Електронски геометриски модел на објект во дизајн. Главни типови на геометриски модели Системи за моделирање на рамки
Вовед во 3D моделирање
Современите системи за 3D дизајн ви овозможуваат да креирате тродимензионални модели на најкомплексните делови и склопови. Користејќи визуелни методи за формирање на волуметриски елементи, дизајнерот работи со едноставни и природни концепти: основа, дупка, гребен, зацврстувач, школка, итн. Во овој случај, процесот на дизајнирање може да го репродуцира технолошкиот процес на производство на делот. По креирањето на 3D модел на производ, дизајнерот може да го добие неговиот цртеж без рутински да создава погледи со помош на алатки за рамно цртање.
Геометриски модели
При решавање на повеќето проблеми во областа на автоматизираниот дизајн и технолошката подготовка на производството, неопходно е да се земе предвид обликот на дизајнираниот производ. Од ова произлегува дека геометриското моделирање, сфатено како процес на репродукција на просторни слики на производи и проучување на карактеристиките на производите од овие слики, е јадрото на дизајнот со помош на компјутер. Информациите за геометриските карактеристики на објектот се користат не само за добивање графичка слика, туку и за пресметување на различни карактеристики на производите, технолошки параметри на неговото производство итн. На сл. 1. покажува кои проблеми се решаваат со помош на геометриски модел во компјутерски потпомогнат дизајн (CAD) систем. Геометриските модели се подразбираат како модели кои содржат информации за обликот и геометријата на производот, технолошки, функционални и помошни информации.
Ориз. 1. Решени задачи со помош на геометриски модел
Развојот на методите и алатките за геометриско моделирање утврди промена во ориентацијата на CAD графичките потсистеми. Во CAD, може да се разликуваат два типа на конструкција на графички потсистеми:
1. Ориентиран кон цртање.
2. Објектно-ориентиран.
Системите ориентирани кон цртање од првата генерација ги обезбедуваат потребните услови за креирање проектна документација. Во такви системи, не се создава објект (дел, склоп), туку графички документ.
Еволуцијата на CAD графичките потсистеми доведе до фактот дека системите ориентирани кон цртање постепено ја губат својата важност (особено во областа на машинството) и објектно-ориентираните системи стануваат сè пораспространети. На сл. Слика 2 ја прикажува еволуцијата на ориентацијата на CAD графичките потсистеми во текот на изминатите децении.
Ориз. 2. Јадрото на CAD графичкиот потсистем:
а – цртеж; б – податоци за цртање; в – тродимензионален геометриски модел
Во почетните фази на развој и имплементација на CAD, главниот документ за размена помеѓу различни потсистеми беше цртежот (сл. 2а). Следната генерација на графички потсистеми користеше цртачки податоци како податоци преку кои беше обезбедена размена со функционални CAD потсистеми (сл. 2б). Ова ни овозможи да се префрлиме на технологија за дизајн без хартија. Во графичките потсистеми интегрирани со CAD, јадрото се тродимензионални геометриски модели на дизајнираните производи (сл. 2в). Во овој случај, различни дводимензионални слики на тридимензионален модел се генерираат автоматски во таквите потсистеми.
Геометриски модел. Геометриските модели опишуваат објекти кои имаат геометриски својства. Така, геометриското моделирање е моделирање на објекти од различна природа користејќи геометриски типови на податоци.
Класификација по метод на формирање По метод на формирање Круто-димензионално моделирање или со експлицитна спецификација на геометријата (аналитички модели) Параметриски модел Кинематски модел (подигнување, бришење, екструдирање, вртење, проширено, бришење) Модел на структурална геометрија (употреба на основни елементи на формата и Булови операции на нив – пресек, одземање, унија) Хибриден модел
Параметриски модели Параметарскиот модел е модел претставен со збир на параметри кои ја воспоставуваат врската помеѓу геометриските и димензионалните карактеристики на моделираниот објект. Видови параметризација Хиерархиска параметаризација Варијационална (димензионална) параметаризација Геометриска параметаризација Табеларна параметаризација
Геометрија заснована на структурни и технолошки елементи (карактеристики) КАРАКТЕРИСТИКИ се единечни или композитни структурни геометриски објекти кои содржат информации за нивниот состав и лесно се менуваат во текот на процесот на дизајнирање (брави, рабови, итн.) КАРАКТЕРИСТИКИ ја паметат својата околина без оглед на внесените геометриски модел на промена. КАРАКТЕРИСТИКИ се параметриизирани објекти поврзани со други елементи на геометрискиот модел.
Хиерархиска параметризација Параметаризација базирана на историја на градба. За време на изградбата на моделот, целата конструктивна низа, на пример, редоследот на извршените геометриски трансформации, се прикажува во форма на градежно дрво. Правењето промени во една од фазите на моделирање доведува до промени во целиот модел и градежното дрво. Воведувањето на циклични зависности во моделот ќе доведе до неуспех на системот да создаде таков модел. Можностите за уредување на таков модел се ограничени поради недостаток на доволен степен на слобода (способност да се уредуваат параметрите на секој елемент по ред)
Хиерархиската параметаризација може да се класифицира како тврда параметаризација. Со ригидна параметаризација, сите врски се целосно специфицирани во моделот. При креирање на модел со користење на ригидна параметризација, многу е важен редоследот на дефиниција и природата на наметнатите врски кои ќе ја контролираат промената во геометрискиот модел. Ваквите врски најцелосно се рефлектираат од градежното дрво. Цврстата параметаризација се карактеризира со присуство на случаи кога, при промена на параметрите на геометрискиот модел, решението воопшто не може да се реши. пронајдени затоа што Некои параметри и воспоставени врски се во конфликт едни со други. Истото може да се случи и при промена на поединечни фази на градежното дрво
Однос родител/дете. Основниот принцип на хиерархиската параметризација е евидентирањето на сите фази на конструкција на моделот во градежното дрво. Ова е дефиницијата за односот родител/дете. Кога креирате нова функција, сите други карактеристики наведени од креираната функција стануваат нејзини родители. Промената на родителската карактеристика ги менува сите нејзини деца.
