Formats d'échanges


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Importer ou exporter un modèle CAO

    J'ai repris l'idée et certaines informations d'une page web de l'école centrale de paris parlant des formats d'échanges : Page et exemples d'origines

    L'idée étant de compléter ces informations et de fournir un jeu d'exemples de fichiers 3D utilisés dans le domaine de l'usinage et de la modélisation 3D.

    Lors d'un projet faisant appel à la CAO, des problèmes classiques peuvent se poser :
    • Comment permettre à des personnes équipées d'aucun système de CAO de visualiser mes modèles ?
    • Comment importer dans mon logiciel de CAO/FAO, des fichiers provenant d'un autre système CAO que le mien ?
    • Il se peut aussi tout simplement que l'on ne connaisse pas l'origine du fichier que l'on a reçu. Quel système a généré ce fichier? quelle version ?

    La même forme 3D peut être décrite de différentes manières et il existe sur le marché plusieurs formats de fichier 3D en circulation. Malgré les nombreux standards existants, aucune solution parfaite n'existe. Les erreurs de conversion ou les pertes d'informations lors d'un transfert sont fréquentes. Il vous faudra donc expérimenter les différentes solutions disponibles et retenir celles qui répondent au mieux à votre besoin. Le modèle du piston représenté ci-contre sera utilisé pour illustrer les différents formats passés en revue.

    Modèle CATIA V5 du piston : piston_catia.zip

    Format CATIA V4 .model

    CATIA (Conception Assistée Tridimensionnelle Interactive Appliquée) est un logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO) créé au départ par la société Dassault Aviation pour ses propres besoins sous le nom de CATI (acronyme de conception assistée tridimensionelle interactive). La compagnie Dassault Systèmes fut créée en 1981 pour en assurer le développement et la maintenance sous le nom de CATIA, IBM en assurant la commercialisation.
    CATIA V4 fonctionne uniquement sur les plateformes Unix.

    Modèle CATIAV4 du piston : piston_catiav4.zip

    		 Format Catia V4
    Format CATIA V5 .catpart & .catproduct

    CATIA V5 est la nouvelle génération de produit CAO de La compagnie Dassault Systèmes. Ce n'est pas une évolution de CATIA V4 mais un produit dévellopé en C++ avec une structure et une architecture de données complètement différente de catia V4. La version 5, disponible depuis 1999, fonctionne sur Solaris, AIX, HP-UX, IRIX et Windows.

    Modèle CATIA V5 du piston : piston_catia.zip
    Format 3D-XML .3DXML

    3D-XML est le nouveau format supporté par Dassault Systèmes. Un viewer gratuit permet de lire ce format et de connaître la structure arborescente d'un assemblage.

    Le plug-in fourni par DS permet en outre d'intégrer des modèles 3D-XML dans des documents MS-Office et de choisir le point de vue de façon dynamique sans quitter le document édité, comme par exemple un fichier MS-Word.

    La spécification du format 3D XML a été rendue publique en juin 2005. Cependant on ne peut pas dire que l'éditeur soit très coopératif sur ce sujet.

    Modèle 3D-XML du piston : piston.3dxml
    Format CGR .CGR

    le Catia Graphical Representation (ou CGR) est un format triangulé de catia V5. Il permet un chargement plus rapide des données. Sa taille réduite, la préservation de la structure d'assemblage tout en diffusant un modèle simplifié donc ne permettant pas de modifié la géométrie d'origine en fond maintenant un format très populaire dans les consultations entre donneurs d'ordre et sous-traitant.
    Ce format permet aussi de "garder" la structure des surfaces chaque entité étant maillé individuellement sans chercher comme pour un STL par exemple à avoir un maillage homogène.

