Системы геометрического моделирования

1.

Системы геометрического
моделирования

2.

Системы геометрического моделирования
Средства двумерного
черчения
Средства 3-х мерного моделирования
каркасная модель
поверхностная модель
твердотельная модель.

3.

Средства двумерного черчения
Используются точки
Отрезки
Кривые
Способа построения плоского чертежа
- Координатный способ – предназначен для
создания чертежей с высокой точностью и
обеспечивается вводом координат или
размеров элементов;
- Эскизный способ – предназначен для
быстрого создания чертежей (простых форм)
которые не требуют высокой точности
изображения.

4.

Средства 3-х мерного моделирования
каркасная модель
Ограничения каркасных моделей
1. Неоднозначность. Одним из основных недостатков каркасных
моделей является неоднозначное восприятие, ориентация граней модели.
2. Невозможность распознавания прямолинейных граней. Боковые
поверхности цилиндрических форм реально не имеют рёбер, хотя
каркасное изображение цилиндрической формы условно обозначается
мнимыми рёбрами, которые дают информацию о форме криволинейных
граней.
3.
Невозможность
определения
взаимного
расположения
поверхностей в сложных моделях.
4. Сложность определения физических величин (масса, площадь
поверхности, центр тяжести, момент инерции).
5. Невозможность изображения поверхностей цветным фоном.

5.

поверхностная модель
Преимущества систем поверхностного моделирования (в сравнении с каркасным)
1.
Способность распознавать и изображать сложные криволинейные грани.
2.
Способность распознавать грани, тем самым обеспечивать средство получения тоновых трёхмерных
изображений.
3.
Способность распознавать особые построения на поверхностях, например, отверстия.
4.
Возможность получения качественного изображения и обеспечение удобного производственного интерфейса со
станками с ЧПУ, при имитации траектории движения инструмента в трёхмерном пространстве.
5.
Обеспечение более эффективных средств для имитации функционирования роботов.
Недостатки поверхностного моделирования:
1. Возникновение неоднозначности при попытке моделирования
реального твёрдого тела.
2.
Недостаточность
точности
представления
некоторых
поверхностных моделей для обеспечения надёжных данных о
трёхмерных объёмных телах.
3. Сложность процедур удаления скрытых линий и отображения
внутренних областей.

6.

Типы поверхностей в поверхностном
моделировании
1) Плоские поверхности;
2) Поверхности вращения;
3) Поверхность сопряжения и пересечений;
4) Аналитические поверхности;
5) Скульптурные поверхности;
6) Составные поверхности.

7.

твердотельная модель
Достоинства твёрдотельных моделей:
- полное
определение
разграничивать
объёмной
внутренний
и
формы
внешние
с
области
возможностью
объекта,
что
необходимо для взаимовлияний компонент;
- обеспечение автоматического удаления скрытых линий;
- автоматическое построение 3D разрезов компонентов, что особенно
важно при анализе сложных сборочных изделий;
- применение методов анализа с автоматическим получением
изображения точных весовых характеристик методом конечных
элементов;
-возможность расчёта динамических характеристик изделия, с
неоднородными физико-механическими свойствами;
- возможность математического моделирования удаления припусков с
модели детали;
- получение тоновых эффектов, манипуляции с источниками света.

8.

Методы представления твердотельных
моделей
Метод конструктивного представления (C-Rep)
C-REP. Этот метод состоит в построении твердотельных
моделей из базовых составляющих элементов, называемых
твердотельными примитивами, и определяемыми формой,
размерами, точкой привязки и ориентацией. Типичные
примеры: параллелепипеды, сферы.
Метод граничного представления (B-Rep)
B-REP (метод граничного представления). Описание
тела с помощью представления границ или точного
аналитического задания граней, ограничивающих тело.
Этот метод позволяет создавать точное, а не приближенное
представление геометрического твёрдого тела. B-REP
требует, чтобы пользователь задал контуры или границы
объекта, а также эскизы разных видов объекта, указав
линии связи между ними, чтобы можно было установить
взаимно-однозначное соответствие.