Контрольные вопросы

1. Дайте определение схемы я поясните ее назначение.

2. Перечислите виды схем и укажите их буквенные обозначения.

3. Перечислите типы схем и укажите их цифровые обозначения.

4. Как образуется код схемы и где сто указывают на схеме?

5. Каков код схемы электрической принципиальной?

6. Дайте определение схемы электрической.

7. Перечислите типы электрических схем.

8. Что представляет собой принципиальная схема?

9. Из чего состоит позиционное обозначение элементов электрических схем?

10. Как составляется перечень элементов?

Часть III компьютерная графика

Компьютерная графика — это создание, обработка и воспроизведение изображений с. помощью вычислительной техники.

Создание средств компьютерной графики требует глубоких знаний начертательной геометрии, инженерной графики, математики, вычислительной техники, программирования, а также знания тех отраслей деятельности человека, где используется компьютерная графика.

Компьютерная графика работает в области дискретных прямоугольных геометрических пространств.

Для записи изображений в память компьютера используется одномерное геометрическое пространство, мера которого x определяет номер ячейки памяти компьютера.

Изображение на экране компьютера формируется в виде двухмерного геометрического пространства, две меры которого х и у определяют местоположение, элемента плоского изображения.

Для моделирования реальных объектов и сцен используется трехмерное геометрическое пространство, три меры которого х, у,z определяют местоположение элемента объекта в пространстве.

Необходимо обратить внимание на то, что в компьютерной графике помимо геометрических параметров элементов используется их цвет. В этом случае двухмерное геометрическое пространство преобразуется в трехмерное математическое пространство.

Помимо цвета (с) для каждого, элемента реального объекта (х, у, z) можно также ввести и другие свойства, например температуру (t), плотность (р) и т. п. Тоща для моделирования реальных объектов будут использоваться многомерные математические пространства А (х, у, z, t, р, …).

Однако на экране компьютера или на листе бумага чертежа мы можем видеть только отображаемые различного цвета точки, из которых складывается геометрическое и цветовое восприятие изображения предмета. Поэтому при выводе на экран дисплея изображения предмета мы отображаем геометрию и одно из свойств предмета путем окраски каждой, точки.

Глава 16. Геометрическое моделирование и его задачи

16.1. Основные понятия

Геометрическое моделирование — процесс создания графи­ческих объектов,

Графический объект — описание геометрических свойств (формы поверхности, размеров, размещения в пространстве) ма­териального объекта-оригинала в виде изображения.

Геометрическая модель — модель графического объекта, от­ражающая геометрические свойства объекта-оригинала. Модель всегда является упрощением оригинала и отличается от него тем или иным искажением. Модель можно представить как самосто­ятельное: физическое изделие (упрощенное) или составить из эле­ментов сложной моделирующей установки (человеческого мозга или компьютера, т.е. можно сформировать графический объект мысленно, запомнить его и записать вручную или с применени­ем компьютера);

Задачами геометрического моделирования являются:

• создание моделей графических объектов;

• размещение графических объектов в сцене (ограниченной пространственной прямоугольной системе координат);

• организация движений графических объектов (анимация);

• представление изображений графических объектов на моно- и стереоэкранах (визуализация);

• формирование чертежной документации, создание слайдов и видеофильмов.

Эти задачи решаются в системах автоматизированного проек­тирования (САПР), системах связи, геоинформационных системах (ГИС), при научных исследованиях (например, при модели­ровании атмосферных и водных процессов), во всевозможных тренажерах, играх, художественном дизайне, кино и на телевиде­нии, а также во многих других областях, где используется совре­менная компьютерная техника.

Геометрическое моделирование исследуемых конструкций и процессов на компьютере — это сложный алгоритмический про­цесс, включающий в себя:

• выбор или разработку математической модели описания гео­метрических объектов;

• размещение геометрических объектов в сиене с учетом ориентации;

• описание динамики объектов;

• перевод математической модели в машинную в форматах, минимизирующих вычислительный процесс ее обработки;

• преобразование математической и машинной моделей;

• визуализацию машинной модели..

Рис. 16.1

Для ввода и коррекции геометрической информации создают графические реп факторы, содержащие библиотеки геометрических примитивов, таких., как точка, линия, поверхность, простейшие геометрические тела (куб, параллелепипед, сфера, цилиндр, ко­нус, тор и их модификации).

Из геометрических примитивов формируются детали, из дета­лей — объекты, а из объектов —сцены. Далее создаются библио­теки сцен, которые позволяют накапливать и эффективно ис­пользовать комплексную информацию, применяемую в дальней­шем для геометрического моделирования.

Динамические сцены наиболее полно отражают процесс моде­лирования реальных явлений и используются в различных обла­стях науки и техники:

На рис. 16.1 показана технология, геометрического моделиро­вания и визуализации динамических трехмерных сцен на компь­ютере, которая отражает основные процессы подготовки и обра­ботки геометрической информация в компьютере в интерактив­ном режиме.