    Modèle CGR du piston : piston_cgr.zip

    		 Format CGR
    Format SolidWorks® .SLDPRT & SLDASM

    Créé en 1993 par l'éditeur américain éponyme, SolidWorks a été acquis en 1997 par le groupe Dassault Systèmes.
    SolidWorks est un modeleur 3D utilisant la conception paramétrique. Il génère 3 types de fichiers principaux relatifs à trois nivaux de travail: la pièce, l'assemblage et la mise en plan. Ces fichiers sont en relation. Toute modification à quelque niveau que ce soit est répercutée vers tous les fichiers concernés.

    Les extensions de fichier
    • .sldprt pour les fichiers pièce
    • .sldasm pour les fichiers assemblage
    • .slddrw pour les fichiers plan

    Modèle SolidWorks du piston : piston_solidworks.zip
    Format ProE® .prt & .asm

    Pro/Engineer, développé par la société PTC (Parametric Technology Corporation) est un logiciel de CAO intégré, c’est-à-dire comportant à la fois des modules de conception pure mais aussi la possibilité d'effectuer des calculs de dimensionnement, des animations cinématiques, d'intégrer des circuits hydrauliques ou électriques, de concevoir la partie fabrication. Pro/Engineer a été le premier logiciel de CAO à exploiter le concept de conception paramétré (a faire la distinction entre paramétré et paramétrique). Chaque entité est définie par des paramètres (longueurs, angles…) qui peuvent être modifiées facilement et ainsi changer la définition de la pièce.

    Modèle PROE du piston : piston_proe.zip   (merci à François pour sa traduction sous ProE)
    Format UG® .prt & .asm

    UGS (aussi connu sous le nom Unigraphics Solutions Inc.) est une compagnie spécialisée sur le marché des logiciels 3D et des solutions PLM.

    Ses produits phare sont NX, un logiciel de CFAO, la suite de logiciels Teamcenter, Elle est aussi l'éditeur de la solution SolidEdge et ImageWare voir rubriques suivantes )

    En 2007, Siemens AG a racheté UGS. Nx est comme ProE l'un des derniers concurrents des Solutions CATIA.

    Modèle UG NX5 du piston : piston_nx5.zip   (merci à Jean-Philippe pour sa traduction sous NX5)

    		 Format NX5
    Format SolidEdge® .par & .asm

    Solid Edge est un logiciel 3D CAO paramétrique comme son concurrent SolidWorks, il fonctionne sous Windows et permet la conception solide, la réalisation d'assemblages et l'édition de plans.

    A l'origine en 1996 développé par la société Intergraph, il était basé sur un noyau volumique ACIS. A son rachat en 1998 par UGS, l'éditeur du noyau Parasolid (juste après que Dassault systèmes est racheté SolidWorks, qui lui était basé sur  Parasolid, je sais, moi aussi je m'y perd ); UGS s'empressa de le porter sur Parasolid, le noyau maison.

    Modèle SolidEdge 2.0 du piston : piston_par.zip   (merci à Jean-Philippe pour sa traduction sous SolidEdge)

    		 Format SolidEdge
    Format Imageware® .Imw

    Imageware est un logiciel édité par UGS et dédié au design industriel. Le logiciel était aussi connu sous le nom de Surfacer ou d'imageWare Surfacer.

    Modèle ImageWare du piston : piston_imw12.zip   (merci à Jean-Philippe pour sa traduction sous ImageWare)

    		 Format ImageWare
    Format Rhino3D® .3dm

    Rhino3D est un logiciel de CAO développé par la société McNeel. Son prix relativement faible par rapport à ses compétiteurs, son ouverture au développement des add-On ainsi qu'un nombre important de formats d'échange lus et écrits par le logiciel en font un produit de plus en plus attractif et utilisé de par le monde.

    Modèle Rhino3D du piston : piston_3dm.zip
    Format Autocad® .dwg et .dxf

    AutoCAD, est un logiciel de dessin assisté par ordinateur, créé en 1982 par Autodesk et fonctionnant exclusivement sous Microsoft Windows avec la suite Microsoft Office. A l'origine développé pour des applications mécaniques, il est, aujourd'hui, utilisé par de nombreux corps de métiers. Il est actuellement le logiciel de DAO le plus répandu dans le monde.

