Huonekaluja koodaamalla : parametristen 3D-mallien luonti skriptipohjaisilla CAD-työkaluilla

Abstract

Tässä opinnäytetyössä perehdyttiin 3D-mallien luomiseen ohjelmoimalla sekä tarkasteltiin menetelmän mahdollisuuksia ja rajoitteita. Tavoitteena oli selvittää, miten perinteisten 3D-mallinnustyökalujen haasteita ja tiedostoformaattien rajoitteita pystyttäisiin ratkaisemaan hyödyntämällä ohjelmistokehityksessä vakiintuneita työkaluja ja menetelmiä.

Työssä suunniteltiin ja toteutettiin käyttäjän kustomoitavissa oleva parametrinen 3D-malli huonekalusta käyttäen CadQuery-kirjastoa. Lisäksi luotiin yksinkertainen verkkosivu, joka mahdollistaa tuotetun 3D-mallin esikatselun, haluttujen parametrien muuttamisen ja tiedostojen lataamisen web-käyttöliittymästä.

Työssä selvisi, että 3D-mallien luomisessa ohjelmoimalla on etuja graafisten työkalujen käyttöön verrattuna. Parametrisen 3D-mallin luomisessa erityisen hyödylliseksi osoittautui ohjelmointikielen tarjoama täsmällisyys ja mahdollisuus välittää paremmin mallin haluttu käyttäytyminen parametreja muokattaessa. Selkeitä hyötyjä ovat myös mahdollisuus käyttää ohjelmointikehityksessä vakiintunutta versiohallintatyökalua ja luotujen 3D-mallien helpompi uudelleen käyttö ja jakaminen.

This thesis examined the possibilities and limitations of creating 3D models by programming. The aim was to investigate how the challenges in traditional 3D modeling tools and file formats could be mitigated with use of tools and methods used in software development.

The work was done by examining the current research regarding 3D modeling tools, specifically script-based 3D modeling tools, and by creating a customizable parametric 3D-model. The model was created with CadQuery Python library. In addition, a web interface was created for customizing the furniture model created.

The findings indicate that creating 3D models by programming has significant advantages over the traditional 3D modeling tools with graphical user interfaces. The exact nature of programming languages turned out to be especially useful for creating parametric 3D models and for determining the behavior of the model when parameters are modified. Other distinct benefits are the possibility of using proven version control tools that are already used in software development, and the ease of reusing and sharing the created 3D models.