Варијационална параметриизација Создавање геометриски модел со користење на ограничувања во форма на систем од алгебарски равенки кој ја одредува врската помеѓу геометриските параметри на моделот. Пример за геометриски модел изграден врз основа на варијациска параметаризација
Геометриска параметаризација Геометриската параметаризација се заснова на повторна пресметка на параметарскиот модел во зависност од геометриските параметри на матичните објекти. Геометриски параметри кои влијаат на моделот изграден врз основа на геометриска параметаризација Паралелизам Перпендикуларност Тангенција Концентричност на кругови итн. Геометриската параметаризација ги користи принципите на асоцијативна геометрија
Геометриската и варијациската параметаризација може да се класифицираат како мека параметризација.Зошто? мека параметаризација е метод за изградба на геометриски модели, кој се заснова на принципот на решавање на нелинеарни равенки кои ги опишуваат односите помеѓу геометриските карактеристики на објектот. Врските, пак, се специфицирани со формули, како во случај на варијациони параметарски модели, или со геометриски односи на параметри, како во случај на модели создадени врз основа на геометриска параметризација.
Методи за креирање геометриски модели во современиот CAD Методи за креирање модели засновани на тридимензионални или дводимензионални празни места (основни елементи на формата) - создавање примитиви, Булови операции Креирање на волуметриски модел на тело или површина според кинематичкиот принцип - бришење, подигање, метење итн. Често се користи принципот на параметаризација Менување на тела или површини со непречено парење, заокружување, истиснување Методи за уредување на границите - манипулирање со компонентите на волуметриските тела (темења, рабови, лица и сл.). Се користи за додавање, бришење, промена на елементи на тридимензионално тело или рамна фигура. Методи за моделирање на телото со користење на слободни форми. Објектно-ориентирано моделирање. Користење на структурни елементи на формата - карактеристики (брави, дупки, заоблени, жлебови, вдлабнатини, итн.) (на пример, направете таква и таква дупка на такво и такво место)
Класификација на современи CAD системи Параметри на класификација степен на параметризација Функционално богатство Области на примена (авиони, автомобили, изработка на инструменти) Современи CAD системи 1.Ниско ниво (мало, лесно): AutoCAD, Compass, итн. 2. Средно ниво (средно): Pro Desktop, Solid Works, Power Shape итн. 3. Високо ниво (голем, тежок): Pro/E, Creo (PTC), Catia, Solid Works (Dassault Systemes), Siemens PLM Software (NX - Unigraphics) 4. Специјализиран: SPRUT, Icem Surf
Проблеми решени со CAD на различни нивоа 1. Решавање проблеми на основно ниво на дизајн, параметаризацијата или отсуствува или е имплементирана на најниско, наједноставно ниво 2. Имаат прилично силна параметаризација, се фокусирани на индивидуална работа, невозможно е за различни програмерите да работат заедно на еден проект во исто време. 3. Овозможува паралелна работа на дизајнерите. Системите се изградени на модуларна основа. Целиот циклус на работа се изведува без губење на податоци и параметарски врски. Основниот принцип е параметаризација од крај до крај. Во такви системи, промените на моделот на производот и самиот производ се дозволени во која било фаза од работата. Поддршка на кое било ниво од животниот циклус на производот. 4. Проблемите за создавање модели за тесна област на употреба се решени. Може да се имплементираат сите можни начини на креирање модели
Главните концепти на моделирање во моментов 1. Флексибилно инженерство (флексибилен дизајн): Параметриизација Дизајн на површини од секаква сложеност (површини во слободен стил) Наследување на други проекти Моделирање зависно од цел 2. Моделирање на однесување Креирање на интелигентни модели (паметни модели) - создавање на модели прилагодени на развојната средина. Во геометрискиот модел м.б. вклучени се интелектуални концепти, на пример, карактеристики Вклучување на барањата за производство на производи во геометрискиот модел Креирање отворен модел кој овозможува негово оптимизирање 3. Користење на идеологијата на концептуално моделирање при креирање големи склопови Користење асоцијативни врски (збир на асоцијативни параметри на геометрија) Поделба на параметрите на моделот во различни фази на дизајнот на склопување
