, proporcji i ogólnej formy. To etap, na którym powstają pierwsze modele koncepcyjne, a projektant podejmuje strategiczne decyzje dotyczące kształtu, charakteru oraz ergonomii produktu.
Optymalizacja i projektowanie generatywne
Po ustaleniu wstępnej formy projektu możliwe jest bezpośrednie przejście do optymalizacji topologicznej i generatywnej. Projektant może generować konstrukcje zoptymalizowane pod kątem zadanych kierunków sił, uwzględniając przy tym ograniczenia procesów produkcyjnych. Dostępne są także funkcje generowania struktur kratowych oraz geometrii implicit, które pozwalają tworzyć zaawansowane, niestandardowe kształty niemożliwe do uzyskania tradycyjnymi metodami.
Symulacje fizyczne
Moduł Inspire Motion umożliwia szczegółową analizę dynamiki ruchu z wykorzystaniem technologii Multibody Dynamics (MBD). Użytkownik może badać interakcje pomiędzy elementami sztywnymi i elastycznymi w złożonych mechanizmach, analizować trajektorie ruchu, obciążenia oraz punkty kontaktu, a także eksportować wyniki w celu dalszej obróbki. Z kolei Inspire Fluids zapewnia szybkie i efektywne przeprowadzanie symulacji przepływów cieczy oraz wymiany ciepła. Dzięki uproszczonym procedurom przygotowania danych i analizy wyników pozwala projektować układy hydrauliczne, chłodzące i wentylacyjne z wykorzystaniem metod CFD, minimalizując ryzyko błędów konstrukcyjnych już na wczesnym etapie projektu. Ponadto program zawiera dwa solvery dedykowane do analizy strukturalnej: SimSolid oraz OptiStruct, które umożliwiają m.in. szybkie analizy bezsiatkowe oraz zaawansowane optymalizacje topologii.
Podsumowanie
Integracja z innymi modułami Altair Inspire pozwala płynnie przejść od modelu 3D do optymalizacji topologicznej, projektowania generatywnego i analiz strukturalnych.
Inspire Studio oferuje też narzędzia renderingu i animacji, pozwalające tworzyć fotorealistyczne wizualizacje i prezentacje koncepcji z fizycznie poprawnym oświetleniem. Gotowy model można przygotować do produkcji, generując rysunki 2D, wymiary i adnotacje, a w kolejnych etapach zweryfikować jego wykonanie w narzędziach Altair do symulacji procesów wytwórczych.
Dzięki temu Inspire Studio staje się integralnym elementem pełnego procesu rozwoju produktu, obejmującego etap koncepcji, analiz, optymalizacji oraz weryfikacji możliwości produkcyjnych, zapewniając spójny przepływ danych i znacząco skracając czas wdrożenia projektu na rynek.
