Zobrazení desky ve 3D s návazností (cross-probe) na 2D

V jednom z předcházejících vydání časopisu (č. 1/2013) jsme si ukázali možnost načtení a zobrazení několika desek plošných spojů najednou v programu PCB-Investigator. Jak už název tohoto programu napovídá, PCB-Investigator slouží k zjišťování informací o desce, zejména pro potřeby přípravy výroby, a to bez ohledu na to, v jakém programu byla deska navržena. Tentokrát si stručně představíme jeho další užitečnou funkci – okamžité 3D zobrazení načtené desky s možností provádění tzv. cross-probing s 2D pohledem.

Modul 3D-View v programu PCB-Investigator obsahuje funkci, která umožňuje realistické zobrazení součástek na desce včetně vrtání a plošných spojů ve 3D. Na obr. 1 je vidět jeden z mnoha možných způsobů zobrazení desky. Tento 3D nástroj je součástí všech verzí tohoto programu, takže vytvoření 3D modelu desky plošných spojů je otázkou jednoho kliknutí. Aby bylo možné 3D pohled rychle a jednoduše vytvořit, je potřeba desku načíst ve formátu, který obsahuje její komplexní data, to znamená nejen vrstvy desky, plošné spoje, via otvory a pájecí plošky, ale i součástky, jejich pouzdra a rozměry. Takovým formátem je např. ODB++, GenCAD nebo IPC 2581. Data ve formátu ODB++ dnes dokáže generovat většina moderních programů pro návrh desek, takže se nejedná o žádný problém. IPC 2581 je novější formát pro přenos kompletních dat o desce, který zatím generují pouze některé návrhové systémy (např. od Zuken). GenCAD je nejstarší formát dat, takže ho lze využít zejména u starších programů. Data ve formátu Gerber obsahují pouze grafické informace a nejsou tudíž pro tento účel vhodné (i když je tento program umí také importovat).

Po načtení desky mohou nastat dvě situace – program už má realistické 3D modely daných pouzder součástek ve formátu 3D XAML a použije je, nebo je nemá, a tak použije obrys součástek, který vytáhne do potřebné výšky – tím vzniknou zjednodušené 3D modely v podobě hranolů, kvádrů, válců atd. (obr. 1).

Obr. 1 Příklad 3D zobrazení horní strany desky (zjednodušené modely součástek)

Většina návrhových programů sice také umí zobrazit navrženou desku ve 3D, ale často se jedná opravdu jen o pouhé zobrazení bez možnosti vyhledávání a zkoumání jednotlivých objektů, což bývá potřeba např. při přípravě výroby (osazování apod.).

Rychlé, jednoduché a detailní zobrazení dává dobrý přehled o celé desce i jejích jednotlivých částech. Natáčení obrazu umožňuje pozorovat objekty z jakéhokoliv úhlu. Přiblížení obrazu (zoom) dovoluje sledovat i ty nejmenší detaily na desce, zatímco funkce zvaná „Home” zajistí, aby se celá deska zobrazila uprostřed obrazovky.

Kromě zobrazení celé desky jsou k dispozici i další možnosti, jako jsou pohled na individuální objekty, povrchy jednotlivých vrstev desky, plošné spoje, pájecí plošky atd. tak, jak je vidět např. na obr. 2. Obrázky mohou být exportovány ve formátech JPEG a PNG, vektory zase v XML, OBJ, X3D a XAML. Program také vytváří seznam součástek i sítě spojů desky za účelem jejich vyhledávání. 3D deska může být převedena do XAML souboru, který lze běžně prohlížet ve Windows Internet Explorer.

Obr. 2 3D zobrazení desky v průhledném módu

To ale není vše – program umožňuje současné 2D i 3D zobrazení desky a provádění tzv. cross-probing. To znamená, že výběrem objektu (součástky, plošného spoje atd.) ve 2D se tyto objekty zvýrazní i ve 3D a naopak (obr. 3). Zobrazením desky ve 3D lze identifikovat odchylky v provedení, a to pomocí synchronizace mezi 2D a 3D pohledem. Změny ve 2D pohledu budou automaticky a okamžitě aktualizovány ve 3D. Jednou z možností je náhrada jednotlivých součástek na desce skutečnými modely, ale k tomu je potřeba odpovídajících dat ve formátu 3D XAML.

Obr. 3 Cross-probing mezi 2D a 3D zobrazením desky

Jednou z možností 2D-3D cross-probing je i 3D zobrazení omezené pouze na vybrané objekty tak, jak je vidět na obr. 4. Takto je možné se blíže podívat například na některé součástky a jejich spoje, aniž by byl pohled rušen zobrazením okolních objektů.

Obr. 4 Cross-probing – 3D zobrazení objektů vybraných ve 2D zobrazení

Vizuální kontrola desky může být doplněna o kontroly a zjišťování údajů také pomocí dalších nástrojů programu PCB- -Investigator, např. odměřování rozměrů.

Více informací o programu PCB-Investigator je k dispozici na stránkách výrobce: www.pcb-investigator.com.