O IGES (pronuncia-se eye-jess) denota Especificação inicial de troca de gráficos e é um formato de ficheiro bem estabelecido que facilita o intercâmbio de dados digitais entre Conceção 3D assistida por computador (CAD). O ficheiro é normalmente guardado como IGES ou a.IGS. A informação contida no ficheiro é principalmente sobre a superfície do modelo. No entanto, também pode conter dados como modelos sólidos, informações sobre circuitos ou wireframes. Os ficheiros IGES são guardados em formato ASCII e seguem a Especificação de Intercâmbio de Gráficos Inicial.
O formato de ficheiro IGES teve origem em meados da década de 1970, tendo sido desenvolvido como uma solução normalizada para a partilha de modelos geométricos complexos em diferentes plataformas de software. Isto assegurou uma colaboração e interoperabilidade fáceis para a indústria e os profissionais.
O IGES é uma pedra angular no mundo da modelação 3D. Designers e engenheiros podem trocar dados de design de produtos sem problemas num formato neutro, que é amplamente utilizado. Em aplicações como o fabrico e a prototipagem, o formato IGES é essencialmente utilizado para partilhar dados, uma vez que não compromete a sua integridade.
Os ficheiros IGES são especialmente cruciais em sectores que dependem fortemente de CAE, CAM e CAD, onde a exatidão e a precisão são fundamentais. O formato IGES permite que diferentes sistemas "falem a mesma língua", o que facilita o intercâmbio de dados.
História do formato IGES
Origens do IGES no final da década de 1970.
O formato IGES foi introduzido pela primeira vez no final da década de 1970, quando o governo dos EUA reparou que os contratantes estavam a gastar muito tempo e dinheiro a tentar fazer com que os ficheiros de dados partilhados funcionassem nos seus diferentes programas de software. Para resolver este problema crítico, os principais intervenientes da indústria, como a Boeing e o National Bureau of Standards (atualmente NIST), levaram à criação do IGES. O objetivo era desenvolver um formato de ficheiro comum para a partilha de dados geométricos 2D e 3D entre sistemas.
Evolução e adoção nas diferentes indústrias.
O IGES ganhou rápida tração devido à sua capacidade de lidar com designs complexos como superfícies, modelos sólidos e wireframes. Como resultado, evoluiu para uma ferramenta variável para indústrias como a indústria transformadora e a aeroespacial. À medida que a tecnologia CAD avançava e se tornava mais complexa, a IGES era actualizada e modificada frequentemente para acomodar novas funcionalidades e capacidades. Com o tempo, a IGES tornou-se a norma de facto para o intercâmbio de dados 3D em várias aplicações.
Desenvolvimento de outras normas como STEP e STL.
Embora as IGES tenham contribuído significativamente para o crescimento do intercâmbio de dados 3D, surgiram também outras normas para dar resposta a determinadas exigências e desafios. Uma dessas normas é a STEP (STANDARD for the Exchange of Product Model Data), criada na década de 1980 como um substituto mais completo e adaptável da IGES. A STEP incorpora uma forma mais alargada de dados do ciclo de vida dos produtos, como dados de produção, conceção e manutenção. Estereolitografia, ou STL, é outro formato popular utilizado principalmente para Impressão 3D. Um método rápido e fácil de representar superfícies 3D para fabrico é através do formato de ficheiro STL. Este formato mostra os modelos 3D como uma coleção de facetas triangulares.
Embora o IGES continue a ser amplamente utilizado, estes formatos mais recentes estão a tornar-se cada vez mais populares em sectores que exigem uma transferência de dados mais precisa e fiável.
Como funcionam os ficheiros IGES
Explicação técnica de como o IGES armazena dados
O formato IGES actua como um formato neutro para o intercâmbio de dados 2D e 3D entre vários sistemas CAD. Incentiva a comunicação perfeita entre programas de software. Armazena dados num formato de texto simples, que pode ser lido por muitas aplicações.