Меѓу различните модели што се користат во науката и технологијата, математичките модели се најшироко користени. Под математички модели обично се подразбираат различни математички структури изградени врз основа на современа компјутерска технологија кои ги опишуваат и репродуцираат односите помеѓу параметрите на моделираниот објект. За да се воспостави врска помеѓу бројот и обликот, постојат различни методи на просторно-нумеричко кодирање. Едноставноста и пристапноста на решавањето на практичните проблеми зависи од добро избраниот референтен систем. Геометриските модели се класифицирани во предмет (цртежи, мапи, фотографии, распореди, телевизиски слики итн.), пресметковни и когнитивни. Предметните модели се тесно поврзани со визуелното набљудување. Информациите добиени од субјектните модели вклучуваат информации за обликот и големината на објектот и неговата локација во однос на другите. Цртежите на машините, техничките уреди и нивните делови се изведуваат во согласност со голем број симболи, посебни правила и одредена скала. Цртежите можат да бидат инсталација, општ поглед, склопување, табеларни, димензионални, надворешни прикази, оперативни итн. Во зависност од фазата на дизајнирање, цртежите се поделени на цртежи на технички предлог, прелиминарни и технички дизајни и работни цртежи. Цртежите се разликуваат и по гранки на производство: машинско инженерство, изработка на инструменти, градежништво, рударство и геолошки, топографски итн. Цртежите на површината на земјата се нарекуваат карти. Цртежите се разликуваат по метод на слика: ортогонално цртање, аксонометрија, перспектива, проекции со нумерички ознаки, афини проекции, стереографски проекции, филмска перспектива итн. Геометриските модели значително се разликуваат во начинот на извршување: оригинални цртежи, оригинали, копии, цртежи, слики, фотографии, филмови, радиографија, кардиограми, распореди, модели, скулптури итн. Меѓу геометриските модели, може да се разликуваат рамни и тридимензионални модели. Графичките конструкции може да се користат за да се добијат нумерички решенија на различни проблеми. При пресметување на алгебарски изрази, броевите се претставени со насочени отсечки. За да се најде разликата или збирот на броевите, соодветните отсечки се исцртуваат на права линија. Множењето и делењето се вршат со изградба на пропорционални сегменти, кои се отсечени на страните на аголот со прави паралелни линии. Комбинацијата на множење и собирање ви овозможува да пресметате збирови на производи и пондерирани просеци. Графичкото подигање до цел број јачина се состои од секвенцијално повторување на множењето. Графичкото решение на равенките е апсцисната вредност на пресечната точка на кривите. Графички, можете да пресметате дефинитивен интеграл, да изградите график на изводот, т.е. диференцираат и интегрираат и решаваат равенки. Геометриските модели за графички пресметки мора да се разликуваат од номограмите и пресметковните геометриски модели (CGM). Графичките пресметки бараат низа конструкции секој пат. Номограмите и RGM се геометриски слики на функционални зависности и не бараат нови конструкции за да се најдат нумерички вредности. Номограмите и RGM се користат за пресметки и проучувања на функционалните зависности. Пресметките на RGM и номограмите се заменуваат со читање на одговорите со помош на елементарни операции наведени во клучот номограм. Главните елементи на номограмите се скалите и бинарните полиња. Номограмите се делат на елементарни и композитни номограми. Номограмите се разликуваат и по операцијата во клучот. Основната разлика помеѓу RGM и номограмот е во тоа што геометриските методи се користат за конструирање на RGM, а аналитичките методи се користат за конструирање на номограми.
Геометриските модели кои прикажуваат односи помеѓу елементите на множеството се нарекуваат графици. Графиконите се модели на ред и начин на дејствување. Кај овие модели нема растојанија, агли, нема разлика дали точките се поврзани со права линија или крива. Во графиконите се разликуваат само темиња, рабови и лаци. Графиконите најпрво беа користени за решавање на загатки. Во моментов, графиците ефективно се користат во теоријата на планирање и контрола, теоријата на распоред, социологијата, биологијата, во решавањето на веројатност и комбинаторни проблеми итн. Графичкиот модел на зависност се нарекува график. Графиконите на функциите може да се конструираат од даден негов дел или од графикот на друга функција користејќи геометриски трансформации. Графичка слика која јасно ја покажува врската на која било количина е дијаграм. На пример, дијаграм на состојби (фазен дијаграм) графички ја прикажува врската помеѓу параметрите на состојбата на термодинамички рамнотежен систем. Стоковната табела, која е збирка од соседни правоаголници изградени на една права линија и што ја претставува распределбата на какви било количини според квантитативна карактеристика, се нарекува хистограм.
