Учебники 80348

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Воронежский государственный технический университет»

Т. Е. Черных, А. В. Тикунов

КОМПЬЮТЕРНЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ВИЗУАЛИЗАЦИИ

Практикум

Воронеж 2021

1

УДК 681.3(075.8) ББК 32.97я7

Ч-496

Рецензенты:

кафедра электроэнергетики Международного института компьютерных технологий, г. Воронеж

(зав. кафедрой канд. техн. наук, доцент П. Ю. Беляков); канд. техн. наук, доцент Д. Г. Козлов

Черных, Т. Е.

Компьютерные графические системы визуализации: практи-

кум [Электронный ресурс]: – Электрон. текстовые и граф. данные (3,2 Мб) / Д. С. Королев, А. В. Вытовтов, П. С. Куприенко. – Воронеж:

Ч-496 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2021. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM): цв. – Систем. требования: ПК 1000 и выше; 256 Мб ОЗУ; WindowsХР; SVGA с

разрешением 1024х768; Adobe Acrobat; CD-ROM дисковод; мышь. –

Загл. с экрана.

ISBN 978-5-7731-0922-8

В практикуме рассматриваются основы работы с программным обеспечением, предназначенным для работы с графической документацией, используемой на различных стадиях опытно-конструкторских работ. Приводится набор типовых заданий и методика их выполнения.

Издание предназначено для студентов направления 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» (профили «Электромеханика», «Электроснабжение», «Электропривод и автоматика») очной и заочной форм обучения.

Ил. 86. Табл. 4. Библиогр.: 23 назв.

УДК 681.3(075.8) ББК 32.97я7

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

2

3

ВВЕДЕНИЕ

В современном мире любая сфера деятельности человека связана с обработкой информации. Как уже давно доказано, наилучшей формой представления информации является графическая.

Графические изображения на различных носителях (камне, папирусе, бумаге и т.п.) давно используются человеком, как способ выражения мыслей или передачи идеи в форме графического изображения. Но, как хорошо известно, человечество в процессе своего развития меняет средства достижения цели, так произошло и с графической информацией, в 50-х годах прошлого века у человека появилось новое средство обработки информации - компьютер. Первоначально компьютер давал возможность работать только с числовой информацией, потом с текстовой, но в 60-х годах были реализованы первые наработки в области представления информации на компьютерах в графическом виде. Именно с этого периода и появилась новое направление развития компьютерных технологий – компьютерная графика.

Компьютерная графика (также машинная графика) – область деятельности, в которой компьютеры используются как инструмент для синтеза (создания) изображений, так и для обработки визуальной информации, полученной из реального мира. Также компьютерной графикой называют результат такой деятельности.

Мировой и отечественный опыт показывает, что использование компьютеров привело к появлению специальных пакетов прикладных программ для автоматизации проектно-конструкторских работ. В настоящее время трудно представить себе предприятие, на которых не были бы установлены компьютеры и САПР (системы автоматического проектирования). Как показывает практика, переход к массовому применению компьютерных технологий приводит к резкому уменьшению временных, материальных и человеческих ресурсов.

На сегодняшний день разработано огромное количество программных продуктов, позволяющих осуществлять подготовку графической документации. Среди этого многообразия есть программы, предназначенные для решения простейших задач («Paint»), а есть программные комплексы позволяющие выполнять широкий круг задач, работать с двухмерной и трехмерной графикой

(«Компас-График», «AutoCAD»).

Для подготовки графической документации наибольший интерес представляет система автоматизированного проектирования «Компас-График», так как эта программа разработана российской компанией «Аскон» и поддерживает ЕСКД и российские ГОСТы.

«Компас-График» – это не просто графический редактор, а средство автоматизации конструкторских работ в машиностроении и различных графических работ в архитектуре, строительстве и т.д. Результатом работы системы является создание, редактирование и выдача на принтер или плоттер чертежей, графиков, различных схем и подобных изображений.

Все приведенные в работе иллюстрации являются авторскими.

4

ЗАДАНИЕ 1. ПОСТРОЕНИЕ ЭСКИЗА ДЕТАЛИ «ПЛАСТИНА» ПРИ ПОМОЩИ ГРАФИЧЕСКИХ РЕДАКТОРОВ РАСТРОВОЙ И ВЕКТОРНОЙ ГРАФИКИ

Создайте эскиз детали «Пластина» используя редактор растровой графики «Gimp» и редактор векторной графики «Inkscape». Приведите подробную маршрутную карту построения чертежа с рисунками промежуточных результатов работы. Проведите сравнительный анализ по функциональным возможностям этих редакторов для реализации задач машиностроительного черчения.

Пример построения детали пластина в «GIMP» и «Inkscape»:

Построить эскиз детали «Пластина» согласно рис. 1.

Рис. 1. Задание для построения простого элемента «Пластина»

Для создания изображения в программе «Gimp» необходимо руководствоваться следующим алгоритмом.

Создаем новое изображение размером 140х100 (рис. 2). Для удобства создания детали активируем сетку (рис. 3).

5

Рис. 2. Настройка размера изображения

Рис. 3. Отображение сетки в программе Gimp

Выполняем построение контура с помощью инструмента «Контуры» без элементов «Скругление» и «Отверстие», построение выполняем по клеткам сетки, принимаем длину 1 клетки равной 10 мм (рис. 4).

6

Рис. 4. Создание контура пластины

С помощью команд «Выделение из контура» и «Обводка по контуру» (рис. 5) обводим контур будущей пластины (рис. 6).

Рис. 5. Диалоговое окно команды «Обводка по контуру»

7

Рис. 6. Контур пластины без дополнительных элементов

Создаем новый слой для построения элементов «Скругление» и «Отверстие» (рис. 7).

Рис. 7. Создание нового слоя

8

Используя команду «Редактор выделений» делаем обводку по контуру двух дополнительных окружностей, которые были построены согласно заданию

(рис. 8).

Рис. 8. Дополнительные построения

С помощью инструмента «Ластик» стираем лишние линии, объединяем слои в один. Готовая «Пластина» в программе «Gimp» изображена на рис. 9.

Рис. 9. Эскиз детали в программе «Gimp»

9

Алгоритм построения простых элементов в редакторе векторной графики

«Inkscape».

Для удобства построения эскиза пластины сначала в программе «Inkscape» настроим режим отображения сетки. Для этого необходимо выполнить команду «Файл»-«Свойство документа»-вкладка «Сетки» и настроить необходимые параметры создаваемой сетки (рис. 10).

Рис. 10. Создание сетки в программе «Inkscape»

Строим контур пластины без дополнительных построений используя инструмент «Рисовать кривые Безье и прямые линии», как только точки начала и конца контура пересекутся, он автоматически будет преобразован (рис. 11).

В диалоговом окне настройки обводки выбираем нужный нам стиль и толщину линии (рис. 12).

10