Системы поверхностного моделирования
В системах поверхностного моделирования (surface modeling systems) математическое описание визуальной модели включает в себя не только сведения о характеристических линиях и их конечных точках, как в каркасном моделировании, но и данные о поверхностях. При работе с отображаемой на экране моделью изменяются уравнения поверхностей, уравнения кривых и координаты конечных точек. Если поверхности не окрашены и не затушеваны, визуальная модель в системе поверхностного моделирования может выглядеть точно так же, как в системе каркасного моделирования.
Математическое описание может включать сведения о связности поверхностей, то есть о том, как поверхности соединяются друг с другом и по каким кривым. В некоторых приложениях эти сведения оказываются очень полезными. Например, программа для формирования траектории перемещения фрезы с ЧПУ может воспользоваться этой информацией для проверки, не задевает ли фреза поверхности, примыкающие к обрабатываемой. Однако в математическое описание моделей, создававшихся в системах поверхностного моделирования, обычно включались только уравнения бесконечных поверхностей (или их параметры) без сведений о связности.
Примерами атрибутов, определяющих поверхность, являются положение и направление центральной оси и радиус цилиндра. Из-за отсутствия сведений о связности приложению типа программы для формирования траекторий перемещения приходилось определять границы поверхностей и проверять их связность самостоятельно. В современных системах поверхностного моделирования такие неудобства исключаются благодаря включению сведений о связности поверхностей.
Существует три стандартных метода создания поверхностей в системах поверхностного моделирования.
1. Интерполяция входных точек.
2. Интерполяция криволинейных сеток.
3. Трансляция или вращение заданной кривой.
Способы ввода для каждого метода могут зависеть от конкретной системы поверхностного моделирования. Однако базовый метод ввода для каждой системы легко определить по представлению кривых и плоскостей (главы 6, 7).
Системы поверхностного моделирования используются для создания моделей со сложными поверхностями, потому что визуальная модель позволяет оценить эстетичность проекта, а математическое описание позволяет построить программу для обработки поверхностей детали на станке с ЧПУ. Процесс эволюционирования модели корпуса автомобиля, которая строится в системе поверхностного моделирования, иллюстрирует рис. 5.2. Расчет и проверку траектории движения фрезы с ЧПУ для объекта, созданного в системе поверхностного моделирования, демонстрирует рис. 5.3.
Смотрите также
- Системы каркасного моделирования
- Системы поверхностного моделирования
- Системы твердотельного моделирования
- Функции моделирования
- Структура данных
- Операторы Эйлера
- Булевские операторы
- Расчет объемных параметров
- Немногообразные системы моделирования
- Системы моделирования устройств
- Базовые функции моделирования агрегатов
- Просмотр агрегата
- Возможности совместного проектирования
- Использование моделей агрегатов
- Упрощение агрегатов
- Моделирование для Web
- Вопросы и задачи
- Глава 1. Введение в САПР
- Глава 2. Компоненты САПР
- Глава 3. Основные концепции графического программирования
- Глава 4. Системы автоматизированной разработки чертежей
- Глава 5. Системы геометрического моделирования
- Глава 6. Представление кривых и работа с ними
- Глава 7. Представление поверхностей и работа с ними
- Глава 8. Метод конечных элементов
- Глава 9. Оптимизация
- Глава 10. Интеграция CAD и CAM
- Глава 11. Числовое программное управление
- Глава 12. Быстрое прототипирование и изготовление
- Глава 13. Виртуальная инженерия
- Глава 14. Стандарты обмена данными между системами
- Приложение А. Реализация структуры данных полуребер
- Приложение Б. Реализация структуры данных крыльевых ребер
- Приложение В. Операторы Эйлера
- Приложение Г. Пошаговый алгоритм реализации булевской операции
- Приложение Д. Структура данных и топологические операторы для немногообразных систем моделирования
- Приложение Е. Алгоритм де Кастильо
- Приложение Ж. Вычисление В-сплайновой кривой по методу Кокса—де Бура
- Приложение З. Объединение В-сплайнов
- Приложение И. Доказательство формулы дифференцирования В-сплайна
- Приложение К. Подход Пенга к вычислению пересечения NURBS-поверхностей
- Приложение Л. Формулировка системных уравнений конечноэлементного анализа на базе основного дифференциального уравнения
- Приложение М. Сравнение CAD-систем на платформе Windows1
- Литература