Newsletter 3D #1

Naissance de la CAO et Évolution de la Modélisation 3D ?

Comme chaque mois, nous allons vous partager les dernières actus, use case, tips VSR.
Aujourd’hui, nous abordons le thème de l’origine de la CAO et l’évolution de la Modélisation 3D. Bonne lecture !

Petite revue historique de la CAO et de la modélisation 3D

Les débuts de l’informatisation, de la conception et de la fabrication de produits a lieu à partir des années 1950.

Durant ces années, le traitement des données se fait par lots et le programmateur doit attendre des heures pour avoir les résultats de modélisation. Il n’y a pas d’interactions intermédiaires.

Dans les années 1960, seules de très grandes entreprises peuvent accéder aux moyens de faire de la CAO

C’est seulement dans les années 1970 et 1980, avec l’arrivée de mini-ordinateurs, moins coûteux, que la modélisation 3D se démocratise dans les entreprises jusqu’à l’utilisation que l’on connaît aujourd’hui.

La théière de l’Utah

Si elle est si connue, c’est parce qu’il s’agit du premier objet en 3D numérique conçu.

En 1974, Martin Newell, alors doctorant de l’université de l’Utah aux États-Unis, achète une théière en porcelaine blanche d’un fabricant allemand.

En 1975, il transforme cet objet en une modélisation 3D sur ordinateur alors qu’il cherchait à développer des algorithmes capables de générer des rendus réalistes en termes de lumière, d’ombre et de texture. Avec sa forme ronde, son anse et son bec, la théière est riche en courbes, en reflets et en ombres : c’était l’objet qu’il lui fallait.

 

 

Après l’avoir dessiné sur une feuille de papier pour relever les coordonnées, ils les a rentrées dans l’ordinateur pour un résultat presque parfait. La théière de l’Utah est devenue une référence dans le domaine de l’image de synthèse.

Les Différentes Approches Mathématiques

Les premiers modèles de CAO étaient dits « fils de fer », car les objets étaient seulement représentés avec leurs sommets et leurs lignes. Il n’y avait pas de faces, ni de connaissance de la matière. Connaître le volume ou réaliser des sections était inaccessible, car il n’était pas possible d’appliquer des algorithmes pour calculer les parties cachées.

Les compétences des informaticiens en mathématiques appliquées se sont avérées indispensables pour mettre au point des algorithmes résolvant des opérations sur les volumes, ou pour déterminer des courbes d’intersection. Pour autant, la CAO ne s’arrête pas à un modèle mathématique. Afin de concevoir un produit, il est nécessaire de prendre en compte l’aspect de sa fabrication, notamment les contraintes dues aux matériaux employés…

La forte influence industrielle sur la CAO, notamment en France

L’influence française sur l’histoire et par voie de conséquence sur les systèmes actuels de CAO n’est pas négligeable, aussi bien en modélisation des surfaces qu’en modélisation des solides.

Principalement dans le domaine de l’automobile et de l’aéronautique, on distingue les travaux De Casteljau chez Citroën, de Bézier chez Renault (débouchant sur UNISURF, puis intégré à EUCLID-IS) ou de Brun (modélisation des solides) ; les travaux de Alain Massabo à la SNIAS un peu plus tard déboucheront sur SDS, puis SYSTRID, puis STRIM et les travaux chez Marcel Dassault (Francis Bernard, Michel Neuve Eglise), qui à partir de DRAPO aboutiront à CATIA.

Catia V1 sur station IBM en 1982 - Marcel Dassault, Dominique Calmels, Francis Bernard, Didier Gaillard

On constate des approches différentes selon la culture des entreprises, qui donnent l’impression d’une approche au cas par cas, selon les besoins immédiats de l’entreprise mais il s’agissait bien d’un choix, car ces évolutions étaient d’abord liées à des besoins spécifiques auxquels ne répondait pas le marché.

Dans les années 1970-1980, les industries de l’automobile et de l’aéronautique, notamment Dassault avec Dassault Systèmes, ont décidé de développer en interne des modèles, voire des systèmes complets dédiés.
Puis, progressivement, la plupart des développements effectués en interne pour des systèmes adaptés à chaque entreprise vont cependant peu à peu être abandonnés, au moins pour ce qui concerne les systèmes à vocation généraliste.

En effet, d’une part les systèmes de CAO des éditeurs ont commencé à être opérationnels, et, d’autre part, la maintenance des outils internes devenait de plus en plus contraignante.

Aucune approche industrielle ne s’appuiera autant sur une stratégie à long terme que celle des avions Marcel Dassault qui ont mis en place une stratégie ambitieuse qui consistait à modéliser entièrement un avion. 
Il fallait sans aucun doute une vision ambitieuse pour envisager une approche aussi intégrée que les moyens technologiques de l’époque étaient loin de permettre.

Ces événements sont certes marquant, mais en France, les évolutions concernant la modélisation 3D sont constantes et chaque jour naissent de nouveaux projets liés à ces inventions numériques.


Évolution logicielle des outils CAO - CATI à CATIA v3 v4 v5

Évolution logicielle des outils Solidworks 1993 - 2023

Ça vous a plus ?

Pour aller plus loin 🔝 lisez nos articles sur :

La Carte Graphique et son fameux GPULe Bureau Virtuel l’outil ultime en modélisation 3D

WordPress Appliance - Powered by TurnKey Linux