Estes desenhos 2D e 3D formam curvas e superfícies geométricas codificadas, que é o método exato de processamento de desenhos. Isto implica que os componentes produzidos se assemelharão bastante às suas representações digitais.
O IGES permite dados adicionais, como comentários, texto e dimensões, mas a sua capacidade de tratar essas informações é limitada em comparação com formatos de ficheiros mais modernos.
O formato IGES é neutro em termos de fornecedor e pode armazenar e abrir tipos de dados semelhantes em várias plataformas. Isto independentemente da possibilidade de serem criados por diferentes programadores. Infelizmente, é difícil converter um ficheiro IGES para outro formato e vice-versa sem sacrificar a qualidade.
Estrutura do ficheiro
O ficheiro IGES é composto por várias estruturas.
Início Secção delineia o ficheiro e o secção de entrada onde são guardados os dados efectivos. O secção do diretório que fornece a síntese do ficheiro, que consiste no número da versão, na data de criação e na lista de outras secções. O ficheiro secção de dados de parâmetros armazena pormenores específicos das entidades. Isto envolve dados geométricos para formas 2D (linhas, arcos, elipses, splines, círculos) e 3D (curvas, superfícies, sólidos). Além disso, oferece descrições detalhadas de superfícies e curvas, tais como equações matemáticas que as definem.
Ao utilizar um ficheiro IGES, o destinatário dos dados pode inspecionar e modificar o modelo. A principal vantagem da utilização de um ficheiro IGES é que este garante a compatibilidade entre várias aplicações CAD. Além disso, um ficheiro IGES é utilizado como cópia de segurança para proteger o armazenamento e o meio de transferência de modelos 3D.
Para utilizar um ficheiro IGES, o utilizador deve primeiro abri-lo através do seu programa compatível Software CAD. Os utilizadores podem aceder ao ficheiro através de uma ferramenta de conversão ou diretamente a partir da aplicação. No entanto, a capacidade de abrir ou editar um ficheiro IGES depende das capacidades do software CAD específico que está a ser utilizado.
Como abrir e editar ficheiros IGES
A maioria dos programas CAD ou qualquer outro editor de texto pode abrir um ficheiro IGES tanto no Windows como no Mac. Além disso, alguns visualizadores de ficheiros baseados na Web podem ser utilizados para abrir e visualizar ficheiros IGES online sem ter de descarregar qualquer software. Alguns exemplos são: A360 Viewer, FreeCAD, Onshape e TraceParts. No entanto, não é possível utilizar um navegador Web para abrir um ficheiro IGES, embora o Android e o iOS tenham algumas aplicações que podem ajudar.
Abrir e editar ficheiros IGES é um procedimento simples. As ferramentas populares que podem abrir, editar e converter ficheiros IGES incluem o AutoCAD, o Solidworks, o CATIA e o Fusion360.
Um exemplo de um tutorial detalhado sobre como abrir um ficheiro IGES no Solidworks e no Fusion360:
SolidWorks:
- Abrir o SolidWorks.
- Navegue até "Ficheiro" > "Abrir".
- Defina o filtro de tipo de ficheiro para "IGES (*.igs)".
- Navegue até o arquivo IGES e clique em "Abrir". O SolidWorks reconhecerá e importará automaticamente os dados.
Fusion 360:
- Abra o Fusion 360 e inicie sessão.
- Vá a "Ficheiro" > "Abrir".
- Escolha "Upload" e arraste o ficheiro IGES (*.igs ou *.iges) para o espaço de trabalho ou procure os seus ficheiros.
- O modelo IGES é importado e está pronto para ser modificado.
Edição e conversão de ficheiros IGES.
Quando a importação do ficheiro IGES estiver concluída, muitos programas CAD oferecem a flexibilidade de modificar diretamente o modelo. A edição inclui a modificação de dados geométricos, a adição de anotações e outros ajustes necessários.
Em determinadas situações, o utilizador poderá ter de converter o ficheiro noutro formato. Por exemplo, IGES para STL para impressão 3D comum ou de IGES para STEP para um formato de ficheiro mais moderno.
