cad funkcije i geometrijsko modeliranje - omk.mas.bg.ac.rsomk.mas.bg.ac.rs/files/izborni/modeliranje...
TRANSCRIPT
MaMaššinski Fakultet Univerziteta u Beograduinski Fakultet Univerziteta u Beogradu
Modul za dizajn u maModul za dizajn u maššinstvuinstvu
Modeliranje oblikaModeliranje oblikaDoc. Dr Aleksandar MarinkoviDoc. Dr Aleksandar Marinkovićć
CAD funkcije iCAD funkcije igeometrijsko modeliranjegeometrijsko modeliranje
Sreda 1Sreda 177.10.2007.10.2007..
Klasifikacija CAD funkcijaKlasifikacija CAD funkcija
Ovde je dat pregled uobičajenih grupa CAD funkcija, koji se javlja kod većine CAD sistema za modeliranje:
Generisanje
Manipulaciju
Prikazivanje
Organizaciju
Informisanje
Pomoć (Help / Assist)
CAD funkcijCAD funkcije za generisanjee za generisanje
Finkcije za generisanje su one koje služe kreiranju geometrijskih i / ili grafičkih elemenata.
2D-Elementi:
• Tačka
• Linija
• Krug / Kružni luk
• Niz elemenata (npr. poligon)
• Konični oblici (npr. elipsa)
• Neodređene krive (npr. Spline)
3D-Elementi:
• Crtež u ravni (Sketch)
• Sfera / kuboid / cilindar
• (Extrusion / Rotation)
• 3D kriva
• Torus
• Slobodne površine (Freeform)
CAD funkcijCAD funkcije za generisanjee za generisanje
Postoji više mogućnosti za definisanje pozicija kreiranih elemenata:
Pozicioniranje
Pozicioniranje kursorom na ekranu
Pozicioniranje kursorom na ekranu sa mrežom
Pomoću koordinata
Postavljanjem lokalnog koorinatnog sistema
Relativni položaj u odnosu na postojeću tačku
(Cartesian coordinates)
Relativni položaj u odnosu na postojeću tačku
(polar coordinates)
CAD funkcijCAD funkcije za manipulisanjee za manipulisanje
U ovu grupu spadaju sve funkcije kojima se vrše promene na objektu koji je kreiran i predstavljen pomoću računara. (Manipulation / change functions)
• Move / Drag• Rotate• Duplicate / Multiply (rectangle or circular, along a given line/curve)• Mirror• Scale (not Zoom!)• Stretch• Trim
Da bi se primenila neka od manipulativnih funkcija, prethodno jepotrebno identifikovati element koji treba izmeniti.
Identifikacija elemenataIdentifikacija elemenata
Pojedinačna identifikacijawith pointer (implicit) with pointer (explicit) by name
Multiple identification
contour tracing inside rectangle outside rectangle
boundary surface contour selection criteria select all
CAD funkcijCAD funkcije za prikazivanjee za prikazivanje(Display functions)
Promene vidljivosti objekta:• Zooming (zoom in / zoom out)• Clipping • Windowing • Viewport • Panning
Promene spoljnjeg izgleda objekta:• Wireframe• Surface model• Solid (shaded with edges)
Izmena pogleda ili preseka:• Two-dimensional (front view, side view)• Perspective (isometric, dimetric)• Section
Organizacione Organizacione CAD funkcijCAD funkcijee
U ovu kategoriju možemo svrstati sledeće funkcije:
Osnovne funkcije za snimanje, štampanje…
(Open / Save / Print)
CAD model management (intern / extern)
Povezivanje sa PDM / EDM systemima
(Product Data Management / Engineering Data Management)
Sharing management (e.g. parallel development of CAD models)
CADCAD funkcijfunkcije za informacijee za informacije(Informing functions)
Svrha ovih funkcija je da korisniku pruže informacije o statusu parametara modela ili ostale indirektne podatke o modelu.(npr. vrste i boje linija, broj lejera koji su upotrebljeni …)
U ovu kategoriju svrstavamo i funkcije koje daju dodatne informacije o modelu(calculation functions)(npr. za zapremine, težine,momente inercije, površine…)
CADCAD pomopomoććne ne funkcijfunkcijee(Assistance and prompting)
Ova grupa obuhvata sve funkcije koje pružaju pomoć korisniku u toku korišćenja određenog CAD sistema. To su na primer:
Opisi i objašnjenja svih komandi (index, search)
Aktivne help funkcije (Context sensitive help)
Uputstva (Tutorials)
Mogućnost vraćanja u prethodno stanje (Undo function)
Mogućnost pamćenja zadatih ili standardnih vrednosti
„Intelligent“ dialogues (e.g. meaningful default values)
Geometrijsko modeliranje oblikaGeometrijsko modeliranje oblika
Kod geometrijskog modeliranja oblika postoje dva aspekta i to:
• Kompjutersko predstavljanje geometrijskog modela,
• Mogućnost generisanja geometrijskog modela.
