Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование

ционный вид с разрезом. Такой полуфабрикат может существен­

но снизить трудоемкость создания сборочного чертежа. Осталось

только нанести необходимые размеры и обозначения.

На рисунке 4.6.1в, г приведены геометрическая модель детали

и автоматически полученная аксонометрическая проекция. Гра­

фическое изображение аксонометрии легко может быть добав­

лено в эксплуатационную документацию или в технологический

эскиз, что существенно облегчает чтение чертежей, карт, схем.

Наличие такой наглядной иллюстрации в технических докумен­

тах заметно сокращает число производственных ошибок.

Использование объемной модели позволяет автоматизиро­

вать формирование на чертеже сечений, местных разрезов, вы­

носных видов (см. рисунок 4.6.1д, е).

В лучших САПР при проецировании создаются ассоциатив­

ные параметрические связи, которые могут автоматически под­

держивать соответствие изменений объемной модели и связан­

ных с ней видов.

Использование ассоциативных связей 3D и 2D-моделей по­

зволяет не только значительно ускорить разработку проектно-

конструкторской документации, повысить качество ее исполне­

ния, но и сократить число возможных ошибок при построении

чертежей и нанесении размеров.

4. 7 . Прикладное п р о г р а м м н о е обеспечение

геометрического моделирования

Роль графических моделей настолько велика, что на обыден­

ном уровне многие пользователи смешивают геометрическое мо­

делирование с понятием автоматизированное проектирование,

а подсистемы геометрического моделирования олицетворяются

с системами автоматизированного проектирования в целом.

Конечно, роль и задачи САПР значительно шире и мы их

рассмотрим в последующих главах, но действительно, без гео­

метрического моделирования современная промышленная ав­

томатизация просто немыслима. Подсистемы геометрического

моделирования и компьютерной графики признано являются

222

Прикладное программное обеспечение геометрического моделирования

одной из самых универсальных компонент программного обе-

спечения машиностроительных САПР, а создаваемые при их

помоши геометрические модели используются в большинстве

проблемно-ориентированных подсистем и составляют основу

комплексных моделей изделий, формируемых на протяжении

всего жизненного цикла технических объектов.

Создание полноценной геометрической системы, удовлет­

воряющей требованиям машиностроительного проектирования

и производства, - весьма непростая задача, которая под силу

только профессиональным коллективам программистов и ма­

тематиков, многие годы специализирующимся на проблемах

геометрического моделирования. Естественный отбор на рынке

программного обеспечения и глубина специализации таковы,

что к началу нынешнего века осталось только считанное коли­

чество результативно функционирующих групп профессиональ­

ных разработчиков «ядер» геометрических систем.

Ядром геометрического моделирования принято называть ба­

зовое программное обеспечение, предназначенное для компью­

терной реализации математического аппарата геометрического

моделирования. Геометрическое ядро должно содержать полный

набор подпрограмм, описывающих геометрические примитивы

и производящих все геометрические преобразования и расчеты

с ними. Ядро реализует операции по созданию и модификации

трехмерных форм, включает модули для триангуляции сложной

поверхности, удаления невидимых линий и рендеринга, а также

поддерживают чтение и запись геометрических файлов популяр­

ных форматов [132].

В ядро, как правило, не входят проектные процедуры и интер­

фейсные функции, предназначенные для организации сценария

интерактивной работы пользователя САПР. Это удел приклад­

ных программистов-разработчиков САПР. Такое разделение

труда в программистском мире привело к тому, что реализаций

программного обеспечения САПР в настоящее время гораздо

больше, чем насчитывается эффективных ядер геометрического

моделирования, т.е. на базе одного и того же ядра (одних и тех же

базовых программ) функционируют различные, часто конкури­

рующие между собой автоматизированные системы проектиро-

вания. Это нисколько не ущемляет права фирм-разработчиков

223

7. Прикладное программное обеспечение геометрического моделирования

С программистской точки зрения современное геометрическое

САПР, которые используют одинаковые лицензионные ядра

Ядро - это важная, но относительно небольшая часть программ­

ного кода, и программные системы разных производителей су­

щественно различаются по своим возможностям, определяемым

составом и содержанием многочисленных модулей и подсистем

интерфейсу и приемам реализации проектных процедур.

Так же, как и знание математических основ геометрическо­

го моделирования, понимание того, как работает программное

ядро и в чем состоят различия в реализациях и вариантах ядер,

необходимо успешному инженеру-пользователю САПР. Только

на основе фундаментальных знаний и объективной информа­

ции возможен обоснованный выбор программного обеспече­

ния (впрочем, как и всех остальных средств обеспечения САПР:

технических, информационных и т.д.), сокращение непроиз­

водительных затрат на освоение приемов моделирования, обе­

спечение безошибочности и качества профессиональной работы

с различными версиями и типами автоматизированных систем

промышленного назначения.