Особено интересна е употребата на геометријата за да се процени теоретското и практичното значење на математичкото расудување и да се анализира суштината на математичкиот формализам. Забележете дека општоприфатените средства за пренесување на стекнатото искуство, знаење и перцепција (говор, пишување, сликање итн.) се намерно хомоморфен модел на проекција на реалноста. Концептите на проекционен шематизам и дизајнерски операции се однесуваат на описна геометрија и имаат своја генерализација во теоријата на геометриското моделирање.Од геометриска гледна точка, секој објект може да има многу проекции, кои се разликуваат и по положбата на центарот на дизајнот и сликата , а во нивната димензија т.е. реалните феномени на природата и општествените односи овозможуваат различни описи, кои се разликуваат едни од други по степенот на сигурност и совршенство. Основата на научното истражување и изворот на секоја научна теорија е набљудувањето и експериментот, кои секогаш имаат за цел да идентификуваат некој модел. Кога започнува да проучува која било специфична појава, специјалист, пред сè, собира факти, т.е. забележува ситуации кои се подложни на експериментално набљудување и снимање со помош на сетила или специјални инструменти. Експерименталното набљудување е секогаш проективно по природа, бидејќи на многу факти кои не се разликуваат во дадена ситуација (припаѓаат на една проектирана слика) им се доделува истото име (проекција). Просторот поврзан со феноменот што се проучува се нарекува оперативен, а просторот поврзан со набљудувачот се нарекува сликовен. Димензијата на просторот за слика е одредена од можностите и средствата за набљудување, т.е. доброволно или неволно, свесно и целосно спонтано, се воспоставува од експериментаторот, но секогаш е помала од димензијата на првобитниот простор на кој припаѓаат предметите што се проучуваат, определена со различни врски, параметри, причини. Димензијата на оригиналниот простор многу често останува неидентификувана, бидејќи има неоткриени параметри кои влијаат на предметот што се проучува, но не му се познати на истражувачот или не можат да бидат земени предвид. Проекциската природа на секое експериментално набљудување се објаснува, пред сè, со неможноста да се повторуваат настаните во времето; ова е еден од редовно појавуваните и неконтролирани параметри независно од волјата на експериментаторот. Во некои случаи овој параметар се покажува како незначаен, но во други случаи игра многу важна улога. Ова ја покажува големата и фундаментална важност на геометриските методи и аналогии во конструирањето, оценувањето или тестирањето на научните теории. Навистина, секоја научна теорија се заснова на експериментални набљудувања, а резултатите од овие набљудувања претставуваат - како што е речено - проекција на објектот што се проучува. Во овој случај, вистинскиот процес може да се опише со неколку различни модели. Од геометриска гледна точка, ова одговара на изборот на различен дизајн апарат. Ги разликува предметите според некои карактеристики, а не ги разликува според други. Една од најважните и најважните задачи е да се идентификуваат условите под кои се случува зачувување или, обратно, распаѓање на детерминизмот на моделот добиен како резултат на експеримент или истражување, бидејќи речиси секогаш е важно да се знае колку е ефикасен и погоден даден хомоморфен модел е. Решавањето на проблемите поставени со геометриски средства се покажа како соодветно и природно во врска со употребата на горенаведените проекции. Сите овие околности послужија како основа за употреба на аналогии помеѓу различни видови проекциски геометриски модели добиени преку хомоморфно моделирање и модели кои произлегуваат како резултат на студијата. Совршен модел одговара на обрасци кои воспоставуваат недвосмислена или полисемантична, но, во секој случај, сосема дефинитивна кореспонденција помеѓу некои почетни и посакувани параметри кои го опишуваат феноменот што се проучува. Во овој случај, постои ефект на шематизација, намерно намалување на димензијата на просторот на сликата, т.е. одбивање да се земат предвид голем број суштински параметри кои овозможуваат заштеда на пари и избегнување грешки. Истражувачот постојано се занимава со случаи каде што интуитивно неправилните феномени се разликуваат од редовните појави, каде што постои одредена поврзаност помеѓу параметрите што го карактеризираат процесот што се проучува, но механизмот на дејство на оваа шема сè уште не е познат, за што последователно се спроведува експеримент . Во геометријата, овој факт одговара на разликата помеѓу распаднат модел и совршен модел со имплицитен алгоритам. Задачата на истражувачот во вториот случај е да го идентификува алгоритмот во проекцијата, влезните елементи и излезните елементи. Шемата добиена како резултат на обработка и анализа на одреден примерок од експериментални податоци може да се покаже како неверодостојна поради неправилно избраниот примерок на активни фактори подложени на истражување, бидејќи се покажува дека е само дегенерирана верзија на поопшта и покомплексна шема. Оттука се наметнува потребата за повторени или целосни тестови. Во геометриското моделирање, овој факт - добивање на неточен резултат - одговара на ширењето на алгоритмот за одреден потпростор на влезни елементи на сите влезни елементи (т.е. нестабилност на алгоритмот).
Наједноставниот реален објект, кој е погодно да се опише и моделира со помош на геометриски концепти, е збир на сите физички тела, нешта и предмети што може да се набљудуваат. Овој сет го исполнува физичкиот простор, кој може да се смета како оригинален објект што треба да се проучува, геометриски простор - како негов математички модел. Физичките врски и односи меѓу реалните објекти се заменуваат со позициони и метрички односи на геометриски слики. Опишувањето на условите на вистински проблем во геометриски термини е многу важна и најтешка фаза во решавањето на проблемот, која бара сложен синџир на заклучоци и високо ниво на апстракција, како резултат на што вистинскиот настан е облечен во едноставна геометриска структура. Теоретските геометриски модели се од особено значење. Во аналитичката геометрија, геометриските слики се изучуваат со помош на алгебра врз основа на методот на координати. Во проективната геометрија се изучуваат проективни трансформации и непроменливи својства на фигури независни од нив. Во описната геометрија, просторните фигури и методите за решавање на просторни проблеми се изучуваат со конструирање на нивните слики на рамнина. Својствата на рамнините фигури се разгледуваат во планиметријата, а својствата на просторните фигури се разгледуваат во стереометријата. Сферичната тригонометрија ги проучува односите помеѓу аглите и страните на сферичните триаголници. Теоријата на фотограметријата и стерео фотограметријата овозможува да се одредат облиците, големините и позициите на предметите од нивните фотографски слики во воените работи, вселенските истражувања, геодезијата и картографијата. Модерната топологија ги проучува континуираните својства на фигурите и нивните релативни позиции. Фракталната геометрија (во науката во 1975 година од Б. Манделброт), која ги проучува општите модели на процеси и структури во природата, благодарение на модерната компјутерска технологија, стана едно од најплодните и најубавите откритија во математиката. Фракталите би биле уште попопуларни доколку се засноваат на достигнувањата на модерната теорија на описна геометрија.
