Dibujo vectorial / programa CAD con incertidumbres de medición

A veces trato de modelar objetos de la vida real en la computadora. Ya sea para imprimir en 3D una pieza de repuesto o hacer un plano de mi apartamento. Un problema que tengo es que no mido perfectamente y estos pequeños errores se suman. Una vez que estoy alrededor del apartamento, varios errores submilimétricos pueden sumar algunos centímetros. Además, hago suposiciones que no son ciertas, como que un ángulo mide exactamente 90 grados.

estoy buscando un programa

  • de los campos de dibujo vectorial, modelado, CAD,
  • eso me permite darle a cada parte del modelo no solo una dimensión, sino también una incertidumbre, como "1m +- 2 cm"
  • y luego realiza un procedimiento de optimización ("ajuste") e intenta reconciliar las mediciones dentro de sus incertidumbres. Por ejemplo, se da cuenta de que una pared con una gran incertidumbre debe ser un poco más larga y todo el modelo encaja.

Viniendo de la ciencia, esta es la idea más obvia para mí, por lo que me sorprende no haber podido encontrar nada parecido, incluso en el segmento de CAD de mayor precio. Personalmente, estoy más familiarizado con herramientas como Inkscape y Sketchup, pero estaría dispuesto a aprender algo más. ¿Algunas ideas?

Así no es como trabajan los ingenieros y arquitectos. El problema es que la respuesta puede ser indeterminada. Podría haber un número infinito de soluciones. Puede encontrar algo similar con el software de ingeniería inversa que escanea un objeto físico e intenta producir un modelo sólido.
@EricShain: Si conoce las aplicaciones relevantes y está seguro de que algo así no existe, escriba una respuesta y la aceptaré después de un tiempo; una respuesta negativa sigue siendo una respuesta. Simplemente me parece una característica tan obvia que me sorprende que se suponga que no hay implementación.
No conozco todo el software, así que dudo en decir lo que no existe.
Soy ingeniero diseñador eléctrico/mecánico. Creo que hay un error en tus pensamientos. Lo que llamas "incertidumbre" es lo que llamamos "tolerancia" en ingeniería. Si la parte, digamos, un tornillo, no se ajusta a mi tolerancia, es necesario encontrar uno que se ajuste o rehacer mi diseño para acomodar esta nueva tolerancia. Por eso no encontrarás un software CAD que incorpore "incertidumbre". Necesitas considerar esto en tu diseño. Es un fallo de diseño, no de software.
@FabioSilva No estoy diseñando algo nuevo, estoy tratando de medir algo existente. Las incertidumbres no son tolerancias. Cuando los físicos diseñamos un experimento, lo hacemos con tolerancias, como dijiste. ¡Pero luego regresamos y medimos lo que realmente construimos! Es posible que las medidas no sumen como deberían. Pero algunos se hicieron con un tornillo micrométrico y otros con una vara de medir. La vara de medir tiene una incertidumbre mayor: leemos 100 cm, pero también podría ser 100,01 cm. Existen técnicas para tomar todas estas medidas imperfectas juntas y calcular las dimensiones verdaderas más probables.
@jdm entendido. Aún así, creo que el problema es el método. Como sabe que las medidas que toma y las suposiciones que toma no son perfectas, debe definir una tolerancia para lo que está modelando en CAD. Adicionalmente debes preguntarte si esos centímetros originados por los errores en milímetros son realmente relevantes para tu proyecto. Solo por curiosidad (y no me malinterpreten aquí): ¿por qué necesita tal nivel de precisión para proyectos domésticos/personales?
@FabioSilva No necesito ese tipo de precisión :-) Simplemente me siento frustrado cuando modelo, por ejemplo, mi apartamento en Sketchup y descubro que al final faltan 5-10 cm. No mucho, pero todavía del ancho de una pared. No puedo medir con más precisión con solo una vara de medir, con paredes y muebles ligeramente torcidos en las habitaciones. Pero cada medida individual solo tiene un error de, digamos, 1 mm, que es una precisión más que suficiente. Debería ser posible mejorar el modelo midiendo en más lugares o repitiendo las medidas que están "en tensión" con el ajuste.

Respuestas (3)

A la mayoría de las personas no les gusta la "incertidumbre" en los dibujos, por lo que se toman medidas para garantizar un modelo preciso en lugar de uno que se "ajusta" según algunas reglas arbitrarias, probablemente por eso ese software es poco común, o lo está pasando mal. encontrar uno

Puede intentar buscar un software de modelado paramétrico como el SolveSpace experimental donde puede definir restricciones para varias partes, aunque no creo que satisfaga completamente sus necesidades, ya que no creo que exista un concepto de tolerancias.

