Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Системы автоматизированного проектирования. Моделирование в машиностроении. Учебное пособие
.pdf
begin
inside(A, B, GL_BACK, GL_NOTEQUAL);
fixup(B);
inside(B, A, GL_BACK, GL_NOTEQUAL);
end;
//Вычитание В-А
if RadioGroup1.ItemIndex=3 then
begin
inside(B, A, GL_FRONT, GL_NOTEQUAL);
fixup(A);
inside(A, B, GL_BACK, GL_EQUAL);
end;
glPopMatrix;
SwapBuffers(DC);
end;
procedure TForm1.FormResize(Sender: TObject);
begin
glViewport(0, 0, ClientWidth, ClientHeight);
glMatrixMode (GL_PROJECTION);
glLoadIdentity;
glFrustum (-1, 1, -1, 1, 2, 9);
glMatrixMode (GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity;
glTranslatef(0.0, 0.0, -5.0);
glRotatef(30.0, 1.0, 0.0, 0.0);
glRotatef(70.0, 0.0, 1.0, 0.0);
InvalidateRect(Handle, nil, False);
end;
// процедура, служащая для рисования фигуры А
procedure A;
begin
glLoadName(2); // заносим фигуру в стек имен
glPushMatrix;
glTranslatef(0.0, 0.0, 0.0);
glColor3f(1.0, 1.0, 0.0);
glutSolidSphere(1.03, 20, 20); // сфера с диаметром 1.03 и детализацией «кар-
каса» 20х20 ребер
glPopMatrix;
end;
OnResize:
Следующие процедуры добавим самостоятельно:
91
// процедура, служащая для рисования фигуры В
procedure A;
begin
glLoadName(1); // заносим фигуру в стек имен
glPushMatrix;
glTranslatef(0.0, 0.0, 0.0);
glColor3f (1.0, 0.0, 0.0);
glutSolidCube (1.6); // куб размером 1.6 х 1.6 х 1.6
glPopMatrix;
end;
// Вспомогательная процедура, предназначена для регулирования содержи-
мого буфера глубины, фигура выводится только в этот буфер
procedure fixup(A : proctype);
begin
glColorMask(FALSE, FALSE, FALSE, FALSE);
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glDisable(GL_STENCIL_TEST);
glDepthFunc(GL_ALWAYS);
A;
glDepthFunc(GL_LESS);
end;
// Процедура предназначена для получения части одной фигуры, находя-
щейся внутри другой
procedure inside(A, B : proctype; face, test : GLenum);
begin
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glColorMask(FALSE, FALSE, FALSE, FALSE);
glCullFace(face);
A;
glDepthMask(FALSE);
glEnable(GL_STENCIL_TEST);
glStencilFunc(GL_ALWAYS, 0, 0);
glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_INCR);
glCullFace(GL_BACK);
B;
glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_DECR);
glCullFace(GL_FRONT);
B;
glDepthMask(TRUE);
glColorMask(TRUE, TRUE, TRUE, TRUE);
glStencilFunc(test, 0, 1);
glDisable(GL_DEPTH_TEST);
92
glCullFace(face);
A;
glDisable(GL_STENCIL_TEST);
end;
Результаты работы программы изображен на рисунке 5.29.
Рисунок 5.29 – Пример работы приложения (вычитание сферы из куба)
5.7.4 Задание на выполнение работы
Ознакомиться с теоретическими сведениями. Написать процедуру для
получения части фигуры В, находящейся внутри А. Реализовать программу,
93
реализующую булевы операции над объектами. По указанию преподавателя
изменить фигуры, к которым будут применять булевы операции.
Содержание отчета:
– название работы;
– цель работы;
– перечень используемых команд;
– экранные формы;
– листинг программы.
5.7.5 Контрольные вопросы
В честь какого ученого булевы операции получили свое название?
Суть булевой операции объединения.
Суть булевой операции пересечения.
Суть булевой операции вычитания.
Что такое буфер трафарета?