     C'est un logiciel de dessin technique pluri-disciplinaire :
    • Industrie
    • Cartographie et Topographie
    • Électronique
    • Architecture
    • Mécanique

     Son succès est surtout dû au fait qu'il permette à l'utilisateur de créer ses propres menus et de développer des applications grâce à son langage Autolisp dérivé de lisp et grâce à VBA. La version allégée, AutoCAD LT (LT pour LighT) ne dispose toutefois pas de cette facilité, ni des fonctions de dessin en trois dimensions tels que les objets volumiques ou surfaciques, ni de la programmation; il permet toutefois de les visualiser et elle est toutefois plus fiable et plus rapide que la version complète, plus gourmande en puissance informatique.
     Les fichiers AutoCAD portent l'extension DWG et sont organisés en calques dont l'utilisateur peut gérer l'affichage ainsi que certaines propriétés. Depuis plusieurs versions, Autodesk a essayé de protéger son format DWG en l'encryptant pour consolider sa position sur le marché. Le consortium OpenDWG propose des outils permettant à de nombreux éditeurs de lire et d'écrire les formats DWG.

    Modèle Autocad du piston : piston_dwg.zip

    		 Format DWG
    Format ACIS® .SAT

    ACIS est un format de données propriétaire pour l'échange de données de solides modélisés en trois dimensions. Le nom d'ACIS est dérivé des noms de ses créateurs: Alan, Charles, Ian's System (Alan Grayer, Charles Lang et Ian Braid). Dévellopé par Spatial Corporation (appelé avant Spatial Technology). ACIS a été racheté par Dassault Systèmes en 2000

     ACIS est employé par beaucoup d'éditeur de logiciel telles que la Conception assistée par ordinateur (CAO), la Fabrication assistée par ordinateur (FAO). ACIS offre une architecture ouverte écrite en C++ et langage object, Des fonctions  robustes de modélisation 3D. ACIS est utilisé pour des applications demandant des possibilités de modelage hybride, en intégrant les modèles filaire, surfacique et solide. Ces caracthéristique en font le modeleur volumique de référence dès qu'il sagit de manier de la surface. ACIS était le noyau de base de SolidEdge a ses débuts avant sont rachat par UGS et l'on peut aussi noter que SolidWorks initialement basé sur parasolid a intégré des fonctionalités ACIS pour passer sur des applications plus pointus en Surfacique.

    Modèle acis du piston : piston_acis.zip 

    		 Format SAT
    Format PARASOLID® .X_T

    Parasolid est un modeleur volumique à l'origine développé par ShapeData, Il a ensuite été racheté par UGS, et comme acis est utilisé par de nombreux éditeur de Logiciel de CFAO et CAO on peut cité par exemple: NX (Unigraphics), SolidWorks, SolidEdge, Powershape, MasterCAM, OneCNC, Virtual Gibbs, DesignFlow, DesignSpace, TopSolid etc etc . Il existe donc pour ces logiciels un format commun d'export et de stockage des données utilisant l'extension .x_t. Le format Parasolid permet de stocker les données 3D solids/surfaces mais pas de données 2D ou arbre de constructions.

    Note : Il existe aussi la version Binaire de ce format .X_b

    Modèle acis du piston : piston_parasolid.zip
    Format STEP .STEP

    STEP se veut le nouveau standard d'échange entre les principales plate-formes de CAO. Néanmoins son interprétation peut varier d'un éditeur à l'autre, ce qui entraine parfois erreurs ou pertes d'informations sur les modèles. De plus, la géométrie solide est récupérée en tant que bloc non éditable (l'arbre des constructions n'est pas transmis). Pour les assemblages, STEP encapsule l'ensemble des modèles pièces et produits dans un unique fichier, ce qui facilite grandement les échanges.

