Методы описания трехмерных объектов

Далеко не последнее место при составлении модели принадлежит тому, как пользователь будет вводить информацию об объекте, то есть каким методом он будет ее описывать. Этот процесс надо формализовать таким образом, чтобы описание объекта было несложным и близким к естественному языку.

Возможны следующие методы описания трехмерных объектов:

Рис. 8.3

Описание геометрии объекта с использованием алфавитно-цифрового входного языка

В большинстве систем, оперирующих с элементарными объемами, конструирование изделий происходит последовательно, по принципу агрегатирования. Определение элементарных объемов и их синтез проводятся с использованием формализованного языка. С его помощью можно описать размеры элементарных объемов, способ из соединения, установку системы координат и так далее. Формализованный язык может содержать не только геометрические параметры, но и информацию конструктивного и технологического плана (простановка размеров, шероховатость поверхностей, отклонения, допуска …).

Рис. 8.4

C1=TOREC1, D100;

C2=CIL, D100, L200;

C3=TOREC2, DM100, DB200;

C4= CIL, D200, L200;

C5=KONUS, DB200, DM100, L150;

C6=TOREC1, D100;

Использование элементарных объемов снижает затраты на описание объекта, так как нет необходимости описывать отдельные контуры или поверхности, они определяются с помощью одного оператора входного языка.

Недостаток — пользователю надо освоить специфику используемого формализованного языка.

Описание объекта в режиме графического диалога

Это возможно только при наличии соответствующих технических средств — дисплеев для генерации динамических изображений и устройств ввода графической информации.

Пример.Создание в AutoCadе библиотеки КЭ с помощью блоков. Конструирование осуществляется в диалоге путем соединения КЭ с нужными размерами.

Получение модели объекта путем ввода эскизов и восстановлением модели по имеющимся проекциям

Этот метод соответствует традиционным методом конструирования и осуществляется в два этапа:

1) ввод эскизов;

2) восстановление модели;

Для решения таких задач в структуре программного модуля предусмотрены специальные процессоры:

1) Пц для обработки эскизов (осуществляет ввод эскизов и на их основе формирует точный контур);

2) Пц восстановления (создает проекции и по ним генерирует объемную модель);

3) Пц генерации изображения (осуществляет графический вывод точного контура, проекций, проволочной и объемной моделей).

Ввод эскизов и их обработка предполагают наличие соответствующего технического и программного обеспечения. В качестве устройства ввода графической информации можно использовать специальное графическое устройство, в котором поверхность съема информации разделена на части для вычерчивания фронтальной, профильной и горизонтальной проекций.

Рис. 8.5

Этап 1. Ввод эскиза проекции. Система распознавания образов разделяет эскиз проекции на контурные элементы. Эти элементы относятся аналитически описываемым (отрезок, окружность, дуга). Основой для такого распознавания является упорядоченная последовательность цифровых точек контура проекции. Далее контур, а точнее — его точечный образ, преобразуется в последовательность векторов, которые объединяются в группы в соответствии со своей направленностью. Каждая группа сопоставляется с геометрическими элементами (отрезок, окружность, дуга). Между этими элементами устанавливаются отношения, и с помощью полученных точек пересечения определяют точный контур.

Этап 2.Получение точного контура проекции и генерация вспомогательных линий.

Рис. 8.6

Этап 3. Ввод эскизов остальных проекций.

Рис. 8.7

Этап 4. Получение полного комплекта проекций.

Рис. 8.8

Этап 5. Получение каркасной модели.

Рис. 8.9

Точки пространственной модели получаются при сопоставлении координат точек проекций. Точки модели соединяются соответствующими контурными элементами.

Этап 6. Получение объемной модели. Из контурных элементов конструируются поверхности, которые затем объединяются в объемы.

Рис. 8.10