Por exemplo, para exportar ou converter
No Solidworks
- Quando o ficheiro estiver pronto, selecione Ficheiro > Guardar como,
- escolha o formato do ficheiro de destino (por exemplo, STEP ou STL).
No Fusion360
- Quando o modelo estiver pronto, aceda à secção Ficheiro menu e selecionar Exportação.
- No Exportação selecione o formato para o qual pretende converter o ficheiro. Os formatos disponíveis incluem:
- **STEP (. passo, passo) para outros programas CAD.
- STL (*.stl) para fins de impressão 3D.
- DWG (*.dwg) para desenhos 2D.
- DXF (*.dxf) para exportações de desenhos baseados em vectores
IGES vs. Outros formatos
IGES vs STEP
São ambos "formatos de ficheiro neutros". São compatíveis com a utilização de vários pacotes 3D, mas têm pontos fortes diferentes. O STEP é o sucessor do formato IGES. O IGES, um formato mais antigo, é amplamente compatível, embora ocasionalmente falhe na preservação de dados complexos. O STEP é mais fiável na preservação da integridade dos dados. A razão para tal é o facto de ser frequentemente escolhido para a transferência de dados entre outros sistemas CAD.
Tabela de comparação
| IGES (Especificação inicial de troca de gráficos) | PASSO (Norma para o intercâmbio de dados de modelos de produtos) |
|---|---|
| Modelação de superfícies e de estruturas de fios, sistemas antigos | Modelação de superfícies e de estruturas de fios, sistemas antigos |
| Suporta geometria 2D e 3D, wireframes, curvas, anotações | Suporta geometria 2D e 3D, modelos sólidos, montagens, PMI (Product Manufacturing Information) |
| Ampla compatibilidade com sistemas CAD antigos e actuais. | Amplamente utilizado nos sistemas CAD modernos, mas não tão comum nas plataformas antigas. |
| Menos preciso para modelos sólidos, principalmente baseados em superfícies. | Alta precisão, ideal para modelos sólidos e dados de fabrico detalhados |
| Formato baseado em texto com várias secções | Um formato mais estruturado que suporta metadados e relações entre partes |
| Nenhum | Suporte completo para dados paramétricos (dimensões, tolerâncias, etc.) |
| Sem suporte nativo para assemblies | Suporta montagens e estruturas com várias partes. |
| Fácil de ler e compreender, mas desatualizado para modelos complexos | Moderno, mas os ficheiros são mais complexos e pormenorizados |
| Muitas vezes convertido para STEP para melhor suporte de modelos sólidos | Utilizado como formato predefinido para o intercâmbio moderno de dados CAD |
IGES vs. STL
Se possui uma impressora 3D, é provável que esteja familiarizado com os ficheiros STL. O formato STL é um dos formatos mais populares para armazenar modelos 3D. O contorno do modelo é mantido como um conjunto de facetas triangulares definidas por vértices unidos por arestas. Muitas ferramentas CAD e CAM aceitam o formato STL para armazenar modelos 3D. No entanto, o formato IGES armazena teoricamente ficheiros com um nível de precisão mais elevado. As aplicações mais vastas podem beneficiar do formato IGES, uma vez que este contém dados CAD adicionais, como diagramas de circuitos.
Tabela de comparação
| IGES (Especificação inicial de troca de gráficos) | STL (Estereolitografia) |
|---|---|
| Modelação de superfícies e de estruturas de fios, intercâmbio de dados CAD | Geometria de superfície para impressão 3D e prototipagem |
| Suporta geometria 2D e 3D, wireframes, curvas, anotações | Suporta geometria de superfície 3D (malha triangular) |
| Ampla compatibilidade com sistemas CAD antigos e modernos | Suportado pela maioria dos softwares de impressão 3D e CAD |
| Formato baseado em texto com várias secções | Formato simples que utiliza uma malha triangulada para a representação da superfície |
| Ideal para o intercâmbio de modelos CAD, especialmente dados de superfície e de estrutura de arame | Utilizado para impressão 3D, prototipagem rápida e partilha de geometria de superfície |
| Pode ser convertido em STL para impressão 3D | Não pode ser facilmente convertido para formatos como IGES ou STEP |
IGES vs OBJ
O formato de ficheiro OBJ estabelecido pela Tecnologias Wavefront O OBJ foi concebido para animações, mas desde então tem sido utilizado pela comunidade 3D. À semelhança dos ficheiros STL, os ficheiros OBJ descrevem modelos 3D organizando os vértices numa rede de arestas ligadas. No entanto, os ficheiros OBJ podem lidar adicionalmente com faces poligonais. São mais compactos e eficazes do que os ficheiros IGES, o que os torna ideais quando o tamanho do ficheiro e o tempo de processamento são essenciais.
