SlicerPro

Mise à jour de la page : 20 mai 2015.

SlicerPro, un outil de découpage et d'embossage LDraw

SlicerPro est un utilitaire qui permet d'embosser un motif plat sur une forme 3D. Chaque ensemble "motif plan" et "forme 3D" est fourni à l'utilitaire dans des fichiers LDraw séparés. Un troisième fichier contenant le "motif découpé et embossé" est crée.
SlicerPro n'est pas une version professionnelle d'un éventuel outil "Slicer", mais une version nettement améliorée de mon utilitaire Projector.

C'est une simple application en ligne de commande. Le code source est fourni ci-dessous, pour celui qui voudrait l'intégrer dans une interface plus conviviale.
Il est possible de l'utiliser sous Windows, grâce à l'interface LETGUI de Michael Heidemann, ce qui est hautement recommandé (voir plus bas).

Téléchargement

SlicerPro package

Historique

V1.1 : 28 octobre 2009, version initiale.

Installation

Décompressez le fichier et mettez le programme dans un simple dossier, comme vos autres utilitaires LDraw.
Exemple : c:\lego\SlicerPro

Utilisation

Préparez le fichier d'entrée LDraw du motif (LdrawPatternFile). Ce fichier peut contenir des lignes (type 2), triangles (type 3), et quadrilatères (type 4). S'il y a des primitives planes (type 1. Voir détail plus bas), elles devront être décomposées en triangles et quadrilatères en utilisant l'option -sp. Les autres types de lignes LDraw sont ignorés.
Préparez le fichier d'entrée LDraw de la forme 3D (Ldraw3DFile). Il doit contenir des triangles (type 3) et quadrilatères (type 4). S'il y a des primitives (type 1), elles devront être décomposées en triangles et quadrilatères. Pour cela utilisez l'option -sf. Les autres types de lignes LDraw sont ignorés.
Ouvrez une fenêtre "Invite de commandes" (ex fenêtre Dos), et allez dans le dossier contenant le programme et les 2 fichiers d'entrée.
Tapez la ligne de commande : Slicerpro [options] LdrawPatternFile Ldraw3DFile Ldraw3DPatternFileOut. Le programme SlicerPro créera Ldraw3DPatternFileOut, contenant le motif découpé et embossé suivant la forme 3D. Nota : Si le fichier Ldraw3DPatternFileOut existe, il est écrasé sans message d'erreur.
SlicerPro crée le fichier avec 6 chiffres après la décimale. Cette précision est excessive pour la plupart des usages, et les valeurs peuvent être arrondies par LDDesignPad ou par DATHeader.

Voici une copie d'écran d'une simple exécution du programme :

Liste des options

-x : Le motif et la forme sont dans le plan Y-Z, et la direction de projection se fait suivant X.
-y : Le motif et la forme sont dans le plan Z-X, et la direction de projection se fait suivant Y (Direction par défaut).
-z : Le motif et la forme sont dans le plan X-Y, et la direction de projection se fait suivant Z.
-n : Pas de projection, uniquement un découpage.
-c : Copie les lignes conditionnelles de la forme 3D dans le fichier de sortie.
-t : Pas de retriangulation (Pour déverminer un problème éventuel).
-m : Fusionne en polygones les facettes de même couleur.
-ui : N'unifie pas les sommets des fichiers d'entrée.
-uo : N'unifie pas les sommets du fichier de sortie.
-ut <val> : Tolérance d'unification des sommets (0.005 par défaut).
-sp : Décompose les sous-fichiers du fichier du motif.
-sf : Décompose les sous-fichiers du fichier de la forme.
-l "path" : Définit le chemin du dossier d'installation de LDraw. A utiliser lorsque des primitives de la bibliothèque LDraw sont présentes dans les fichiers d'entrée.
-p <val> : Précision (0.001 par défaut).

Intégration dans LETGUI

Il est possible de lancer SlicerPro à partir d'une interface plus conviviale que la ligne de commande. LETGUI crée par Michael Heidemann est fait pour cela.

Utilisation de l'interface

Sélectionnez "SlicerPro" dans le menu déroulant "Tool".
Entrez le chemin d'accès à l'utilitaire SymSplitter, si cela n'a pas été configuré, dans le champ "SlicerPro".
Entrez le nom du fichier d'entrée contenant le motif, avec son chemin, dans le champ "InPattern", ou le sélectionner avec le bouton . Ce fichier peut être visualisé en cliquant sur le bouton , ou édité avec le bouton .
Entrez le nom du fichier d'entrée contenant la forme, dans le champ "InFormer". Nota : On peut inverser les noms des fichiers d'entrée avec le bouton comportant la double flèche à leur droite.
Entrez le nom du fichier de sortie, ou gardez celui défini automatiquement, dans le champ "Outputfile".
Sélectionnez dans le menu déroulant "projection direction" la direction de projection (-X, -Y, -Z).
Cochez les autres options en fonction du résultat à obtenir (voir plus haut la liste des options).
Entrez dans le champ "Ldraw search path" le chemin du dossier d'installation de LDraw, si vous avez des primitives dans les fichiers d'entrée.
Exécuter la commande en cliquant sur le bouton .

