3Организация графических данных

Для эффективного функционирования программного обеспечения САПР необходима организация данных, которая основана на модели объекта проектирования, т.е. моделирование структур данных. Организация их хранения и доступ к ним.

Под моделью понимается такое представление данных, которое наиболее адекватно отображает характерные свойства реального объекта, существенные для процесса проектирования.

Двухмерные модели позволяют формировать и изменять чертежи: трехмерные модели служат для представления изделия в трех измерениях.

Типы трехмерных изделий:

Каркасные – в них крепятся координаты вершин и соединяющие их ребра.

Поверхностные – задаются поверхностями (плоскостями, поверхностями вращения).

Объемные (твердотельные) – представляют изделие с обеспечением логической связности информации благодаря введению понятия о материале и его физических свойствах (плотности, твердости и др.)

Внутреннее представление твердотельной геометрической модели может быть выражено его границами (гранями, ребрами, вершинами). В этом случае используется данные трех типов: геометрические (описаны аналитические вершины (координаты), ребра и поверхности (уравнениями); топологические, позволяющие с помощью понятий «внутри / вне» определить топологию объекта; вспомогательные – например, цвет, степень прозрачности и др.

Объемные тела и графические изображения, образованные из более простых объектов, называются составными геометрическими объектами. При этом используются операции объединения, пересечения, вычисления. Операция сборки составных геометрических объектов осуществляется с использованием их представления в виде иерархической структуры в форме дерева построения.

Формирование моделей графического изображения.

1 этап – реальный объект подвергается абстракции, в результате которой определяется информационная модель.

2 этап – в информационной модели выделяют уровни структуризации данных и их взаимосвязи, чаще всего с учетом процессов обработки информации в задаче проектирования. Таким образом, осуществляется уточнение и структурирование информации с логической точки зрения. Существенным моментом в этом представлении является то, что оно должно отображать характеристики не одной детали, а целого класса деталей на различных стадиях проектирования, фиксируемых в технической документации. При формировании информационной модели предполагается использование множества конструктивных элементов для получения деталей произвольной формы, геометрических элементов – точек, контуров, поверхностей, элементарных и сложных объектов, которые обеспечивают обработку геометрической информации для всех процессов автоматизированного проектирования. Таким образом, строится модель данных, которая отражает логическую структуру данных.

На 3 этапе осуществляется процесс отображения модели данных во внутри машинное представление – формирование модели доступа. Модель доступа (или размещения) ориентирована на физическое размещение данных в памяти ЭВМ, в модели хранения.

На 4 этапе определяется модель хранения, которая задает отображение данных, заданных в модели доступа, на физическую память и управление ими. Существуют три способа организации данных на физических носителях: последовательный, списковый и прямой. В Auto CAD используется списковый способ хранения геометрических данных, что дает возможность пользователю хранить данные на физических носителях независимо от их логической последовательности.