Tabela de comparação
| IGES (Especificação inicial de troca de gráficos) | OBJ (Frente de onda OBJ) |
|---|---|
| Modelos CAD, wireframes e modelos de superfície para engenharia | Modelos 3D para efeitos visuais, animação e renderização |
| Suporta geometria 2D e 3D, wireframes, superfícies, anotações | Geometria 3D (vértices, faces), suporta materiais e texturas |
| Amplamente compatível com sistemas CAD antigos e modernos | Amplamente suportado por software de modelação e renderização 3D (Blender, Maya, etc.) |
| Sem suporte para materiais ou texturas | Apoios materiais e texturas através de ficheiros MTL complementares |
| Muitas vezes convertidos para formatos como PASSO para utilização moderna de CAD | Possibilidade de conversão para outros formatos como STL para impressão 3D, mas carece de pormenores de engenharia |
| Elevada precisão para projectos de engenharia e dados geométricos | Bom para representação visual, menos precisão para dados de engenharia |
| Normalmente maior para modelos complexos com anotações | Possibilidade de ser mais pequeno ou maior consoante a textura e o nível de pormenor |
Vantagens e limitações dos ficheiros IGES
Vantagens
- Os ficheiros IGES são armazenados em formato de texto ASCII, o que os torna pequenos e fáceis de partilhar.
- Interoperabilidade: sendo o formato CAD mais antigo, é suportado por várias aplicações CAD, o que simplifica a sua compatibilidade com o software.
- Suporte legado: é frequentemente utilizado em sistemas mais antigos, permitindo o intercâmbio de dados em projectos de longa data.
- Norma do sector: O IGES manteve-se popular em muitas indústrias de engenharia, como a aeroespacial e a automóvel, uma vez que pode tratar dados complexos.
- Representação pormenorizada: a documentação técnica, tal como a anotação, beneficia da capacidade da IGES para lidar com geometrias complicadas
Limitações
- Formato desatualizado: O IGES não é normalizado desde 1996, o que significa que o formato não está tão atualizado. Os formatos mais recentes, como o STEP e o Parasolid, melhoram o suporte para dados paramétricos e modelos sólidos.
- Pode ser um desafio converter ficheiros IGES para diferentes tipos de ficheiros e vice-versa. Estes ficheiros são baseados em dados ASCII, pelo que não há muito espaço para a conversão. Os erros que têm de ser corrigidos podem resultar de quaisquer modificações efectuadas nos dados durante a conversão.
- Sem suporte para modelos sólidos: A IGES centra-se principalmente na geometria de superfície e de estrutura de arame. A maioria das aplicações CAD funciona melhor com modelos sólidos, o que pode limitar a sua utilização em aplicações modernas.
Resumo
Os ficheiros IGES têm sido essenciais no panorama do CAD desde a sua criação. Funciona como um tradutor universal, permitindo a troca de dados sem problemas entre vários softwares CAD. Embora os ficheiros IGES continuem a ser uma opção útil para a troca de dados de design em sistemas antigos, os formatos mais modernos, como o STEP, oferecem melhores capacidades para lidar com designs complexos e são cada vez mais preferidos na maioria das indústrias. À medida que a tecnologia avança, vale a pena considerar alternativas mais modernas que possam responder às exigências dos desenhos recentes.
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