Введение

Несмотря на то, что двухмерное моделирование позволяет вполне успешно решать стоящие перед большинством пользователей задачи, по мере развития новых технологий все отчетливее проявляются серьезные ограничения, присущие плоскому (2D) проектированию. Основной недостаток 2D - систем заключается в том, при создании плоского чертежа конструктору приходится мыслить не в терминах проектируемой детали, а в терминах традиционного набора геометрических примитивов: отрезок, дуга, окружность и т.д. Например, для построения объемной модели конструктор должен разложить ее на отдельные отрезки и дуги и построить проекции этих элементов на всех необходимых видах детали. Эта работа уже достаточно рутинна и не несет в себе творческого начала. Если возникает необходимость внести в деталь какие-либо изменения, то их необходимо заново отобразить на всех видах детали; что опять связано с большими затратами времени. Ограничения 2D-систем особенно наглядно проявляются, когда поверхность детали имеет сложную форму или когда необходимо построить аксонометрическую проекцию. Большая трудоемкость построения сложных поверхностей и аксонометрических проекций могут заставить конструктора отказаться от их изображения или упростить форму детали. В первом случае это затрудняет понимание проекта, во втором - снижает привлекательность изделия с точки зрения потребителя.

Приведенные выше примеры позволяют сделать вывод, что использование лишь двухмерных систем как средства проектирования и подготовки чертежей порождает серьезные проблемы и замедляет выпуск новых изделий.

Общим принципом твердотельного моделирования является выполнение булевых операций над объемными телами, включающих в себя: объединение, вычитание и пересечения. Принцип формообразования объемных геометрических элементов определяется перемещением плоской фигуры, называемой эскизом, в пространстве и комбинацией различных перемещений.

Система КОМПАС располагает весьма эффективными средствами ЗD-моделирования, которые позволяют создавать трехмерные модели самых сложных деталей и сборок. В любой момент непосредственно на экране монитора конструктор может выполнить разрез модели. После построения ЗD-модели детали или сборки, либо непосредственно в ходе построения, конструктор может получить ее чертеж, избежав таким образом рутинного создания видов средствами плоского черчения. Для этого нужно лишь указать необходимые виды, провести линии разрезов или сечений. Плоский чертеж будет создан автоматически и с абсолютной точностью, независимо от сложности модели. Полученный таким образом документ можно дорабатывать встроенными в систему средствами 2D-черчения: проставить размеры, обозначения позиций, заполнить основную надпись или подготовить спецификацию.

Основные сведения компьютерной графики

Учебное пособие содержит сведения, необходимые для выполнения лабораторных работ и включает в себя полное описание последовательности выполнения.

Новым методом организации производства является создание компьютерных систем, охватывающих все производство, от проектирования изделий до изготовления продукции – систем автоматизированного проектирования (САПР).

В зависимости от того, какие задачи решает компьютерная система, она может быть отнесена к одному из классов:

CAD (Computer-aided design) – системы, служащие для разработки чертежно-конструкторской документации. Такие системы часто называют «электронным кульманом», они позволяют строить как плоские (двумерные) чертежи, так и объемные (трехмерные) геометрические модели.

CAM (Computer-aided manufacturing) – системы, служащие для разработки программ, управляющих технологическими процессами, например, обработкой деталей на станках-автоматах.

CAD/CAM – системы обеспечивают одновременное решение задач конструкторского и технологического проектирования. Здесь имеются комплексные средства как для построения и выпуска чертежей, так и для автоматизированного управления производством.

CAE - системы решают задачи инженерного анализа, к которым относятся прочностные и тепловые расчеты, анализ процессов литья и т.д.

PDM – системы служат для организации электронного документооборота на предприятиях.

У всех перечисленных систем в структуре имеется модуль компьютерной графики (графический редактор), назначение которого - построение и редактирование графических объектов, т.е. представление изображения в памяти компьютера и формировании этого изображения на мониторе компьютера.