94
6 Контрольные вопросы по курсу
1 Принципы системного подхода в традиционном проектировании.
2 Методы традиционного проектирования на примере проектирова-
ния по прототипу.
3 Иерархическая структура проектных спецификаций и иерархиче-
ские уровни проектирования.
4 Стадии проектирования.
5 Назначение и содержание технических заданий на проектирование.
6 Типовые проектные процедуры.
7 Жизненный цикл (ЖЦ) продукта. Стадии жизненного цикла про-
дукта.
8 Интегрированная информационная модель продукта и ее частные
модели: маркетинговая, конструкторская, технологическая, сбытовая, экс-
плуатационная.
9 Электронная модель изделия (ЭМИ) как виртуальный продукт.
10 Структура информации об изделии и деление ее на геометрически-
графическую и неграфическую.
11 Понятие о технологии информационной поддержки жизненного
цикла продукта – СALS-технологии.
12 Стандарты серии ISO. Стандарт STEP, формализованный язык про-
ектирования Express.
13 Международная классификация современных САПР: CAD – проек-
тирование, CAM – производство, CAE – инженерный анализ, RP – быстрое
прототипирование, PDM – управление документооборотом, MRP – управление поставками.
14 Структуры САПР.
15 Типы вычислительных систем (ВС), используемых в САПР.
16 Режимы функционирования ВС.
17 Системы с неоднородным доступом к памяти (NUMA).
18 Кластерные системы.
19 Производительность параллельных вычислительных систем.
20 Процессоры с сокращенным набором команд (RISC).
21 Специализированные процессоры, их роль в САПР.
22 Назначение, параметры и классификация арифметико-логических
устройств.
23 Принципы действия управляющих автоматов с хранимой в памяти
и жесткой логикой.
24 Варианты реализации системы прерываний.
25 Иерархическая структура памяти ЭВМ.
26 Уровни кэш-памяти.
27 Оперативные запоминающие устройства (ЗУ), разновидности, осо-
бенности, режимы работы.
95
28 Накопители на магнитных и оптических носителях, параметры,
классификация, режимы работы.
29 Каналы ввода-вывода данных: функции, параметры, классифика-
ция, структура, примеры реализации.
30 Организация интерфейса ввода-вывода.
31 Аппаратура рабочих мест в САПР.
32 Типы вычислительных сетей.
33 Методы доступа в локальных вычислительных сетях.
34 Высокоскоростные корпоративные, локальные и глобальные сети.
35 Характеристики и типы каналов передачи данных.
36 Виды модуляции.
37 Помехоустойчивое кодирование данных.
38 Методы уплотнения каналов.
39 Абонентские линии связи.
40 Функции сетевого и транспортного протоколов.
41 Краткая характеристика сетевых протоколов.
42 Функции сетевых операционных систем.
43 Системы распределенных вычислений.
44 Алгоритмы аутентификации пользователей.
45 Системы тяжелого, среднего и легкого классов. Краткая характери-
стика наиболее известных САПР.
46 2D геометрические модели.
47 Каркасное, поверхностное, твердотельное 3D геометрическое модели-
рование.
48 Представление кривых с помощью сплайновой аппроксимации, ме-
тода Безье, В-сплайнов.
49 Аналитические и параметрические модели поверхностей.
50 Составные модели поверхностей.
51 Сплайновые модели кривых и поверхностей.
52 Модели Безье, Фергюсона, Кунса, В-сплайновые, NURBS для кри-
вых линий и поверхностей.
53 Алгоритмы и программное обеспечение, необходимые для решения
метрических и позиционных задач геометрического моделирования.
54 Понятие параметризации объектов проектирования.
55 Основные этапы и методы визуализации изображений.
56 Геометрические преобразования: перенос, масштабирование, пово-
рот.
57 Канонический видимый объем, видовые координаты, операция про-
ецирования.
58 Векторный и растровый способы воспроизведения графической
информации на графических устройствах.