При решавање на многу проблеми на описна геометрија, постои потреба да се трансформираат сликите добиени на проекциони рамнини. Колинеарни трансформации на рамнината: хомологија и афина кореспонденција се од значајно значење во теоријата на описна геометрија. Бидејќи која било точка на проекциската рамнина е елемент на модел на точка во просторот, соодветно е да се претпостави дека секоја трансформација на рамнината е генерирана од трансформација во просторот и, обратно, трансформација во просторот предизвикува трансформација на рамнината. Сите трансформации извршени во просторот и на моделот се вршат со цел да се поедностави решавањето на проблемите. Како по правило, ваквите поедноставувања се поврзани со геометриски слики на одредена позиција и, според тоа, суштината на трансформациите, во повеќето случаи, се сведува на трансформација на слики од општа позиција во одредена.
Рамен модел на тридимензионален простор конструиран со методот на две слики сосема недвосмислено или, како што велат, изоморфно ги споредува елементите на тродимензионалниот простор со нивниот модел. Ова ви овозможува да ги решите во авиони речиси секој проблем што може да се појави во вселената. Но, понекогаш, поради некои практични причини, препорачливо е да се дополни таков модел со трета слика на објектот за моделирање. Теоретска основа за добивање дополнителна проекција е геометрискиот алгоритам предложен од германскиот научник Гаук.
Проблемите на класичната описна геометрија можат да се поделат на позициони, метрички и конструктивни задачи. Проблемите поврзани со идентификување на релативната положба на геометриските слики меѓусебно се нарекуваат позициони. Во вселената, прави линии и рамнини може или не може да се сечат. Отворените позициони проблеми во оригиналниот простор, кога освен специфицирање на вкрстени слики не е потребна конструкција, се затвораат на рамен модел, бидејќи алгоритмите за нивно решавање се распаѓаат поради неможноста да се идентификуваат геометриските слики. Во вселената, права линија и рамнина секогаш се сечат на соодветна или неправилна точка (правата е паралелна со рамнината). Во моделот, рамнината е дефинирана со хомологија. Во дијаграмот Монге, рамнината е специфицирана со поврзана кореспонденција, а за да се реши проблемот потребно е да се имплементира алгоритам за конструирање на соодветните елементи во дадена трансформација. Решавањето на проблемот со пресекот на две рамнини се сведува на определување на права што се трансформира идентично во две дадени поврзани кореспонденции. Позиционите проблеми на пресекот на геометриските слики кои заземаат проектирана позиција се значително поедноставени поради дегенеративноста на нивните проекции и затоа играат посебна улога. Како што е познато, една проекција на проектирана слика има колективно својство, сите точки на права линија се дегенерираат во една точка, а сите точки и линии на рамнината се дегенерираат во една права линија, затоа проблемот на позиционен пресек се сведува на одредување на недостасува проекција на саканата точка или линија. Со оглед на едноставноста за решавање на позиционирани проблеми на пресекот на геометриските слики, кога барем една од нив зазема проектна позиција, можно е да се решат општи позициони проблеми со помош на методи на трансформација на цртање за да се трансформира една од сликите во проектирана позиција. Постои факт: различни просторни алгоритми на рамнина се моделирани од истиот алгоритам. Ова може да се објасни со фактот дека има по ред на големина повеќе алгоритми во вселената отколку во рамнината. За решавање на позициони проблеми се користат различни методи: метод на сфери, метод на сечење рамнини и цртање трансформации. Операцијата на проекција може да се смета како метод за формирање и дефинирање на површини.
Постои широк опсег на проблеми поврзани со мерењето на должините на отсечките, аглите, плоштините на фигурите итн. Како по правило, овие карактеристики се изразуваат како број (две точки одредуваат број што го карактеризира растојанието меѓу нив; две прави линии одредуваат број што ја карактеризира големината на аголот формиран од нив и сл.), за да се одреди кои различни стандарди или скали се користат. Пример за такви стандарди е редовен линијар и транспортер. За да ја одредите должината на сегментот, треба да го споредите со стандард, на пример, линијар. Како да прикачите линијар на права линија во општа положба на цртежот? Скалата на линијарот во проекциите ќе биде искривена, а за секоја позиција на права линија ќе има различна скала на искривување. За да се решат метричките проблеми на цртежот, неопходно е да се наведат елементите за поддршка (неправилна рамнина, апсолутен поларитет, сегмент на скала), со кои можете да конструирате која било скала. За да се решат метричките проблеми на дијаграмот Монге, се користат трансформации на цртање за да не се искриват саканите слики барем во една проекција. Така, со метрички задачи ќе ја разбереме трансформацијата на отсечки, агли и фигури на рамнини во позиции кога тие се прикажани во целосна големина. Во овој случај, можете да користите различни методи. Постои општа шема за решавање на основни метрички задачи за мерење на растојанија и агли. Од најголем интерес се конструктивните проблеми, чиешто решение се заснова на теоријата за решавање на позициони и метрички проблеми. Конструктивните проблеми се подразбираат како проблеми поврзани со изградбата на геометриски слики кои задоволуваат одредени теореми на описна геометрија.
