Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование

предметно-ориентированных подсистем инженерного анализа

посредством использования единой геометрической модели

Геометрическая информация оптимальным образом передает­

ся от одного процесса к другому, а результаты одного расчета

органично становятся исходными данными для следующего

шага инженерного моделирования. Наряду с геометрией, обе­

спечивается передача данных по нагрузкам, всевозможным

граничным условиям и т.д. Здесь средства компьютерной гра­

фики и виртуальной реальности обеспечивают удобство анали­

за информации человеком.

Компьютерные технологии инженерного анализа не только

обеспечивают самый широкий спектр высокоточных инженер­

ных расчетов прочности, динамики, кинематики, теплопереда­

чи, акустики, аэроупругости, долговечности, ресурса, но и по­

зволяют виртуально моделировать технологические процессы

изготовления и сборки изделий [32].

Оперативные и точные расчеты физических полей и процес­

сов состояний технических объектов, а также возможность их

оптимизации и реалистичной визуализации могут эффективно

применяться для создания учебных пособий и интерактивных

технических руководств (ИЭТР).

Виртуальная реальность обладает достаточным потенциалом

для того, чтобы стать значительной составляющей деятельности

инженера в будущем. Некоторые специалисты в области САПР

вводят даже понятие «виртуальное проектирование».

Виртуальное проектирование предоставляет конструктору

и технологу новую искусственную среду для проведения раз­

работки. В отличие от нынешних автоматизированных систем,

в футуристической САПР зрение будет стереоскопическим,

а взаимодействие с моделью конструкции может осуществлять­

ся с помощью всех органов чувств. В ближайшем будущем кон­

структор будет иметь возможность взять объект в руки и рас­

тянуть его или создать и изменить модель с помощью одного

только голоса. Новый подход к моделированию обеспечит бо­

лее естественные и интуитивные способы создания прототипов

изделий [32].

254

Вопросы для самоконтроля

1 Поясните роль и место компьютерной графики и геометри­

ческого моделирования в современном машиностроении.

2 Поясните термины и опишите предметную область ком­

пьютерной графики и геометрического моделирования.

3. Какие технические устройства машинной графики вам из-

вестны/

4. Опишите принципы действия и разновидности плоттеров.

5. Приведите классификацию и поясните применимость гра­

фических моделей.

6. Перечислите достоинства и недостатки использования гра­

фических моделей в процессах технической подготовки произ­

водства.

7. Дайте определение векторной графической модели.

8. Дайте определение растровой графической модели.

9. Что такое pixel, вектор и «битовая карта»?

10. Поясните терминологию и назначение показателя «Dpi».

11. Поясните терминологию и назначение показателя «Lpi».

12. Приведите классификацию компьютерных геометриче­

ских моделей и поясните их применимость.

13. Поясните назначение плоских компьютерных геометри­

ческих моделей.

14. Поясните назначение объемных компьютерных геометри­

ческих моделей.

15. Что такое конструктивная твердотельная геометрия?

16. Для чего используется представление с помощью границ?

17. В чем заключается позиционный подход в геометрическом

моделировании?

18. Перечислите основные способы представления кривых.

19. Что такое произвольные кривые и какие существуют спо­

собы их представления?

20. Поясните особенности сплайнов Безье и NURBS.

21. Дайте определения геометрической аппроксимации и ин-

терполяции.

22. Приведите примеры аналитических поверхностей.

23. Что такое поверхности движения?

255

4 . 1 1 . Вопросы для самоконтроля