3D object: Solid vs Mesh vs Nurbs

Saya ingin belajar menggambar 3D! Begitu ucapan yang sering saya dengar. Tapi tahukah anda bahwa model 3D dapat berupa beberapa jenis objek? Setiap software memiliki cara yang berbeda dalam menghandle objek 3D. Masing-masing punya kelebihan dan kekurangan. Ada yang hanya untuk kebutuhan visual, dan ada yang untuk kebutuhan visual dan analisis sekaligus. Agar lebih optimal, ada baiknya anda menentukan kebutuhan dan tujuan anda dalam membuat gambar 3D, sebelum memilih menggunakan software tertentu.

Solid
Umumnya software 3D mampu membuat objek solid. Objek solid adalah objek padat. Bayangkan anda mengambil balok kayu. Jika anda potong balok tersebut, maka bagian dalamnya tetap kayu.

Apa keuntungan objek solid? Dari sudut pandang analisis, anda dapat menganalisisnya sebagai objek padat sesungguhnya. Contoh dibawah ini adalah salah satu contoh properti part di Autodesk Inventor. Anda dapat menghitung berat, volume, inersia, dan berbagai properti lain yang anda butuhkan dari sebuah desain.


Tidak terbatas itu saja. Beberapa software CAD mampu melakukan stress analysis dan dynamic simulation pada desain anda. Ini adalah contoh hasil stress analysis yang dilakukan Inventor.

Bagaimana untuk visualisasi? Solid termasuk sulit dibentuk. Ini lah yang menyebabkan banyak orang yang suka menggunakan surface untuk bentuk-bentuk yang tidak umum. Namun untuk rendering, solid jauh lebih cepat dirender ketimbang surface. Solid memiliki bentuk yang simple, tidak terlalu banyak memiliki face. Meskipun objeknya seringkali lebih kaku ketimbang surface, solid cukup memadai untuk banyak kasus.

Wiremesh surface
Surface hanyalah objek permukaan saja. Jika anda membuat tabung dari kertas, saat anda potong, bagian dalamnya akan kosong.

Wiremesh, merupakan surface yang dibentuk dari titik-titik data yang saling terhubung. Wiremesh sangat mudah dibentuk. Bagi pengguna 3ds Max, tentu merasakan mudahnya ‘menarik-narik’ surface sampai memperoleh bentuk yang diinginkan. Meski begitu saya pribadi menghindari mesh sebisa mungkin karena akan memakan waktu render yang lama. Terutama saat menggunakan komputer yang spesifikasinya pas-pasan.

Apakah objek wiremesh tidak dapat dianalisis? Tentu saja bisa. Beberapa objek memang membutuhkan analisis berdasarkan surface. Dan beberapa memang dibentuk dari titik-titik data. Contoh untuk analisis objek berdasarkan surface adalah site design. Aplikasi Civil3D, LandDesktop menggunakan cara ini. Dengan membandingkan surface dengan surface, kita dapat menghitung volume cut, volume fill, dan membuat section diantara surface. Sayang saya tidak punya screenshot sebagai gambaran. Tapi yang pasti, objek 3D di 3ds Max hanya sebatas untuk visualisasi!

Nurbs Surface
Nurbs (Nonuniform rational B-spline), Nurbs surface dibentuk dari beberapa section b-spline. Berbeda dengan surface wiremesh yang dibuat dari titik-titik, NURBS merupakan data simplifikasi dengan perhitungan matematis. Hasilnya surface yang lebih smooth, dan editingnya juga dilakukan dengan memodifikasi b-spline. Bukan lagi titik.

Biasa dipakai dalam desain manufaktur. Kurva-kurva lengkungan body kendaraan yang harus smooth, menggunakan NURBS ini.

Smartsolid
Jika anda butuh object solid yang tidak umum, anda dapat menggunakan smartsolid. Berbeda dengan objek solid konvensional yang dibuat dari extrude, boolean, dan sebagainya, smartsolid dibuat dari NURBS Surface. Pelat body mobil misalnya. Surface dibuat dengan NURBS, dan setelah jadi diberi ketebalan pelat yang diinginkan.

Tidak banyak software yang mampu menggunakan NURBS dan Smartsolid. Biasanya, software yang mampu membuatnya sifatnya engineering spesifik. Lupakan software general seperti AutoCAD dan 3ds Max. Jika anda hanya ingin membuat visualisasi, mungkin NURBS dan smartsolid bukan pilihan yang cocok.

Setelah anda mengetahui bahwa ada beberapa jenis software 3D, sekarang anda dapat memutuskan yang mana sebenarnya yang anda butuhkan. Apakah sebatas visual? Atau mungkin anda ingin agar model 3D anda dapat dianalisis juga?