    Il existe deux  versions de STEP la norme AP203 et la norme AP214

    Modèle STEP du piston : piston_stp.zip

    Modèle STEP AP214 du piston : piston_214stp.zip
    Format IGES .IGS

    Ce format, malgré ses limitations, est l'un des plus répandus pour la visualisation ou l'export de modèles CAO 3D. Il représente des modèles filaires ou surfaciques. Si votre modèle est solide, l'export vers un format IGES ne permettra de sauvegarder que la "peau" extérieure de votre solide. Pour récupérer un solide, il vous faudra alors utiliser une fonction de votre modeleur permettant la génération d'un solide à partir de sa frontière surfacique. La plupart des modeleurs CAO permet l'import de géométrie IGES.

    Modèle IGES du piston : piston_igs.zip

    Modèle IGES avec une représentaion manifold Brep : piston_186igs.zip
    Format VDAFS .VDA

    VDAFS Vereinung Deutsche Automobilindustrie Flächen Schnittstelle. ou litéralement : Format de l'industrie automobile Allemande pour les échanges de surfaces. Ce format relativement limité, ne permet de transmettre que la géométrie, pas de notion de couleur de texte ou autre type d'information.

    Ce format très populaire en allemagne pour les échanges de données reste relativement confidentiel dans les autres pays. Cependant le milieu de l'automobile avec ses grands constructeurs Allemand comme BMW, Mercedes ou Volkswagen peut voir de temps à autre passer des fichiers VDA. Si il est simple il a au moins l'avantage d'être assez robuste et reprend quelques spécification de l'iges ( par exemple format ascii sur 80 colones).

    Note : Il existe aussi une Version IGES limitée (dite VDAIS) qui est basé sur la norme 3.0 de L'iGES et reprend uniquement les types d'entités de la norme VDAFS.

    Modèle VDAFS du piston : piston_vda.zip
    Format Stéréo-Lithographie .STL

    Initialement conçu pour exporter les modèles CAO vers les machines de prototypage rapide de stéréolithographie, ce format est basé sur une facettisation par des éléments triangles. La discrétisation permet d'obtenir des fichiers robustes lisibles sans problèmes sur un grand nombre de plateformes.

    Modèle STL du piston : piston_stl.zip
    Format VRML .WRL

    Format de la représentaion 3D du le web pour visualiser des scénes 3D dans un navigateur, ce format peut aussi être utilisé pour diffuser largement un modèle solide CAO. Il nécessite l'installation d'un add-in ou plug-in sur Internet Explorer ou Netscape.

    Modèle VRML du piston : piston_wrl.zip
    Format 3DS .3DS

    3D Studio Max (ou 3dsmax) est un logiciel de modélisation et d'animation 3D, développé par la société Autodesk. Avec Maya, Softimage XSI, Lightwave, Houdini et Blender, il est l'un des logiciels de référence dans le domaine de l'infographie 3D. Le logiciel est issu du programme 3D Studio qui a tourné sous DOS jusqu'à sa version 4. Le format 3DS date de cette époque. Il permet de transmettre plus d'informations qu'un format STL comme par exemple la notion de texture.

    Modèle 3DS du piston : piston_3ds.zip
    Format "Maillage Triangulaire (triangle-mesh)" .PLY

    Ce format est principalement employé dans le monde académique pour le maillage de pièces numérisées tel le "Stanford bunny". Il permet d'utiliser des outils libres d'universitaires.

    Modèle PLY du piston : piston_ply.zip
    Format UNV .UNV

    Ce format est principalement employé dans le monde du calcul par éléments finis. 

    l'origine de ce format vient de chez SDRC pour son logiciel I-DEAS  Master Series Cet "universal file format" est un format général qui permet de coder des models CAO/FAO mais aussi le résultat de calculs FEM. Il permet de stocker  différents types de données ainsi que différents formats de maille  (triangle, quads, tetrahedra, hexahedra, and prisms )

    Le fichier exemple ci-contre a été généré à partir du logiciel OpenSource CAE sur le modèle STEP du piston .