Во техничките дисциплини, се користат статични геометриски модели, кои помагаат да се формираат идеи за одредени објекти, нивните дизајнерски карактеристики и нивните составни елементи, и динамички или функционални геометриски модели, кои овозможуваат да се демонстрира кинематика, функционални врски или технички и технолошки процеси. . Многу често, геометриските модели овозможуваат следење на текот на појавите кои не се подложни на обично набљудување и можат да бидат претставени врз основа на постојното знаење. Сликите ви овозможуваат не само да ја претставите структурата на одредени машини, инструменти и опрема, туку во исто време да ги карактеризирате нивните технолошки карактеристики и функционални параметри.
Цртежите обезбедуваат не само геометриски информации за обликот на деловите на склопот. Го разбира принципот на работа на единицата, движењето на деловите релативно едни на други, трансформацијата на движењата, појавата на сили, напрегањата, претворањето на енергијата во механичка работа итн. На технички универзитет, цртежите и дијаграмите се одвиваат во сите изучени општи технички и специјални дисциплини (теоретска механика, јачина на материјали, структурни материјали, електромеханика, хидраулика, машинска технологија, машини и алати, теорија на машини и механизми, машински делови, машини и опрема, итн.). За да се пренесат различни информации, цртежите се надополнуваат со различни знаци и симболи, а за нивно вербално опишување се користат нови концепти, чие формирање се заснова на основните концепти на физиката, хемијата и математиката. Во процесот на проучување на теоретската механика и јачината на материјалите, се појавуваат квалитативно нови типови на визуелизација: шематски приказ на структурата, дизајнерски дијаграм, дијаграм. Дијаграмот е вид график кој ја прикажува големината и знакот на различни фактори на внатрешна сила кои дејствуваат во која било точка од структурата (надолжни и попречни сили, моменти на торзија и свиткување, напрегања итн.). Во текот на јачината на материјалите, во процесот на решавање на кој било пресметковен проблем, потребно е повторено прекодирање на податоците со користење на слики кои се разликуваат по нивните функции и нивоа на апстракција. Шематски приказ, како прва апстракција од реална структура, ви овозможува да формулирате проблем и да ги истакнете неговите услови и барања. Дизајнерскиот дијаграм условно ги пренесува карактеристиките на структурата, неговите геометриски карактеристики и метрички односи, просторната положба и насоката на факторите на дејствувачката сила и реакциите на потпорите и точките на карактеристичните пресеци. Врз негова основа се создава модел за решавање на проблемот и служи како визуелна поддршка во процесот на спроведување на стратегијата во различни фази на решението (при конструирање дијаграм на моменти, напрегања, агли на извртување и други фактори). Во иднина, кога се изучуваат техничките дисциплини, структурата на користените геометриски слики станува посложена со широката употреба на конвенционални графички слики, иконски модели и нивни различни комбинации. Така, геометриските модели стануваат интегрирана врска во природните и техничките академски дисциплини, како и методите на професионална активност на идните специјалисти. Формирањето на професионалната култура на инженерот се заснова на графичка култура, која овозможува комбинирање на различни видови активности во една професионална заедница. Нивото на обука на специјалист се определува со тоа колку е развиено и флексибилно неговото просторно размислување, бидејќи непроменлива функција на интелектуалната активност на инженерот е работењето на фигуративни графички, шематски и симболични модели на предмети.
Поврзани информации.
Електронски геометриски модел на објект во дизајн
Е-пошта: *****@***ru
Во моментов, повеќето претпријатија користат информатичка технологија во дизајнерските активности, чија основа е создавање на објект за проектен проект. Електронскиот геометриски модел ја формира основата на модерен дизајн и техничка документација за објект на проектот. Моделот содржи целосни информации за геометриските параметри и својствата на обликот на објектот и е почетниот податок за генерирање на програмски код за производствена опрема. За да се постигне уметничка експресивност на објектот на проектниот проект користејќи современи информатички технологии, од дизајнерот се бара да има правилна квалификувана организација на нивните елементи. Горенаведеното ја открива релевантноста на одредувањето на дизајнот и технолошките барања за квалитетот на електронскиот геометриски модел на објектот на проектниот проект и неговото место во моделирањето на дизајнот.
Проектното моделирање во дизајнот од електронски геометриски модел на проектен проектен објект се класифицира според следните критериуми (слика): форма, метод, средства, резултат и функција на дизајнерско моделирање.
Слика - Електронски геометриски модел во дизајнерско моделирање
Во процесот на експериментална проектантска работа, утврдени се барањата за квалитетот и точноста на конструирање на електронски геометриски модел на објектот на проектниот проект, кои се претставени во табелата.
