Карабчевський Віталій Владиславович. Комп'ютерна підтримка зв'язку між операціями над двовимірними і тривимірними моделями

Краткое описание

Карабчевський Віталій Владиславович. Комп'ютерна підтримка зв'язку між операціями над двовимірними і тривимірними моделями : Дис... канд. техн. наук: 05.01.01 / Донецький національний технічний ун-т. — Донецьк, 2006. — 278арк. : рис. — Бібліогр.: арк. 151-162

Карабчевський В.В. Комп’ютерна підтримка зв’язку між операціями над двовимірними та тривимірними моделями. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.01.01 Прикладна геометрія, інженерна графіка. Державний вищій навчальний заклад „Донецький національний технічний університет”. Донецьк. 2006.
Дисертацію присвячено розвитку методів створення і дослідження комп’ютерних моделей тривимірних об’єктів з використанням операцій над їх двовимірним проекційним поданням на комплексному кресленні.
В роботі окреслено коло задач, які не розв’язуються з використанням базових засобів поверхневого і твердотільного моделювання розповсюджених на ПЕОМ графічних систем, запропоновано використання апарата нарисної геометрії, що викликає необхідність розвитку засобів підтримки розв’язання задач з використанням графічних операцій над комплексним кресленням, які повинні забезпечити напівавтоматичну генерацію тривимірного представлення геометричних фігур з використанням двовимірних проекційних моделей, а також підтримку розв’язання задач нарисної геометрії.
Розглянуто необхідний для створення таких засобів математичний аппарат, запропоновано алгоритми генерації тривимірних моделей і автоматичного розв’язання базових задач нарисної геометрії.
Алгоритми можна реалізувати у середовищі AutoCAD, що дає можливість використання інструментів двовимірного і тривимірного геометричного моделювання цієї системи, і автономно з використанням мов високого рівня загального призначення і базових графічних засобів Windows, що дає деякі переваги при реалізації запропонованих методів і дозволяє запобігти використання ліцензійного програмного забезпечення великої вартості.
Визначено мінімальний склад об’єктів автономної системи, операції над ними, необхідні засоби точної побудови, виконано реалізацію декількох версій такої системи, запропоновано напрямки її подальшого розвитку.
Розроблені методи і засоби передано для впровадження у виробництво для використання у складі системи автоматизованого проектування деталей, що містять гвинтові лінійчаті поверхні, а також впроваджено в навчальний процес при створенні мультимедійного підручника з інженерної і комп’ютерної графіки.

У дисертаційній роботі була поставлена мета підвищення ефективності комп’ютерного геометричного моделювання за рахунок реалізації нової концепції покрокового супроводження побудов, які виконуються на комплексному кресленні, відповідними результатами у тривимірному представленні.
Аналіз літературних джерел та практики конструювання показав, що:
1. Застосування в автоматизованому конструюванні і проектуванні сучасних графічних пакетів досягло критичного рівня, подальше підвищення якого неможливе без розробки і реалізації нових концепцій.
2. Графічні пакети, зокрема AutoCAD та Компас, поступаються арсеналу засобів безкомп’ютерного геометричного моделювання:
- обмеженістю двовимірних та тривимірних примітивів, що приводить до звуженості сфери застосовності по чиннику класів об’єктів;
- обмеженістю функцій над примітивами, що стримує можливості формоутворення;
- відсутністю покрокового зв’язку між двовимірними та тривимірними моделями в процесі синтезу двовимірної моделі, що приводить до втрати наочності геометричного моделювання.
В результаті досліджень отримано такі теоретичні і практичні результати:
1. З ціллю усунення перелічених обмеженостей в роботі запропоновано і реалізовано концепцію, в якій підвищується питома вага математичної, алгоритмічної та програмної інтерпретації елементарних дій проектувальника при геометричному моделюванні з використанням комплексного креслення.
2. Розроблені в дисертації аналітичні моделі, алгоритми, програми становлять надбудову середовища AutoCAD в одному варіанті та автономну систему в іншому, які суттєво розширюють можливості формоутворення і надають наочності процесу геометричного моделювання.
3. Нижчий у порівнянні з AutoCAD рівень автоматизації розробленого в дисертації автономного програмного забезпечення компенсується більшою наочністю представлення одночасно комплексного креслення та аксонометричного зображення.
4. Розвиток і вдосконалення автономної системи, доведення її до рівня сучасних графічних пакетів можливий за умови додаткових трудових і матеріальних витрат.
5. Застосування розробленого програмного забезпечення у реальному проектуванні на прикладі зрошувача вугільного комбайна та в навчальному процесі свідчить про перспективність поданої в роботі концепції розвитку засобів автоматизації проектних робіт.