Параметрическое моделирование
Параметрическое моделирование (parametric modeling) заключается в том, что конструктор определяет форму заданием геометрических ограничений и некоторых размерных параметров. Геометрические ограничения описывают отношения геометрических элементов. Примерами ограничений являются параллельность двух граней, компланарность двух ребер, касательность криволинейного ребра к соседнему прямому и т. д. К размерным данным относятся не только заданные размеры формы, но и соотношения между размерами. Соотношения записываются конструктором в виде математических уравнений. Таким образом, параметрическое моделирование заключается в построении формы путем решения уравнений, выражающих геометрические ограничения, и уравнений, описывающих заданные размеры и соотношения между ними.
В параметрическом моделировании построение формы обычно осуществляется в приведенной ниже последовательности.
Строится грубый набросок плоской фигуры.
В интерактивном режиме вводятся геометрические ограничения и данные о размерах.
Строится плоская фигура, отвечающая ограничениям и требованиям к размерам.
Шаги 2 и 3 повторяются с изменением ограничений или размеров до тех пор, пока не будет получена нужная модель (рис. 1.21).
Объемное тело создается заметанием или вращением плоской фигуры. Толщина и угол поворота также могут стать размерными параметрами, что позволит при необходимости легко изменить созданную трехмерную форму.
Рисунок 1.21 - Изменение формы через ограничения
Обратите внимание, что форма в параметрическом моделировании изменяется не непосредственно, а через использование геометрических ограничений и размерных соотношений. Поэтому конструктор может разработать множество альтернативных проектов, не заботясь о деталях, но сосредоточившись на функциональных аспектах.
Разновидности параметрического моделирования выделяются по методам решения уравнений, описывающих геометрические ограничения. Системы первого типа решают уравнения последовательно, а системы второго типа — одновременно. В первом случае форма тела зависит от порядка введения ограничений. Во втором случае одна и та же форма получается независимо от последовательности введения ограничений, но в случае их конфликта могут возникнуть проблемы.
Вопросы для самоконтроля
Опишите различие между проектной и аналитической моделями.
Почему аналитическая модель отличается от проектной?
Какие аналитические операции выполняются в рамках процесса разработки?
Как используются средства CAD в процессе разработки?
Какова основная функция CAD?
Какой вариант использования средств CAD в процессе разработки считается наиболее важным?
Перечислите наиболее важные типы средств CAD.
Как используются средства САЕ в процессе проектирования?
Как используются средства САМ в процессе производства?
1 Виртуальная реальность — это технология создания изображений, выглядящих как настоящие объекты. Эта технология позволяет оператору ощущать цифровые объекты и манипулировать ими так же, как настоящими.