NVIDIA publicó USD BRep, una biblioteca de modelado geométrico de código abierto construida en torno a su núcleo de modelado sólido SMLib. Sale bajo licencia Apache 2.0 y da a los desarrolladores acceso a modelado por representación de contornos (BRep) basado en NURBS, incluidas las operaciones geométricas que sirven para crear y modificar sólidos 3D precisos.
La publicación incluye interfaces en C++ y Python e integración con OpenUSD. Eso podría abrir oportunidades para flujos de CAD automatizados, diseño asistido por IA y aplicaciones de impresión 3D, según 3D Printing Industry.
¿Qué es un núcleo de modelado CAD?
Un núcleo de modelado CAD es el motor de software que crea, modifica y valida la geometría 3D. Las aplicaciones de CAD entregan las herramientas y la interfaz que usa el diseñador, y el núcleo hace las operaciones matemáticas que definen la forma y la estructura del modelo.
Muchos sistemas de CAD para ingeniería usan representación de contornos (BRep), un método que describe los objetos sólidos mediante caras, aristas y vértices conectados. Esas caras se pueden definir con superficies matemáticas como las B-splines racionales no uniformes (NURBS), que representan geometrías curvas sin aproximarlas como conjuntos de triángulos. En cambio, los archivos STL que se usan habitualmente en impresión 3D describen las superficies con mallas de triángulos.
SMLib, la tecnología detrás de la publicación
En el centro de USD BRep está SMLib, un núcleo de modelado geométrico desarrollado originalmente por Solid Modeling Solutions (SMS). Se apoya en NLib, una biblioteca de curvas y superficies NURBS, y le suma las estructuras topológicas y las operaciones geométricas para construir y modificar modelos sólidos. La tecnología se distribuía antes bajo licencias comerciales, y la documentación previa de NVIDIA decía que el acceso estaba restringido a quienes ya tenían licencia.
SMLib permite operaciones booleanas, redondeo de aristas (fillet), vaciado de sólidos (shell), intersección de superficies y eliminación de operaciones. También incluye modelado poligonal y teselado, que aproxima las superficies definidas matemáticamente con mallas de polígonos.
NVIDIA dejó público el código fuente de SMLib a través de USD BRep, una biblioteca independiente publicada en la organización de GitHub de Omniverse. La biblioteca importa y exporta geometría BRep mediante OpenUSD, el formato de descripción de escenas sobre el que funciona NVIDIA Omniverse. Se puede usar sin Omniverse o integrar en aplicaciones que ya usen OpenUSD.
¿Qué puede significar para el CAD asistido por IA y la impresión 3D?
La interfaz en Python de USD BRep permite crear y modificar geometría de CAD por código. Esas operaciones también podrían ejecutarlas agentes de IA, aunque la biblioteca no incluye un sistema de IA que interprete instrucciones de diseño o genere modelos completos por su cuenta.
Hay desarrolladores independientes que ya exploran esa vía. El proyecto smlibpy ofrece una interfaz de modelado en Python de más alto nivel sobre el núcleo SMLib de NVIDIA, junto con un servidor de Model Context Protocol (MCP) que permite a agentes de IA ejecutar programas de modelado geométrico. Según sus desarrolladores, los agentes también pueden revisar los modelos renderizados, comprobar medidas y corregir lo que generaron.
Para la manufactura aditiva, SMLib incluye funciones de teselado y de reparación de geometría que se podrían sumar a flujos automatizados de preparación de modelos. Sus herramientas de reparación corrigen ciertas inconsistencias geométricas, y el teselado convierte la geometría BRep en mallas de polígonos. La documentación de NVIDIA reconoce limitaciones, entre ellas reparaciones que pueden fallar sin avisar y triángulos con orientación incorrecta generados durante el teselado. La biblioteca tampoco resuelve por sí sola los requisitos de fabricación propios de cada proceso.
Agentes de IA e ingeniería por código
Ya hay agentes de IA conectados a software de ingeniería mediante interfaces de programación. Un ejemplo es la desarrolladora alemana Synera, que presentó agentes de IA capaces de ejecutar flujos de ingeniería. Su integración con el SDK de Magics de Materialise da acceso a funciones de preparación para manufactura aditiva, como reparación de archivos, modificación de piezas y generación de soportes.
Otro enfoque es el sistema de ingeniería por código de LEAP 71, que combina su núcleo geométrico abierto PicoGK con Noyron, su modelo de ingeniería propietario. A diferencia del enfoque NURBS de SMLib, PicoGK trabaja con geometría basada en vóxeles, y Noyron codifica las reglas de ingeniería y las restricciones físicas con que se generan los diseños de las piezas.