    Modèle UNV du piston : piston_unv.zip

    		 format unv

Les viewers 3D freeware ou démos


    Un viewer 3D est un logiciel permettant la visualisation de différents formats 3D issus entre autres du monde de la CAO (mais aussi de la création multimédia, de l'illustration etc). Ci-dessous, vous trouverez une sélection d'outils freeware ou de démonstration permettant de visualiser certains des formats vus ci-dessus et sélectionnés pour leur facilité d'installation et de prise en main :


    • Viewer 3D-XML logiciel gratuit téléchargeable sur le site DS.
    • OneView Lite : version lite qui permet la visualisation des formats IDI, JT, STL et WRL. Attention, le logiciel se ferme automatiquement après quelques minutes d'utilisation (mais rien n'empêche de le relancer).
    • SolidView : la version lite de ce produit permet de visualiser SolidWorks, STL et VRML.
    • PowerShape DELCAM : version gratuite de PowerShape accompagnée de la version démo de PS-Exchange à télécharger par la suite permettant la visualisation des principaux formats CAO y compris certains formats propriétaires.
    • e-Viewer : plug-in freeware pour Internet explorer, Netscape et Opera permettant la visualisation des principaux formats neutres, à savoir : STEP, STL et IGES. Attention, des problèmes lors de l'installation pour IE 6 peuvent survenir. Pas de version FireFox. Moi j'ai jamais pu le faire marcher :(
    • Cortona VRML client : plug-in freeware pour Internet explorer permettant la visualisation de modèles VRML.
    • VisCAM Solid Viewer : logiciel freeware permettant la visualisation, entre autres, de modèles STL, PLY, 3DS et WRL .
    • Rhino 3D: Version démo du modeleur surfacique Rhino 3D permettant la visualisation des formats (entres autres) STL, STEP, IGES. La démo ne permet que 20 sauvegardes mais peut être utilisée par la suite comme viewer.
    • Edrawing : le logiciel eDrawings Viewer permet d'afficher, imprimer et réviser tous les types de fichiers eDrawings. La visionneuse eDrawings Viewer vous permet également de visualiser consulter les fichiers créés dans AutoCAD® (DWG et DXF) et les pièces, assemblages et mises en plan réalisés dans SolidWorks®.
    • HOOPS : HOOPS 3D Part Viewer pour ACIS + STL, WRL, OBJ. existe en version education
    • Informative graphics: plusieurs produit dont free dwg viewer pour la visualisation des formats DWG, DWF & DXF.
    • Visorium3D Ma solution pour les fichiers STL, 3DS, OBJ, Nastran, VRML, etc...
    • DWG TrueView  Programme de visualisation des fichiers DWG et DXF™, ou encore de publier des fichiers DWF™.
    • Adobe Acrobat 3D  Version d'évaluation de 30 jours d'Adobe Acrobat 3D
    •  FreeCAD Comme son nom l'indique c'est FREE.. Import IGES/STEP STL OBJ ...
    • JCAE  Logiciel Java fonctionnant sous windows et basé sur open cascade . Il permet de relire IGES,BREP et STEP pour convertir les modèles 3D en modèles maillés pour le calcul de structure ( sortie format UNV) peut aussi servir de Viewer.
    • MiniMagics  Logiciels gratuit de Materialise pour la visualisation et compression des fichiers STL.
    • workxplore-3d : le logiciel workxplore-3d est la solution viewer de l'editeur SESCOI il permet en version gratuite de visualiser en plus des formats WorKNC les fichiers STL, IGES ou STEP.
    • cadexchanger Logiciel de conversion des formats IGES, STEP, ACIS-SAT, STL, VRML, X3D et BRep (donc basé sur OpenCascade). Version d'évaluation.

      • Page et liens révisés le : 10/09/2010
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