<<
>>

Представление трехмерных моделей

Как наследие VRML-технологии многие CAD-программы также поддерживают каркасное моделирование. При этом каркасная модель представляет собой скелетное описание ЗО-объекта. Она не имеет граней и состоит только из точек, отрезков и кривых, описывающих ребра объекта.

Кроме традиционных методов проектирования, построение каркасной модели обычно предоставляет возможности размещать плоские объекты в любом месте трехмерного пространства или непосредственно строить некоторые виды трехмерных объектов типа каркасных моделей, например, трехмерные линии или сплайны.

Еще один метод, который характерен для создания трехмерных моделей в CAD-программах, основан на поверхностном моделировании. По сравнению с каркасным моделирование с помощью поверхностей является более сложным процессом, так как здесь описываются не только ребра трехмерного объекта, но и его грани. Здесь возможны два подхода. Один из них использует построение любых поверхностей на базе многогранных сетей. При этом грани сети являются плоскими, и представле

ние криволинейных поверхностей производится путем их аппроксимации, а число граней выбирается, исходя из требуемой точности аппроксимации. Второй подход заключается в том, что для построения используются криволинейные поверхности, построенные путем описания пространственного положения каждой из точек поверхности с определенным шагом пли заданием траектории движения одной плоской или пространственной кривой относительно другой.

Метод твердотельного моделирования предназначен для создания трехмерных моделей, содержащих как оригинальные, так и стандартизованные конструктивные элементы. При этом имеется возможность создавать трехмерные объекты на основе базовых пространственных форм: параллелепипедов, конусов, цилиндров, сфер и т.д. Из этих форм путем их объединения, вычитания и пересечения строятся более сложные пространственные тела. Кроме того, тела можно строить с помощью кинематических операций, перемещая плоский объект вдоль заданного вектора или вращая его вокруг оси.

Достоинством твердотельного моделирования является относительная простота конструирования и высокое качество получаемых моделей. Создаваемые здесь модели при всем многообразии форм имеют в основе монолитное, абсолютно точное тело, без зазоров, щелей, наложения граней и других неточностей, которые часто проявляются при каркасном или поверхностном моделировании. Высокое качество модели, ценное само по себе, дает также большой выигрыш при последующем конструкторском или технологическом анализе. Представление модели в виде твердого тела позволяет назначить ей физические характеристики материала и рассчитать числовые характеристики будущего изделия (площадь поверхности, объем, массу, центр тяжести и др.) или выполнить специализированные инженерные расчеты.

В некоторых случаях возможно и гибридное моделирование, сводящее в одной модели элементы поверхностного и твердотельного моделирования. Такое моделирование объединяет возможность получения особо сложных пространственных поверхностей, что является преимуществом поверхностного моделирования, с простотой и надежностью твердотельных моделей.

В последнее время активно развивается технология объемноэлементного геометрического моделирования (voxel), которая

позволяет разделять тела и создавать в них отверстия, вмятины и выступы, управляемые вытяжки и т.п. В основе технологии лежат построения фрактальной графики, которая оперирует гео метрически подобными элементами. Модели, спроектированные в соответствии с этой технологией, более устойчивы, а новейшие методы сжатия информации позволяют получить файлы приемлемого размера. 

<< | >>
Источник: Алексеев А.Н.. Дистанционное              обучение              инженерным              специальностям:              Мо нография. 2005

Еще по теме Представление трехмерных моделей:

  1. 14.3. Понятие «МОДЕЛЬ» 14.3.1. Общее представление о модели
  2. ТРЕХМЕРНОЕ ПРОСТРАНСТВО, ИЛИ ПОСЛЕД БЫТИЯ
  3. Модернизация модели дистанционной и методической поддержки ФЭП на основе использования новых информационных технологий (распределенная модель ФЭП) А.И. АДАМСКИЙ, В.Г. АНАНИН
  4. Артур Шопенгауэр. О четверояком корне закона достаточного основания. Мир как воля и представление Том 1. Критика кантовской философии. Мир как воля и представление, 1993
  5. Зарождение представлений о психологической причинности Возникновение представлений о психологической причинности
  6. 12.1. Теории и модели памяти в когнитивной психологии 12.1.1. Модели организации процессов памяти в когнитивной психологии
  7. 46. Представления
  8. 5.2. Представления
  9. Представление
  10. Лестница, человек, представление
  11. Интерактивное представление реальности
  12. И МОНИСТИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О СУБСТАНЦИИ
  13. МИР КАК ПРЕДСТАВЛЕНИЕ
  14. Представление графической информации
  15. Представление об интеллекте
  16. Представления о божествах
  17. Представление о Человеке