La modélisation paramétrique

• Comprendre le principe de base de la modélisation paramétrique et son intérêt.
• Distinguer une modélisation directe d'une modélisation paramétrique.
• Manipuler les paramètres d'un modèle simple pour le modifier.

Du dessin au modèle 3D intelligent : Qu'est-ce qu'un paramètre ?

En Conception Assistée par Ordinateur (CAO), nous créons des modèles numériques d'objets. Dans une approche traditionnelle (modélisation directe), on sculpte la forme en déplaçant des faces ou des arêtes. Si on veut l'agrandir, on doit tout retoucher manuellement. La modélisation paramétrique change cette logique. Ici, on ne définit pas directement la forme finale, mais on décrit comment la construire à l'aide d'étapes successives (esquisses, extrusions, révolution...) et surtout, de PARAMÈTRES. Un paramètre est une variable qui contrôle une dimension ou une relation géométrique. Par exemple, la longueur, le diamètre, un angle, ou la position d'un élément. Ces paramètres sont listés dans une table (table des paramètres) et peuvent être modifiés à tout moment. L'historique de construction enregistre toutes les étapes. Si on modifie un paramètre en amont (comme le diamètre d'un cercle esquissé), toutes les opérations suivantes (comme l'extrusion qui en dépend) se recalculent automatiquement. C'est comme une recette de cuisine où changer la quantité de farine (le paramètre) modifierait automatiquement la taille du gâteau.

Contraintes géométriques et dimensionnelles : La logique du modèle

Pour qu'un modèle soit robuste et s'adapte bien, il ne suffit pas de donner des dimensions. Il faut aussi définir des CONTRAINTES. Les contraintes sont des règles qui lient les éléments géométriques entre eux. On distingue deux types. 1) Les contraintes géométriques : elles définissent des relations comme la parallélité, la perpendicularité, la coaxialité, la tangence, ou le fait que des points soient symétriques par rapport à un axe. Par exemple, on peut contraindre deux segments à être perpendiculaires. Même si on déplace un point, ils resteront à 90°. 2) Les contraintes dimensionnelles : ce sont les paramètres numériques proprement dits (longueur=30mm, angle=45°). L'association des deux crée un esquisse ou un modèle "pleinement contraint" (en bleu dans la plupart des logiciels), c'est-à-dire qu'il est rigoureusement défini et ne peut plus bouger de manière inattendue. Sans contraintes, un modèle est "sous-contrainté" (en blanc) et peut se déformer de façon anarchique lors d'une modification. L'objectif est toujours d'aboutir à un modèle pleinement contraint pour un contrôle total.

Applications pratiques

Prenons un exemple concret : la modélisation d'une clé USB. 1) On commence par esquisser le profil rectangulaire de la clé. On applique des contraintes de parallélisme et de perpendicularité aux segments. On paramètre la largeur (ex: 15mm) et l'épaisseur (ex: 5mm). 2) On extrude ce profil pour créer le corps principal. La longueur d'extrusion (ex: 50mm) est un autre paramètre. 3) On ajoute le capuchon. On pourrait le modéliser séparément, mais en modélisation paramétrique avancée, on peut le lier au corps. Par exemple, le diamètre intérieur du capuchon pourrait être égal à la largeur du corps + 0.2mm (jeu). Si on décide plus tard de changer la largeur du corps de 15mm à 12mm, le diamètre du capuchon se mettra automatiquement à jour pour rester compatible. Autre application : une famille de vis. Un seul modèle paramétrique peut générer toutes les tailles (M3, M4, M5...) en modifiant simplement le paramètre "diamètre nominal". Cela accélère énormément la conception et garantit la cohérence.