59 Развертка изображений в растровой технике.
60 Алгоритмы построения линий, отсечение многоугольников, опера-
ции удаления невидимых линий и поверхностей в растровой графике.
96
61 Алгоритмы построчного сканирования, разделения области, сорти-
ровки по глубине, применение Z-буфера.
62 Основы цветовоспроизведения современными графическими
устройствами.
63 Алгоритмы освещенности прямыми и рассеянными лучами, форми-
рование теней, фотореалистическое отображение полей различной физиче-
ской природы.
64 Проблемы сжатия и кодирования видеоинформации.
65 Стандарты JPEG, MPEG.
66 Аппаратно независимый графический интерфейс OpenGL, назна-
чение, функции и возможности.
67 Требования к математическим моделям и численным методам анализа
в САПР.
68 Примеры математических моделей с распределенными параметра-
ми.
69 Стационарные и нестационарные задачи.
70 Метод конечных разностей, метод конечных элементов, метод
Бубнова—Галеркина, метод граничных элементов как разновидности метода
взвешенных невязок.
71 Формирование расчетных моделей на базе геометрических моделей
изделий.
72 Представление структуры объектов в виде графов и эквивалентных
схем.
73 Аналогии уравнений и фазовых переменных в математических мо-
делях систем разнообразной физической природы.
74 Примеры компонентных и топологических уравнений в механиче-
ских, электрических, гидравлических, тепловых системах.
75 Характеристика методов формирования математических моделей
систем на макроуровне.
76 Выбор методов анализа статических состояний и переходных про-
цессов на базе аналоговых моделей.
77 Проблема собственных значений и анализ устойчивости по Ляпу-
нову.
78 Численно-аналитические методы исследования динамических си-
стем.
79 Организация вычислительного процесса в универсальных програм-
мах анализа на макроуровне.
80 Методы анализа в частотной области.
81 Методы многовариантного анализа.
82 Операции над множествами. Функции.
83 Отношения эквивалентности.
84 Отношения порядка.
85 Нечеткие множества.
86 Алгебраические структуры.
97
87 Морфизмы.
88 Алгебры с одной и двумя операциями.
89 Векторные пространства.
90 Булевы функции.
91 Нормальные формы.
92 Декомпозиция булевых функций.
93 Минимизация булевых функций.
94 Логические исчисления.
95 Графы и модельные графы.
96 Устойчивость, покрытия, паросочетания.
97 Вложение графов.
98 Математические модели дискретных устройств.
99 Синхронные и асинхронные модели.
100 Методы обнаружения рисков сбоя в логических схемах.
101 Методы логического моделирования.
102 Организация вычислительного процесса при смешанном (аналогоцифровом) моделировании.
103 Средства представления моделей дискретных устройств на пове-
денческом и регистровом уровнях.
104 Аналитические модели систем массового обслуживания (СМО).
105 Имитационное моделирование СМО.
106 Моделирование случайных величин.
107 Обработка результатов имитационного эксперимента.
108 Событийный метод моделирования.
109 Разновидности сетей Петри.
110 Анализ сетей Петри.
111 Нейросети Цао-Ена и их использование.
112 Структурный и параметрический синтез.
113 Критерии оптимальности.
114 Методы одномерной оптимизации.
115 Градиентные методы.
116 Методы прямого поиска.
117 Методы поиска условных экстремумов.
118 Методы штрафных функций.
119 Представление множества альтернатив в задачах структурного
синтеза.
120 Морфологические таблицы и альтернативные графы.
121 Методы отсечения Гомори.
122 Задача коммивояжера.
123 Задачи маршрутизации транспортных средств.
124 Задачи синтеза расписаний.
125 Метод ветвей и границ.
126 Методы локальной оптимизации и поиска с запретами.
127 Вычислительная схема метода динамического программирования.
98
128 Генетические алгоритмы.
129 Примеры решения логистических задач с помощью генетических ал-
горитмов.
130 Постановка задач компоновки и размещения оборудования, трас-
сировки соединений.