Pour plus d'informations générales sur cette interface, allez sur la page LETGUI.

Intégration dans LD Part Editor

SlicerPro a été intégré dans l'éditeur de pièce LD Part Editor, voir la page : LD Part Editor, et particulièrement le chapitre Projection de motif : SlicerPro.

Comment SlicerPro travaille

Le fichier de la forme 3D est lu et analysé. Si -sf est spécifié, les sous-fichiers sont décomposés de façon récursive. Tous les triangles et quadrilatères sont stockés dans un tableau.
Le fichier du motif est ensuite lu et analysé. Si -sp est spécifié, les sous-fichiers sont décomposés de façon récursive. Tous les triangles et quadrilatères sont stockés dans un tableau.
Les sommets des éléments des 2 tableaux sont "unifiés". Pour cela, les points très proches les uns des autres sont remplacés par le centre de gravité commun. "Très proche" veut dire que la distance est inférieure à la tolérance donnée par l'option -ut, ou une valeur par défaut de 0.005. Cela aide à fermer les petits espaces existants dans une pièce à cause d'erreurs d'arrondis. Il est possible de sauter cette étape en utilisant l'option -ui
Si -x ou -z sont spécifiés, les 2 tableaux sont réorientés.
Une copie du tableau de la forme 3D est effectuée, pour garder les informations.
Les coordonnées des 2 tableaux sont mises à plat, et les sommets des bords sont "unifiés".
Le tableau de la forme 3D est ensuite parcouru, une surface à la fois.

Pour chaque surface de la forme 3D, les éléments dépassants du motif sont sélectionnés.
Les éléments du motif (à l'exception des sous-fichiers !) sont coupés suivant le bord de la forme 3D.
Le processus de coupe de surface peut trouver plus d'éléments que nécessaire. Nous obtenons la forme convexe de ces éléments (puisque l'intersection de formes convexes est convexe), et par retriangulation nous obtenons un nombre d'éléments optimum. Notez que l'étape de retriangulation peut être sautée avec l'option -t.
Si aucune option -u n'est spécifié, tous ces éléments sont projetés sur la forme 3D. Pour chaque sommet des lignes, triangles et quadrilatères, la coordonnée Y de chaque point (X,Z) de la forme 3D est calculé. (X,Y, et Z) devient la coordonnée 3D du sommet résultant. Pour les primitives, c'est la position de l'origine de cette primitive qui est calculé. L'orientation de la facette de la forme 3D, qui correspond à cette position, est ensuite utilisée pour construire la matrice de transformation de la primitive projetée. Cela est valable uniquement pour les primitives planes contenues dans le plan Z-X. C'est le cas pour les primitives "disc", ndis", et "ring". En conséquence, les primitives non décomposées ne sont pas coupées, et doivent être entièrement contenues dans un élément de la forme 3D, sinon le résultat ne sera pas correct.

Les sommets des éléments résultants sont "unifiés". Cette étape peut être sautée avec l'option -uo.
Le fichier de sortie est écrit.

Limitation

Avec la version actuelle v1.1 le motif doit être au moins aussi grand que la forme 3D. S'il est plus petit, il y aura des trous dans le résultat. Cela peut être complété en ajoutant les éléments manquants avec LPC et l'usage d'un gabarit non plan.

Exemples

Images de gauche à droite :

Le fichier du motif, un joli patchwork coloré, s'étendant dans le plan Z-X.
Un cône construit avec des triangles (décomposition de la primitive de haute résolution "con0.dat"), avec sa base également dans le plan Z-X.
Le cône habillé du motif créé par SlicerPro.

Dans cet exemple simple, aucune option n'est nécessaire.

Ligne de commande :

Slicerpro patchworky.dat cone.dat conepat.dat

Vous n'avez pas besoin de décomposer les sous-fichiers avant d'utiliser SlicerPro. Ici la demie sphère utilise une primitive "4-8sphe.dat" agrandie, qui est décomposée (inlined), c'est-à-dire que les éléments du fichier de la primitive sont mis dans le fichier de la forme 3D avec la bonne taille et la bonne orientation, en utilisant l'option -sf. Quand vous décomposez des primitives de la bibliothèque LDraw, vous avez également besoin de spécifier le dossier d'installation de LDraw avec l'option -l. Notez que le motif, et la forme en demie sphère, sont dans le plan X-Y, donc nous avons besoin de projeter dans la direction Z (option -z).

Ligne de commande :

Slicerpro -z -sf -l "c:\ldraw" stripesz.dat hsphere.dat hspherepat.dat

SlicerPro prend également soin du sens BFC des faces pour vous. Ici le motif et la forme 3D ont des faces avec des orientations mixtes, alors que le résultat est homogène. Selon votre besoin vous devrez ou non inverser globalement le sens de toutes les faces. Suivant la direction de projection, le résultat est BFC CCW lorsque l'on regarde de droite (-x), de dessus (-y), ou de face (-z).

