Réussir des opérations booléennes sur Rhino

« Le terme booléen s’applique à un langage informatique binaire, inventé par le mathématicien George Boole, qui consiste à programmer des variables qui peuvent être le chiffre zéro (0) correspondant à « non » et « faux » ou bien un (1) qui correspond à « oui » ou « vrai ».

Ce langage de programmation est utile et s’applique dans des situations variées. On le retrouve tant pour des opérations de requêtes simples ou complexes lors des recherches effectuées sur internet qu’ici dans les explications qui vont suivre.

Les opérations booléennes : de quoi s’agit-il ?

https://docs.mcneel.com/rhino/6/help/fr-fr/commands/booleanunion.htm

- UnionBooléenne = Combiner les volumes d'un ou de plusieurs objets.

- DifférenceBooléenne =  Soustraire le volume d'un ensemble d'objets dans autre ensemble

- IntersectionBooléenne = Créer un nouveau solide à partir des volumes d'intersection entre plusieurs solide

- DivisionBooléenne = Diviser et fermer des solides au niveau de leurs intersections.

Ces opérations procèdent toutes du même calcul mathématique quel que soit le logiciel utilisé, les conseils prodigués ici sont donc valables pour de très nombreux logiciels de dessins surfaciques.

Voici un bref résumé de ce qui s’y dit :

« Pour comprendre pourquoi les opérations booléennes échouent, vous devez comprendre tout d'abord comment elles fonctionnent. (...) Ce sont simplement des opérations semi-automatiques qui combinent plusieurs commandes manuelles en un seul processus. Les opérations booléennes réalisent essentiellement quatre tâches :

- Trouver l'intersection entre plusieurs objets

- Diviser les objets au niveau des intersections trouvées

- Supprimer (ignorer) les parties non souhaitées

- Joindre le tout à nouveau en un seul objet

Tout ce que vous pouvez faire avec les opérations booléennes, vous pouvez aussi le faire manuellement en utilisant les quatre commandes précédentes. (…)

Bien souvent, l’une de ces quatre opérations échoue pour des raisons de calcul géométrique, voici les principales :

Jointures coïncidentes – Tous les objets ont des jointures. Il arrive parfois que les jointures de deux objets se trouvent au même endroit et Rhino a alors de la peine à trouver l'intersection. Solution : Essayez de déplacer la jointure ou essayez de déplacer très légèrement un objet (si vous pouvez le faire sans nuire à la précision de votre modèle). 

Faces sur le même plan– si deux faces d'un objet se trouvent sur le même plan, Rhino ne pourra peut-être pas calculer l'intersection. Cette cause est assez courante. Évitez de construire votre modèle de cette façon si vous le pouvez. Solution : Comme précédemment, vous pouvez essayer de déplacer légèrement l'objet si possible. 

Surfaces presque tangentes – Comme l'intersection de deux tuyaux de même diamètre à un angle. L'intersection échoue souvent au point où les surfaces sont tangentes. Il n'y a pas de solution facile à ce problème pour le moment. »

-Exagérer les formes pour dissocier les plans: un cylindre est juxtaposé à la face d’un cube, vous voulez fusionner les deux éléments. Pour éviter les problèmes liés à leur plan commun, extrudez la face du cylindre en contact avec le cube afin que cette dernière pénètre de plusieurs millimètres dans le cube. Ainsi le risque de problème pour cause de faces sur le même plan est dissipé, pour un résultat identique.

-Tentez d’anticiper vos opérations booléennes :

Elles échouent souvent par la trop grande complexité mathématique que demandent ces opérations. Si vous prévoyez de faire une opération booléenne, faite là le plus tôt possible dans votre processus de dessin, quand les formes sont encore simples et malléables (et utilisez ainsi le premier conseil « exagérez les formes »)

Simplifiez vos objets, les objets complexes comportent souvent nombre de surfaces superflues dues aux différentes opérations de dessin. Fusionnez les surfaces ayant le même plan afin de réduire le nombre d’arrête de chaque objet et ainsi les chances d’erreur. Pour ce faire deux commandes sont pratiques : 

- SurfacePlane =  Créer une surface plane à partir de courbes sur dans un même plan.

Dans le cas de surfaces concaves, supprimer toutes les faces et n’en garder qu’une. On utilise ensuite

- ProlongerBordSurf =  Prolonger une surface en suivant son plan de référence (qui peut être courbe)

De manière à faire dépasser la face des arrêtes de l’objets. On utilisera ensuite la commande limiter pour découper la nouvelle face aux arrêtes de l’objet.

On peut aussi utiliser la commande :

-RaccorderSrf =  Crée une surface de raccordement entre deux surfaces

Mais elle ne fonctionne qu’entre deux arrêtes de surface, pas plus.

Voilà, vous avez désormais toutes les armes pour venir à bout de n’importe quelle opération booléenne. Si d’aventure vous tombiez sur une opération vraiment coriace, l’article de McNeel est là pour vous aider.