131 Методы топологического синтеза.
132 Примеры алгоритмов решения задач компоновки, размещения,
трассировки.
133 Параллельные алгоритмы.
134 Синхронизация параллельно выполняющихся процессов.
135 Параллельные алгоритмы решения систем алгебраических
уравнений.
136 Параллельные алгоритмы решения задачи Коши для обыкновен-
ных дифференциальных уравнений.
137 Параллельные алгоритмы нелинейного программирования.
138 Языки программирования искусственного интеллекта и языки
представления знаний.
139 Разработка программного обеспечения САПР.
140 Среды программирования.
141 Проектирование приложений.
142 Концепция открытых систем: DCOM, CORBA.
143 Инструментальные средства концептуального проектирования ав-
томатизированных систем.
144 Типы CASE-систем.
145 Методики IDEFO, IDEF3, IDEF1X.
146 Унифицированный язык моделирования UML, методики проекти-
рования объектно-ориентированных систем на базе UML.
147 Компонентно-ориентированные технологии.
148 Использование методов искусственного интеллекта в САПР.
149 Методы распознавания образов.
150 Архитектура экспертных систем.
99
7 Рекомендуемая литература
7.1 Основная литература
7.1.1 Малюх, В. Н. Введение в современные САПР [Электронный ре-
сурс] / Малюх В. Н. – ДМК Пресс, 2010. – Режим доступа:
http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=86479
7.1.2 Ушаков, Д. М. Введение в математические основы САПР [Элек-
тронный ресурс] / Ушаков Д. М. - ДМК Пресс, 2011. – Режим доступа:
http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=86552
7.1.3 Акулович, Л. М. Основы автоматизированного проектирования
технологических процессов в машиностроении : учебное пособие для студентов учреждений высшего образования по машиностроительным специ-
альностям / Л. М. Акулович, В. К. Шелег. - Минск : Новое знание ; Москва :
ИНФРА-М, 2012. - 488 с. - (Высшее образование). - Прил.: с. 410-482. - Библиогр.: с. 483-487. - ISBN 978-985-475-484-0. - ISBN 978-5-16-005289-2.
7.2 Дополнительная литература
7.2.1 Георгиевский, О. В. Основы инженерной графики : [справ. пособие для вузов] / О. В. Георгиевский, А. Н. Толкач. - М. : АСВ, 2008. - 304 с. :
ил. - Библиогр.: 300 с.
7.2.2 Норенков, И. П. Основы автоматизированного проектирования :
учеб. для вузов / И. П. Норенков.- 2-е изд., перераб. и доп. - М. : МГТУ им.
Н.Э. Баумана, 2002. - 336 с.
7.2.2 Соломенцев, Ю. М. Информационно-вычислительные системы в
машиностроении CALS-технологии: учеб. пособие для вузов / Ю. М. Соломенцев, В. В. Павлов, А. В. Рыбаков. – М. : Наука, 2003. – 292 с.
7.2.3 Павлов, В. В. CALS-технологии в машиностроении (математические модели) : учеб. пособие для вузов / В. В. Павлов; под ред. Ю. М. Соломенцева - М. : ИЦ МГТУ СТАНКИН, 2002. – 328 с.
7.2.4 Медведева, С.А. Основы технической подготовки производства :
Учебное пособие / С. А. Медведева. – СПб: СПбГУ ИТМО, 2010. – 69 с.
7.2.5 Хлуденев, А. В. САПР радиоэлектронных устройств [Электронный ресурс] / А. В. Хлуденев. – Оренбург: ГОУ ОГУ, 2009. – Режим доступа:
http://artlib.osu.ru/web/books/metod_all/1776_20110823.pdf.
7.3 Периодические издания
Журналы:
7.3.1 САПР и графика : ежемес. журнал. / учредитель: ООО «КомпьютерПресс». – 1996, янв. - . - М. : Агентство «Роспечать», 2016- . – 200 с.
100
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]