¡Gracias por tu respuesta! Con respecto a las incertidumbres: no estoy buscando algo que te permita dibujar un modelo "descuidado" y luego lo modifica, al contrario. Si realiza una medición muy, muy precisa, digamos con una herramienta láser o un tornillo micrométrico, aún tendrá incertidumbre debido a las limitaciones del dispositivo (y otros factores). La idea es reconocer estas inevitables incertidumbres. Luego, existen herramientas matemáticas (por ejemplo, mínimos cuadrados) para calcular a partir de estas medidas los valores "verdaderos" más probables.
Bienvenidos. Siendo arquitecto he hecho algunos levantamientos y dibujos a partir de esas medidas. Diría que generalmente aceptamos un cierto grado de imprecisión y simplemente asumimos que la mayoría de las paredes están en un ángulo de 90 grados, incluso si no lo están exactamente. Por lo tanto, cualquier "ajuste" generalmente se realiza manualmente para garantizar un dibujo ortogonal con el que es más fácil trabajar, en lugar de hacerlo automáticamente con algún algoritmo matemático.

¿Cuánto has usado SketchUp?

Puede usarlo para piezas pequeñas para impresión 3D y proyectos a gran escala para habitaciones. La gente lo usa para todo tipo de cosas, desde la arquitectura hasta el diseño de juegos y la creación de piezas de repuesto para la impresión 3D. Es muy versátil.

No obtendrá las tolerancias que espera. Pero, es cierto 3D. Podrá moverse fácilmente alrededor de un objeto 3D que haya construido y ver dónde necesita ajustar las cosas a medida que realiza mediciones más finas/mejores.

Otra opción es ir a Thingaverse.com y buscar piezas de repuesto similares a las que podría necesitar. Pregunte a las personas que los crearon cómo pasaron por el proceso de creación y qué software usaron. Y es posible que encuentre una pieza de repuesto ya diseñada que puede imprimir en una impresora 3D (o usar un servicio de impresión para hacerlo).

@JDM: Yo también estoy en el mundo del diseño arquitectónico, como @Duarte Farrajota Ramos, y específicamente me especializo en modelado 3D y flujos de trabajo de diseño paramétrico basados ​​en BIM.

La principal razón por la que una optimización de mínimos cuadrados o de mejor ajuste no funcionaría en nuestro campo se reduce a la diferencia frecuente entre lo que se dibuja, modela o especifica y lo que termina siendo realmente construido.

Aunque todos tratamos de dar cuenta de niveles razonables de incertidumbre y tolerancias de medición en nuestros diseños iniciales, existen enormes factores de exigencias aleatorias una vez que comienza la construcción.

Ya sea que se trate de múltiples áreas de diseño (p. ej., arquitectura, estructura, mecánica, plomería) que no están coordinando sus diseños de modo que haya conflictos, o que los intercambios reales en el campo no sigan los dibujos o tengan que ajustarse debido a que las condiciones existentes no son las supuestas, o medido, o representado por una encuesta, o incluso un contratista general que presiona a un cliente para que sustituya los elementos de construcción o sistemas completos de los especificados por otra alternativa más económica, a menudo hay todo tipo de discrepancias entre las dimensiones diseñadas y las medidas construidas.

Como resultado, si tuviéramos que asignar un enfoque basado en la lógica para hacer frente a la incertidumbre dimensional, lo más probable es que fracase en lugar de tener éxito, ya que la única forma en que sería capaz de explicar correctamente todos los diversos factores sería sea ​​para que alguien los cuantifique Y los ingrese en dicho sistema; en este momento ese sistema se llama diseñador, o arquitecto.

Además, dado que está observando las condiciones existentes, debe tener en cuenta que todos estos sistemas de construcción cambian con el tiempo y, según los materiales utilizados, a menudo de formas radicalmente no contiguas, por lo que los ángulos de las esquinas de pared a pared lo más probable es que no sean de 90°, ni los ángulos de pared a piso, y en la mayoría de los casos, muy pocos de sus pisos son realmente horizontales, ni es probable que sean realmente planos.

Desde la perspectiva del diseño, la respuesta correcta es producir elementos individuales cuyas dimensiones de producción excedan ligeramente las condiciones esperadas, y que se combinen en un sistema ajustable en lugar de un conjunto monolítico dimensionalmente fijo, y luego al instalar dicho sistema (o reemplazar elementos existentes ) anota donde las dimensiones dicen VIF (Verify In Field) y donde sea necesario, corta los elementos a medida.

Demonios, según el sistema de construcción utilizado en su apartamento y el clima, la humedad y la estación donde se encuentre, incluso si sus dimensiones eran PERFECTAS cuando se midieron inicialmente, es posible que disminuyan significativamente algunos meses después, cuando esté listo para instalar su nuevo elementos.

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