Ligne de commande :

Slicerpro -z stripesz.dat hspherebfc.dat bfc.dat

Le motif peut s'étendre en dehors de la forme 3D, il est alors coupé automatiquement par SlicerPro. Notez l'utilisation de l'option -sp pour décomposer les primitives utilisées dans le fichier du motif.

Ligne de commande :

Slicerpro -l "c:\ldraw" -sp -z eye.dat 3DZ.dat eye1.dat

Mais si vous regardez les images précédentes attentivement, vous voyez qu'un minuscule intervalle existe autour du sourcil, là où les quadrilatères ordinaires rencontrent les primitives. Celui qui a fait ce modèle (moi !) était trop paresseux pour calculer les coordonnées avec précision... Cela paraît bien sûr dans le résultat (image centrale). Heureusement l'unification des sommets de SlicerPro peut être utilisée pour corriger cela (image de droite). Si vous augmentez la tolérance de l'unification (-ut 0.2), tous les points séparés par une distance inférieure seront confondus, fermant efficacement les intervalles.

Notez l'usage de l'option -uo pour prévenir l'unification des sommets dans le fichier de sortie : Puisque quelques points ont été légèrement déplacés, quelques quadrilatères ne sont plus parfaitement plans. De façon alternative, le motif pourrait être projeté sur un grand quadrilatère avec haute valeur de tolérance d'unification, ensuite le motif résultant sera projeté sur la forme 3D.

Ligne de commande :

Slicerpro -l "c:\ldraw" -sp -z -ut 0.2 -uo eye.dat 3DZ.dat eyecorr.dat

Quand vous regardez le résultat précédent, qui utilise le mode couleurs aléatoire de LDView (menu "Edit / Preferences...", onglet "General", et cocher "Random colors" dans la zone "Colors"), vous pouvez voir que certains éléments sont coupés (le long du bord du motif) puisqu'ils ont 2 couleurs différentes, alors qu'ils devraient avoir la même couleur (image de gauche). Avec l'option -m, les éléments de la forme 3D sont fusionnés et mis tel quel dans le fichier de sortie, et portant ensuite une même couleur (image de droite). Le seul inconvénient de cette méthode est la création de jonctions en T.

Ligne de commande :

Slicerpro -l "c:\ldraw" -sp -z -ut 0.2 -uo -m eye.dat 3DZ.dat eyem.dat

Utilisation de la précision (option -p)

Il arrive parfois que les bords du motif sont très proches de ceux de la forme 3D... Lorsque cela arrive, de très petits éléments, quadrilatères tordus ou ayant des sommets alignés peuvent être crées.

Ligne de commande :

Slicerpro  -l "c:\ldraw" -sp -z target.dat 3DZ.dat targetbad.dat

L'option de précision -p peut aider. En effet, réduire la précision (augmenter la valeur de -p) aidera, lors du calcul de l'intersection, durant le processus de coupe, à faire "sauter" les sommets du motif en dehors du rayon d'attraction des sommets de la forme 3D. Naturellement vous ne pouvez pas réduire trop la précision car les motifs peuvent être endommagés.

Ligne de commande :

Slicerpro -l "c:\ldraw" -sp -z -p 0.01 target.dat 3DZ.dat targetok.dat

Projection de lignes

Bien que les lignes (entités de type 2) ne soient pas normalement utilisées dans les motifs, SlicerPro sait les gérer. Dans cet exemple nous voulons appliquer un cercle sur un cylindre pour obtenir une ligne courbe en dos d'âne. Cette ligne peut ensuite être utilisée avec Coverer ou PathTruder pour créer des surfaces à partir de cela. Notez que c'est une application ou Projector peut être meilleur que SlicerPro : Puisqu'il ne coupe pas les choses, vous déformez la ligne sans introduire beaucoup de nouveaux segments.

Ligne de commande :

Slicerpro -l "c:\ldraw" -sp -sf edge.dat cylinder.dat saddle.dat

Exemple de pièce réelle

L'auteur de pièce Arezey a utilisé une version préliminaire de SlicerPro pour créer le motif de la pièce "Technic Sprocket Wheel 25.4 with Bionicle Life Counter Pattern" (57520p01.dat). Les fichiers ont été aimablement fournis par Arezey.

Ligne de commande :

Slicerpro -sp lfc\cntpat.dat lfc\cntform.dat lfc\counter.dat

Remarquez dans cet exemple que les fichiers sont dans un sous-dossier lfc.

Résultat sur la pièce finie :

Droits et Copyright

Le programme SlicerPro, ses fichiers sources, ses fichiers exemples et son manuel d'utilisation appartiennent à (c) Philo (Philippe Hurbain).

Vous pouvez le retrouver sur son site et sa page des utilitaires LDraw, et sur la version d'origine en anglais de cette page.

Cette page

Traduction et Adaptation : J.C. Tchang.

Les autres programmes cités dans cette page appartiennent à leurs auteurs respectifs.