Табела - Дизајн и технолошки барања за квалитет и точност
конструирање на електронски геометриски модел на проектен проектен објект
Име на барање | Карактеристично |
Регулаторните барања за | ГОСТ 2. „ЕСКД. Електронски документи. Општи одредби“; ГОСТ 2. „ЕСКД. Електронски модел на производот. Општи одредби“; ГОСТ 2. „ЕСКД. Електронска структура на производот. Општи одредби“ |
|
електронски геометриски модел | Цврст; Површина; Рамка (крива) |
Применливи софтверски системи за креирање електронски геометриски модел | CAD системи (Computer Aided Design); CAE системи (Компјутерски потпомогнато инженерство); CAM системи (компјутерски потпомогнато производство) |
Опции електронски геометриски модел | Стандарден графички приказ на моделот – модел на системскиот формат во кој се креирани моделот и моделот на форматот IGES, STP (униформни меѓународни стандарди за складирање на електронски информации); Мерни единици - mm; Работна скала – 1:1; Параметрите за точност на моделот се линеарна толеранција 0,005 mm и аголна толеранција 0,1 °; Максимална големина на моделот – 20000 mm; Во понатамошната работа со свои параметри се користи електронски геометриски модел развиен од трети страни |
Големина на Фајлот електронски геометриски модел | Не дозволувајте употреба на геометриски совпаѓачки конструктивни елементи во рамките на линеарни и аголни толеранции; Спречете вклучени елементи за геометриска анализа и засенчување на геометриските елементи во моделот; Моделот мора да содржи логичка топологија (да има јасни главни површини за формирање, филети и гребени) |
Квалитет на топологија електронски геометриски модел | Не дозволувајте употреба на немонотични површини со превиткување и нерамни линии за формирање (освен во посебни случаи); За моделите опишани со површина, не дозволувајте празнини помеѓу елементите и самопресеците на елементите; Не треба да има дисконтинуитети во геометријата на моделот со линеарна толеранција од 0,005 mm и аголна толеранција од 0,1 °; Максималното несовпаѓање помеѓу моделот и резултатите од мерењето е 0,02 mm; Максималната несовпаѓање помеѓу точките за инсталација (контрола) на моделот и постоечката документација за цртање е 0,02 mm; Топологија на логичен модел (површини и филети меѓу нив) со отсуство на површини со сложена геометрија |
Локациски координатен систем електронски геометриски модел | Координатната мрежа на електронскиот геометриски модел во софтверскиот систем мора да биде поставена во однос на предвидената технолошка опрема (инсталација) |
Примена на слоеви во структура електронски геометриски модел | За различни опции за обликот на објектот во форматот на системот во кој е изграден моделот, примени одредени шеми за поставување информации во слоеви |
Означување на датотека електронски геометриски модел | Примена на специфична шема за означување за датотека со електронски геометриски модел според корпоративните барања |
|
опис на површината на објектот во електронски геометриски модел | Описот на површината во геометрискиот модел мора да содржи целосни информации за обликот на објектот; По договор со клиентот, можно е да се развијат „делумни“ електронски геометриски модели кои не содржат целосен опис на обликот на објектот; За формите добиени со печат на листови, се развива електронски геометриски модел за само една површина, што се совпаѓа со површината прикажана на цртежот; За обрасци добиени со леење, обликување, штанцување со матрици и штанцување на листови, стаклени форми, чија дебелина на материјалот е поголема од 2,5 mm, мора да се развие електронски геометриски модел за двете површини на формата |
Електронскиот геометриски модел на објектот на проектниот проект во дизајнерското моделирање е класифициран и за електронскиот геометриски модел се определуваат формата, методот, интеграцијата со други методи, средствата, резултатот и функцијата на дизајнерското моделирање. Утврдени се структурните и технолошките барања за квалитетот и точноста на конструирање на електронски геометриски модел на проектен проект за да се обезбеди ефективен едукативен и професионален дизајн во аспект на последователна подготовка за производство.
Ако две фотографии се инсталирани во иста положба во која биле во моментот на фотографирање, намалувајќи го растојанието помеѓу точките S1 и S2 до големината на дизајнерската основа b1, тогаш добиваме геометриски модел на теренот A'C'D ' слично на делот за терен ACD.
Геометрискиот модел на теренот е дефиниран како збир на пресечни точки на соодветните проектирани зраци.
Основни концепти:
Основата на фотографијата B е растојанието помеѓу центрите за проекција S1 и S2.
Еден куп проектирани зраци е збир на проектирани зраци кои припаѓаат на центарот на проекцијата С.
Зраците се зраци кои минуваат низ центарот на проекцијата S и идентичната точка на пар слики.
Основната густина е густината што ја содржи основата за фотографирање и еден (било кој) проектиран зрак.
Главната густина на основата е густината што ја содржи основата за фотографирање и едно долго светло.
Дизајнерската основа b е растојанието помеѓу центрите на проекциите S1 и S2 на двата лигаменти на кои е изграден моделот.
Внатрешната ориентација на сликата се лигаментите реконструирани со помош на дизајнираните камери.
Меѓусебната ориентација на сликите е дизајн на камера со реконструирани лигаменти кои се движат релативно едни на други и ги инсталираат така што зраците се пресекуваат, а потоа сликите ќе ја заземат истата положба како за време на снимањето.
