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Por que uma malha que parece boa mesmo assim falha
Um modelo pode renderizar perfeitamente e ainda assim ser inutilizável. Fatiadores, operações booleanas e ferramentas de simulação precisam de algo mais forte do que "parece certo": precisam que a malha descreva um sólido fechado e orientado de forma consistente. Este analisador verifica se ela faz isso.
As verificações, e o que cada uma realmente significa
Arestas não variedade — uma aresta compartilhada por três ou mais faces. Superfícies reais não fazem isso; em geral significa que dois cascos foram fundidos sem cuidado ou que sobrou uma parede interna. Os fatiadores ou recusam o arquivo, ou produzem bobagem naquela aresta. É o achado mais grave.
Buracos e laços de contorno — arestas que pertencem a uma única face. Um sólido fechado não tem nenhuma. Cada laço de contorno é um buraco, e uma malha com buracos não tem interior definido, então o fatiador não tem como saber o que preencher.
Triângulos degenerados — faces com área zero, seja porque dois vértices coincidem, seja porque os três pontos são colineares. Não carregam informação de superfície, quebram o cálculo das normais e provocam divisões por zero no código seguinte.
Faces duplicadas — o mesmo triângulo armazenado duas vezes. Duplica superfícies, confunde os testes de dentro e fora e desperdiça espaço.
Orientação das faces inconsistente — faces vizinhas que discordam sobre qual lado é o de fora. Produz trechos renderizados do avesso e torna o cálculo de volume sem sentido.
Cascos desconectados — pedaços separados de geometria sem vértices em comum. Perfeitamente legítimo num modelo de várias peças, e um sinal de alerta em algo que deveria ser um sólido único.
Vértices isolados — pontos que nenhum triângulo referencia. Inofensivos, mas denunciam edição desleixada.
Auto-interseções — triângulos que atravessam uns aos outros. A malha pode ser estanque e ser uma variedade e mesmo assim ser fisicamente impossível. Esta verificação é opcional porque é cara; em malhas grandes ela trabalha por amostragem e avisa quando faz isso.
A soldagem vem primeiro
Um arquivo STL é uma sopa de triângulos sem indexação — cada triângulo carrega seus próprios três vértices, e triângulos vizinhos não sabem que são vizinhos. Analise-o como está e toda aresta parece um contorno, o que dá um resultado sem sentido.
Por isso o analisador solda os vértices por hash espacial antes de qualquer trabalho de topologia. É isso que permite dar respostas com significado sobre um STL, e é por isso que a tolerância importa: apertada demais e vizinhos legítimos continuam separados, frouxa demais e detalhes distintos colapsam.
Estanque e variedade
Esses dois resultados de destaque são o que a maioria das pessoas realmente quer saber. Estanque significa sem buracos e sem arestas não variedade — a malha delimita um volume definido. Variedade significa que toda aresta é compartilhada por exatamente duas faces. Um modelo precisa das duas coisas antes que um fatiador o trate como sólido, e antes que um número de volume queira dizer alguma coisa.
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