Μηχανολογικό Σχέδιο με τη Βοήθεια Υπολογιστή. Μοντέλα Περιγραφής Τρισδιάστατων αντικειμένων

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Μηχανολογικό Σχέδιο με τη Βοήθεια Υπολογιστή. Μοντέλα Περιγραφής Τρισδιάστατων αντικειμένων"

Φῆστος Αλεβίζος
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Μηχανολογικό Σχέδιο με τη Βοήθεια Υπολογιστή Γεωμετρικός Πυρήνας Γεωμετρικός Πυρήνας Μοντέλα Περιγραφής Τρισδιάστατων αντικειμένων

2 3Δ Αναπαράσταση Μοντέλα Περιγραφής Τρισδιάστατων αντικειμένων 1. Μοντέλα ακμών ή σύρματος - wireframe models 2. Μοντέλα επιφανειών -surface models 3. Μοντέλα στερεών - solid models

3 Μοντέλα ακμών Το αντικείμενο αναπαρίσταται ως σύνολο τρισδιάστατων καμπυλών (ακμών) που έρχονται σε επαφή μεταξύ τους πάνω σε δεδομένο συνόλου σημείων (κορυφών). Τα πρώτα συστήματα ήταν μοντέλα ακμών. Έλλειψη πληροφορίας για επιφάνειες όγκους Μικρό μέγεθος, ταχύτατη απεικόνιση Σήμερα χρησιμοποιούνται συνήθως ως ενδιάμεσο στάδιο για τη δημιουργία του μοντέλου των επιφανειών.

4 Μοντέλα ακμών Ενίοτε είναι δυνατό το μοντέλο ακμών να μην αντιστοιχεί σε μοναδικό αντικείμενο

5 Μοντέλα επιφανειών Το αντικείμενο αναπαρίσταται ως σύνολο συνδεδεμένων επιφανειακών τμημάτων. Σε σχέση με τα μοντέλα ακμών, ένα μοντέλο επιφανειών αποτελείται από σημεία στο χώρο (κορυφές), από ακμές μεταξύ των κορυφών, και από την σύνδεση μεταξύ των ακμών (connectivity). Οι συνδεδεμένες ακμές μςορίζουν ρζ μέσω εσωτερικών αλγορίθμων του συστήματος το αντιστοιχούν επιφανειακό τμήμα (face) Ενδείκνυνται για επιφάνειες ελεύθερης μορφής Μεγάλη χρήση σε αυτοκινητοβιομηχανία, αεροπορική και ναυπηγική βιομηχανία. Έλλειψη τοπολογικής πληροφορίας - πληροφορίας για όγκους

6 Μοντέλα στερεών Το πληρέστερο μοντέλο αναπαράστασης τρισδιάστατων αντικειμένων (και πολυπλοκότερο), όπου περιγράφεται πλήρως και επακριβώς το σύνορο και το εσωτερικό του συνόλου των σημείων (ο κλειστός όγκος) που καταλαμβάνει το αντικείμενο στον τρισδιάστατο χώρο. Βασική απαίτηση από την μέθοδο αναπαράστασης του στερεού: Η αναπαράσταση πρέπει να επιτρέπει τον ακριβή προσδιορισμό της σχέσης της θέσης τυχαίου σημείου του χώρου ως προς το στερεό. Δηλαδή, να μπορούμε να κατατάξουμε ένα τυχαίο σημείο του χώρου ως εσωτερικό, εξωτερικό ή επί του στερεού.

7 Μοντέλα στερεών Κυριαρχούν δύο μεθοδολογίες για την αναπαράσταση στερεών Κατασκευαστική Στερεά Γεωμετρία / CGS (Constructive Solid Geometry) Αναπαράσταση μέσω συνόρου/ B-Rep (Boundary Representation)

8 CSG Χρησιμοποιεί συνολοθεωρητικούς τελεστές Bool για την δημιουργία σύνθετων στερεών από σύνολο στοιχειωδών παραμετρικών στερεών

9 CSG Στην βάση δεδομένων συστήματος που χρησιμοποιεί CSG αποθηκεύεται η ιστορία κατασκευής του κάθε στερεού σερεού Δυαδικός δενδροειδής γράφος αντιπροσωπεύει την ιστορία κατασκευής του μοντέλου. Δείχνει ποιά στοιχειώδη στερεά (φύλλα) και ποιοι τελεστές Bool χρησιμοποιήθηκαν, και με ποια σειρά για το συγκεκριμένο μοντέλο.

10 CSG Ποικιλία μορφών που μπορούν να αναπαρασταθούν περιορισμένη (γιατί?) Η έλλειψη της ρητής αναπαράστασης της συνοριακής επιφάνειας του στερεού επιφέρει δυσκολίες σε διάφορα επίπεδα Απαιτείται υπολογισμός του μοντέλου κάθε φορά που εκτελούνται αλγόριθμοι απεικόνισης στην ση οθόνη (σκίαση, απόδοση υφής) Προβληματικός ο υπολογισμός των διαδρομών του κοπτικού εργαλείου (NC tool ) για αυτοματοποιημένη κατεργασία της επιφάνειας του αντικειμένου.

11 B-Rep Αναπαράσταση μέσω του συνόλου των επιφανειακών τμημάτων που ορίζουν το σύνορο του αντικειμένου, εμπλουτισμένου με πληροφορίες τοπολογίας.

12 B-Rep Στην βάση δδ δεδομένων του συστήματος αποθηκεύεται ολόκληρη η πληροφορία του συνόρου του στερεού (κορυφές ρ φ ς ακμές, μς, έδρες) ρς) Η πληροφορία ακμών αποθηκεύεται με συστηματικό τρόπο ( δεξιόστροφα κοιτώντας το αντικείμενο από έξω) Δυσχερέστερη η επεξεργασία στερεού που έχει δημιουργηθεί Αλγόριθμοι απεικόνισης δεν έχουν πρόβλημα- χρησιμοποιούν αυτούσια την αποθηκευμένη πληροφορία

13 CSG και B-Rep σύγκριση Στερεό Πληροφορία CSG Πληροφορία B-Rep

14 Υβριδικά Συστήματα Τα περισσότερα σύγχρονα εμπορικά συστήματα στερεάς μοντελοποίησης υιοθετούν ένα συνδυασμό των δύο αναπαραστάσεων CSG and B-rep Αποθηκεύουν το μοντέλο χρησιμοποιώντας και τις δύο μεθοδολογίες Πιθανώς CSG ως βασική, B-rep ως δευτερεύουσα για λειτουργίες απεικόνισης Μεγάλα μεγέθη αρχείων!

Σχετικά έγγραφα

ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΕΡΓΑΣΙΩΝ ΓΙΑ ΤΟ CAD

ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΕΡΓΑΣΙΩΝ ΓΙΑ ΤΟ CAD ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΕΘΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ & ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ ΕΙΔΙΚΗ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ & ΑΡΧΙΚΗ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΗ ΚΑΤΑΡΤΙΣΗ (Ε.Π.Ε.Α.Ε.Κ. ΙΙ) ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ ΠΡΑΞΕΩΝ: 2.2.2.α. Αναμόρφωση Προπτυχιακών