Меѓусебна ориентација на сликите м.б. се постигнува на два начина:
Аголни движења на двете камери
Движење на 1-ва камера (со втора во мирување)
Во овој поглед, постојат 2 системи за релативна ориентација на сликите:
во 1. фиксна брои основна фотографија., на втората лева фотографија. 1-ви систем. 2. систем.Во овој систем. основен фотограф. брои хоризонтот. независна од него стави. во простори. £ 1 - надолжен агол на наклон на левата фотографија, аголот во Гл. основната рамнина m/d perpend. до основата фотографот и главното светло на левиот лигамент. 2 фунти - надолжно прав агол слика ǽ1 - агол на ротација. лав. слика ǽ2 - агол на ротација. право слика w2 - меѓусебна. попречно агол на навалување
Попречно паралакса е разликата во ординатите. т-десна и лева фотографија. q=y1-y2 Пренос. снимка кога основата е фотографот. и фотографија. хоризонтална, слика на левата и десната оска на x. лежи на иста линија и ординати. поени ќе бидат еднакви q0=y01-y02=0
Доколку се мери. ред. не се еднакви на сликата, тогаш тие се меѓусебни. не се ориентирани.
Надолжен паралакса е разликата помеѓу апсцисите на точките и зависи од надолжниот формат на сликата. преклопување и олеснување. p=x1-x2
a1a1=x1; a2a2=-x2; S2A'// S1A; a2a1’=a1a1=x1; а2а1’=х1-х2=р; AA’=B
1. ∆S2а2а1’~∆S2AA’; ; (1); (2) т.е. за планини паралакса слика еднаков на фотографот на основата. во маса пукање
2. ∆S1о1а1~S1O1A; ; ; ; ; H=-Z; земајќи ги во предвид f(1) Z=-B×f/p. Во модерната прибл. користејќи го методот на имагинарна ознака, во која се мерат координатите. t-k шпански Втори марки Т1 и Т2. Ако во исто време расматр. две марки, па ќе се посолат. во 1-ви Т, ако се комбинираат. Т1 и Т2 со одговор. t-mi a1 и a2 на сликата, тогаш ќе го согледаме брендот. комбинирано со изгледот на моделот. Ако брендот T2 не е компатибилен. со истото име t-oh a2, потоа видливиот простор. ќе се согледа марка Т''. над или под површината. модели.
28. Толкување на слики за изработка на топографски и катастарски планови и карти.
Декодирање – процесот на препознавање на објектите и контурите на областа, границите на сопственоста на земјиштето и користењето на земјиштето од фотографии, утврдување на нивните квалитативни и квантитативни карактеристики и нивно исцртување со конвенционални знаци.
Во зависност од содржината, дешифрирањето е поделено на:
Топографски;
Специјални.
При топографското толкување, информациите за површината на земјата и локацијата на предметите на неа се добиваат од слики.
Основата за методолошката класификација на декодирањето е средството за читање и анализа на видео информации. Врз основа на ова, Се разликуваат следниве главни методи:
1) Визуелно – информациите ги чита и анализира лице;
2) Машинско-визуелно - информациите се пре-трансформирани од машини со цел да се олесни последователната визуелна анализа;
3) Автоматизирано - чита од слики и го анализира извршувањето на машините со активно учество на операторот;
4) Автоматско - дешифрирањето се врши целосно од машини, едно лице ги одредува задачите и ја поставува програмата за обработка.
Начинот на генерализација на информации при декодирање главно се заснова на методот на картографска генерализација, бидејќи Најголемиот дел од дешифрираната работа е извршена со цел да се создадат топографски и специјални карти.
Норми за генерализација:
1) 4 мм 2 за обработливи површини, лопатари, подобрени ливади и други земјишта прошарани со нив;
2) 10 мм 2 за необновени ливади;
3) 50 мм 2 за истоимените земјоделски површини со различни квалитативни карактеристики;
4) 100 мм 2 за контурите на грмушки, ветровити, изгорена или мртва шума;
5) езерата и езерата се дешифрираат без разлика на нивната големина;
6) линеарни контури - ако нивната должина надминува 1 cm, долови ако нивната должина надминува 0,5 cm.
Технолошки редослед на работа:
1) Изготвување технички проект и проценка. Во оваа фаза се утврдува кои карти 1:10000 треба да се ажурираат. Границите на воздушната фотографија се поставени така што таа ги покрива полните плочи. Воздушното фотографирање се врши на размер 1:15000;
2) Подготвителна работа. Вклучува собирање, систематизација, анализа и подготовка на анкетни материјали, правни, картографски, референтни и други материјали;
3) Канцелариско декодирање. Сите објекти потврдени со фотографски слики се пренесуваат на слики од постоечки мапи. Се дешифрираат и предмети кои се појавуваат по креирањето на картата, јасно читливи од фотографската слика. При дешифрирање на работната маса, тие не покажуваат: границите на користење на земјиштето и сопственоста на земјиштето, границите на територијалните и административно-територијалните единици, границите на заштитните зони, границите на поделбата на земјиштето по тип. Овие објекти ќе бидат инсталирани и прикажани кога ќе се изврши интерпретација на теренот;
4) Теренско декодирање. Карактеристиките на предметите се специфицирани;
5) Регистрација и прифаќање на материјали;
6) Изготвување технички извештај.
Декодирање населби започнува со идентификување и цртање на главните улици (1мм), други улици, улички, патеки, слепи краеви (0,5мм). Зградите се поделени според отпорност на пожар и големина. Населбите со доминација на огноотпорни згради се обоени во розово, а неогноотпорните згради се обоени во сина боја. Во зградите, димензиите на ѕидовите, кои во реалноста не надминуваат 10 m, се прикажани, во зависност од формата, со симбол надвор од размер, правоаголник од 0,7 × 1 mm или квадрат од 1 × 1 mm. .
