Ponts automatiques : comment StencilVector décide où les placer

Ponts automatiques : comment StencilVector décide où les placer

Tous les pochoirs échouent de la même façon. Vous le découpez, vous le soulevez du plateau, et une pièce tombe par terre : le centre d'un O, la contreforme d'un B, la pupille d'un œil. Cette pièce détachée s'appelle une île : de la matière entièrement entourée par un vide. Un pochoir dont les îles ne sont pas pontées n'est pas un pochoir, c'est un tas de morceaux.

Les ponts sont la solution : de fines attaches de matière qui rattachent chaque île au corps du pochoir. Les placer à la main est long et facile à rater, alors StencilVector les place pour vous. Ce qui suit est la version honnête du fonctionnement : les règles réelles et les chiffres réels, mesurés sur des exécutions réelles du moteur qui tourne aujourd'hui sur le site.

1. Trouver les îles

Le moteur étiquette chaque région connexe de matière. Tout ce qui touche le bord de la feuille est le cadre ; toute autre plage de matière est une île. C'est un test purement géométrique — sans supposition, sans modèle — et c'est pour cela qu'il se comporte exactement pareil sur une typographie, un logo et une photographie.

L'exemple ci-dessus est le mot BRIDGE découpé sur 200 mm de large. Quatre îles : deux dans le B, une dans le R, une dans le D. Stabilité avant les ponts : 0,87. Après quatre ponts automatiques : 1,00, au prix de 0,44% de matière en plus.

2. Ce que mesure vraiment le score de stabilité

La plupart des outils affichent un « score structurel » sans jamais dire ce qu'il est. Le nôtre tient en une ligne d'arithmétique, et vous méritez de la connaître :

• score = 1 − 5 × (aire des îles ÷ aire de matière), borné entre 0 et 1.

Trois conséquences qu'il vaut la peine de comprendre :

• 1,00 signifie zéro île. Rien n'est détaché. Cela ne signifie pas que le pochoir est solide.
• 0,00 ne signifie pas « catastrophique ». Cela signifie que 20% ou plus de votre matière flotte ; au-delà, le nombre sature et cesse de discriminer.
• Il mesure ce qui est détaché, pas la tenue du reste à la manipulation. Cela, ce sont la portée libre et l'épaisseur du matériau qui le décident, et nous y revenons plus bas.

C'est pourquoi un pochoir peut afficher 0,98 et rester inutilisable : une île de 2% peut être exactement la pupille à laquelle vous teniez. Le score se lit avec le nombre d'îles, jamais seul.

Une précision importante, car c'est le chiffre que vous regarderez vraiment : la formule ci-dessus est celle que rapporte la première conversion, avant qu'aucun pont n'existe. Dans l'aperçu des ponts, le score affiché en est un autre, plus strict — chaque partie du pochoir est pesée face à l'appui qui la retient. Il attrape ce que le compte d'îles ne voit pas du tout, par exemple une péninsule suspendue à une attache trop fine. Pourquoi les pochoirs cassent alors que rien n'est tombé explique cette analyse en entier.

3. Où vont les ponts : le réseau le plus court, pas une règle empirique

On lit partout qu'un pochoir demande « au moins deux ponts par île ». StencilVector, délibérément, ne fait pas cela. Il traite le cadre et chaque île comme les nœuds d'un graphe, mesure l'écart réel entre eux et construit un arbre couvrant de poids minimal : l'ensemble de liaisons le plus court qui transforme tout le pochoir en une seule pièce.

Le résultat, ce sont exactement (nombre de pièces − 1) ponts — le minimum qui puisse fonctionner. Chaque pont est une cicatrice sur votre dessin, donc le moteur en dépense le moins possible, et il place chacun là où l'écart est le plus étroit, c'est-à-dire aussi là où il se voit le moins.

Si une île donnée a réellement besoin d'un second pont — une forme longue et étroite qui pourrait pivoter autour d'une seule attache, ou une pièce qui va recevoir la pression d'un rouleau —, ajoutez-le vous-même au pinceau avant d'exporter. C'est le seul cas que la passe automatique ne couvre pas pour vous, et il vaut deux minutes d'attention.

4. Les îles trop petites sont supprimées, pas pontées

En dessous d'environ 2 mm, une île ne reçoit pas de pont : elle est effacée, et le vide se referme sur elle. Ce n'est pas de la paresse. Un éclat de 1 mm de PET 0,5 mm pendu à une attache étroite se déchirera de toute façon à l'échenillage, ou gondolera sous la peinture — le garder ne garantit qu'un défaut à un endroit que vous ne pourrez pas réparer. Le retirer de manière déterministe est le résultat honnête, et cela garde le nombre de ponts significatif.

Dans le portrait ci-dessus : onze îles détectées, six pontées, cinq supprimées. Stabilité 0,98 → 1,00, pour 0,49% de matière en plus.

5. Quelle largeur donner à un pont

La largeur par défaut vaut 0,5% de la largeur du pochoir, arrondie au demi-millimètre et jamais en dessous de 1,5 mm. Sur un pochoir de 200 mm cela donne 1,5 mm ; sur un de 600 mm, 3 mm. Le plafond bouge lui aussi avec la taille : jusqu'à 2 mm sur les pochoirs de 150 mm ou moins, 3 mm jusqu'à 300 mm et 5 mm au-delà. Un pont doit rester proportionné à la feuille sur laquelle il vit.