Modeli su definisani dimenzijama osnovnih elementa:
• Wireframe model
• Surface model
• Solid model
Geometrijsko modeliranje oblikaGeometrijsko modeliranje oblika
Prikazani oblik Opisani elementi Kompjuterski model
Wireframe model
3D contour with
22 contour elements
22 contour elements
18 points
Surface model
closed surface with
8 planes and one
cylindrical surface
9 surface elements
20 contour elements
14 points
Solid model
combined parts through
addition of 2 cuboids and
subtraction of a cylinder
3 solid elements
9 surface elements
20 contour elements
14 points
Poređenje modela
Modeliranje solid modelaModeliranje solid modela
Što se tiče solid modela, postoje dva različita tipa njihove strukture:
• Modeliranje pomoću solida - Constructive Solid Geometry (CSG)• Modeli pomoću površina - Boundary Representation (B-REP)
Constructive Solid Geometry (CSG)
CSG omogućava modeliranje složenih površina ili modela korišćenjem Bulovih operacija i kombinacijom objekata. Često CSG prikazuje model ili površinu koja složenog spoljašnjeg izgleda, ali ustvari sačinjen prostom kombinacijom objekata.
Najjednostavniji solid objekti koji se koriste pri modeliranjunazivaju se primitive (cuboid, cilindar,…). Kaže se da je model sačinjen od primitiva, pod tim podrazumevajući korišćenje tipičnih Bulovih operacija kao što su: unija, presek i razlika.
Primitive Primitive pripri CSG modelCSG modeliranjuiranju::
Cuboid Cylinder Sphere
Pyramid Cone Torus
VVisuisualizacija pomoalizacija pomoćću u žžiiččanog modelaanog modelakao primerkao primer zaza genergenerisanjeisanje CSG modelCSG modelaa::
2 start parts:cuboid A, cylinder B displaced, 2 parts addition one part
A minus B B minus A intersection
VVisuisualizacija pomoalizacija pomoćću solidau solidakao primerkao primer zaza genergenerisanjeisanje CSG modelCSG modelaa::
Modeliranje pomoModeliranje pomoćću graniu graniččnih povrnih površšina ina --BoundaryBoundary--REPresentation modelREPresentation model(B(B--REP model)REP model)
Kod B-REP modela, zapreminski model je opisan njegovim površinama. Za razliku od 2D tehnika, kod ovakvog modeliranjasve površine imaju normalnu orijentaciju, tako da je obuhvaćena zapremina eksplicitno opisana. Topološki kriterijumi su iskorišćeniza interno definisanje samih površina (surfaces’ arrangement).
Primitive za B-REP modele:
plane surfaces curved surface free form surface
OperatorOperatori pri i pri BB--REP modelREP modeliranjuiranju::
Sweep operacije
Reconstruction from views – vizuelizacija 3D modela jegenerisana polazeći od neophodnih ortogonalnih projekcija dela. Projekcije moraju nedvosmisleno i potpuno da opisujumodelirani deo, što znači da je neophodno i crtanje i nevidljivih ivica (npr. kao isprekidane linije).
translation along a curve (trajectory) rotation
Rekapitulacija 3D operacija i operatora (1):
Rekapitulacija 3D operacija i operatora (2):
Pregled karakteristika za razliPregled karakteristika za različčiteite modelemodele
ModelsHints
Wireframe model
Surface model
Wireframe-surface model
B-REP Model
CSG Model
Technical draft • • • • •
Line visualization • • • • •
Blank hidden edges o o • •
Surface lines o o o
Sections o o o o
Shading o o o o
Motion analysis o o o o o
Exploded view o o
•possible oconditional possible