Largeurs pratiques, par méthode de découpe :

• Laser, PET/Mylar 0,5 mm : 1,5 mm est le minimum de travail.
• Laser, PET 1,0 mm : 1,5–2 mm.
• Laser, inox 0,8 mm : 1,5 mm suffit largement — le métal se porte tout seul.
• Laser, bois ou MDF : 2 mm, et de préférence des ponts en travers du fil.
• Fraisage CNC : 2–3 mm, et jamais en dessous du diamètre de la fraise.
• Découpe à la main : 3 mm — une lame ne tient pas la tolérance d'un laser.

Remarquez à quel point la largeur coûte peu. Passer de 0,6 mm à 3,0 mm — cinq fois plus large — coûte encore moins de 1% de la matière sur ce dessin. Un pont trop fin cède ; un pont légèrement trop épais ne vous coûte presque rien. Dans le doute, allez plus large.

6. Deux formes de pont, et pourquoi la seconde existe

Le classique fait croître le pont depuis la matière par dilatation : une attache à flancs droits, qui rejoint le dessin en formant un angle.

Le fluide fait autre chose. Il traite la matière comme un liquide et y fond le pont par une union douce de champs de distance signés — la même mathématique que derrière les métaballes. Là où pont et dessin se rapprochent, un ménisque concave se forme, exactement comme le font deux gouttes d'eau à l'instant où elles se touchent.

Ce n'est pas décoratif. Un angle rentrant vif est l'endroit où la contrainte se concentre, et sur du PET fin c'est de là que part la déchirure ; un raccord répartit la même charge le long d'une courbe. Sur le dessin ci-dessus, le fluide ajoute 15,7% de matière de plus que le classique à ponts identiques — quelques centièmes de point de la feuille entière, en échange d'angles qui n'ont pas envie de s'ouvrir.

7. C'est le matériau qui décide de l'écartement des ponts

C'est la partie qu'aucune image ne peut montrer, et celle qui décide si votre pochoir survit à sa première utilisation. Deux pochoirs au score identique se comportent de façon complètement différente selon la matière dans laquelle ils sont découpés :

• Plastique souple, 0,5 mm : portée libre maximale 25 mm.
• Métal rigide, 0,8 mm : portée libre maximale 80 mm.

La raison est la rigidité en flexion, qui croît avec le cube de l'épaisseur : D = E·t³ ⁄ (12(1−ν²)). Avec les vraies valeurs — PET à 2,5 GPa et 0,5 mm, inox à 200 GPa et 0,8 mm — on obtient environ 0,031 N·m pour le plastique contre 9,4 N·m pour l'acier. Le métal est environ 300 fois plus rigide en flexion.

Voilà pourquoi un dessin identique demande nettement plus de ponts en PET qu'en acier, et pourquoi « ça a marché en métal » ne dit rien de son comportement en film. Voilà aussi pourquoi l'épaisseur compte plus que l'intuition ne le suggère : passer de 0,5 mm à 1,0 mm de PET ne double pas la rigidité, il la multiplie par huit.

8. Ce qui se passe avant qu'un seul pont ne soit posé

Deux choses que le moteur fait d'abord, en silence :

• Il garantit un cadre. Si votre dessin va jusqu'au bord, une bordure pleine est ajoutée autour — 8% de la largeur du pochoir, jamais moins de 8 mm ni plus de 60 mm. Sur un pochoir de 200 mm, cela fait 16 mm de cadre. Sans lui, les ponts n'ont rien où s'ancrer, et vous n'avez rien à tenir quand vous positionnez le pochoir.
• Il ignore les mouchetures. Les îles sous la taille minimale sont retirées avant la construction du réseau, de sorte que le nombre de ponts ne reflète que les parties qui comptent.

Où cela va

Tout ce qui précède tourne aujourd'hui sur chaque pochoir créé avec le Stencil Maker. La détection, le réseau, le score et les ponts font partie de la conversion elle-même — vous voyez le résultat avant de décider si vous téléchargez le fichier.

Ce qu'il ne vous donne pas encore, c'est le contrôle direct. Aujourd'hui vous pilotez la passe automatique par des paramètres — largeur, forme, stabilité cible — et vous retouchez le bitmap au pinceau, à la gomme et au remplissage avant d'exporter. Nous construisons un éditeur vectoriel, que nous appelons Vector Studio en interne, où les ponts pourraient être posés, déplacés et remodelés un par un sur le vectoriel fini, avec la conséquence structurelle affichée pendant que vous travaillez. Il est en test fermé et n'est pas encore disponible sur le site. Nous préférons le dire clairement plutôt que décrire un bouton que vous ne pouvez pas cliquer. Quand il sera prêt pour tout le monde, il sera annoncé ici.

D'ici là, la passe automatique fait sur chaque fichier exactement le travail décrit ci-dessus — et vous pouvez le vérifier vous-même : convertissez une image, regardez les îles qu'elle met en évidence et comptez les ponts qu'elle dessine.

À lire aussi : les principes de conception derrière les ponts et ce qui distingue les huit méthodes de conversion — la méthode que vous choisissez change le nombre d'îles que vous obtenez, et donc le nombre de ponts que votre dessin doit porter.

Essayez le Stencil Maker gratuit et regardez le compteur d'îles tomber à zéro.