Указания к выполнению работ

1. В пакетных файлах должен присутствовать полный набор параметров из таблиц соответствующих ГОСТов (в том числе – негеометрического характера).

2. Информация – в соответствующих ГОСТах, а также в справочнике:

Перель Л. Я. “Подшипники качения: расчёт, проекти-рование и обслуживание опор: Справочник. –М. Машино-строение, 1983.-543с.

3. Отчет по работе должен быть представлен:

а) в текстовой форме,

б) в электронном виде.

4. При защите работы обязательна демонстрация работы и программного обеспечения базы данных.

229

Библиографический список

1. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы: Учеб. пособие для вузов - М.: Наука, 1987. - 598с.

2. Бугрименко ГА. Автолисп - язык графического программирования в системе AutoCAD.-M.: Машино-строение, 1992.-144с.

3. Гилой В. Интерактивная машинная графика. - М.: Мир, 1981.-384с.

4. Иванов В.П., Батраков А.С. Трехмерная компьютерная графика.-М.: Радио и связь, 1995.-224с.

5. Кудрявцев Е.М. AutoLISP. Программирование в AutoCAD 14.- М.: ДМК,1999. - 386 с.

6. Маурер У. Введение в программирование на языке ЛИСП. Пер. с англ. М.: Мир, 1976. - 104 с.

7.Павлидис Т. Алгоритмы машинной графики и обработки изображений. Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1986. - 400 с.

8. Роджерс Д., Адамс Дж. Математические основы машинной графики. Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1980. - 240 с.

9. Романычева Э.Т., Трошина Т.Ю., Николаев А.В. Трехмерное моделирование в AutoCAD 14. М.: ДМК,1999. - 352 с.

10. Романычева Э.Т., Сидорова Т.М., Сидоров С.Ю. AutoCAD . Версии 12, 13, 14. Практическое руководство. М.: ДМК,1997. - 364 с.

11. Романычева Э.Т., Сидорова Т.М., Сидоров С.Ю., Трошина Т.Ю. AutoCAD 14. Русская и англоязычная версии. М.: ДМК , 1998.

12. Фоке А., Пратт М. Вычислительная геометрия. Применение в проектировании и на производстве. Пер. с англ. М.: Мир, 1982. - 304с.

13. Шикин А.В., Боресков А.В. Компьютерная графика. Динамика, реалистические изображения. - М.: Диалог-МИФИ, 1996. -288с.

230

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3

1. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ

ОБЪЕКТОВ В МАШИННОЙ ГРАФИКЕ 8

1.1.Основные аналитические способы задания кривых 9

1.2.Виды кривых 11

1.3. Основные способы задания прямых 11

1.4. Способы задания окружностей и их дуг 13

1.5. Основные аналитические способы задания

поверхностей 17

1.6. Виды поверхностей 19

1.7. Основные способы задания плоскостей 20

1.8. Аналитические способы задания пространственных

тел 23

1.9. Основные операции с графическими примитивами 24

1.10. Параметрические кривые и их построение

в векторном виде 33

2. ИНТЕРПОЛЯЦИЯ КРИВЫХ И ПОВЕРХНОСТЕЙ

АЛГЕБРАИЧЕСКИМИ ПОЛИНОМАМИ 38

2.1.Основные способы моделирования кривых.

Интерполяция и аппроксимация 38 Интерполяция и аппроксимация 40

2.2.Интерполирование кривых с помощью

алгебраических полиномов канонического вида 43

2.3. Интерполирование по однократным узлам.

Интерполяционные многочлены Лагранжа и Ньютона 48

2.4. Интерполирование по двукратным узлам.

Интерполяционные многочлены Эрмита 54

2.5. Интерполирование поверхностей 61

2.5.1. Интерполирование по однократным узлам.

Билинейные поверхности 61

2.5.2. Интерполирование по двукратным узлам 65

3. МОДЕЛИРОВАНИЕ КРИВЫХ И ПОВЕРХНОСТЕЙ

ПРИ ПОМОЩИ СПЛАЙНОВ 68

231

3.1. Интерполяция кривых и поверхностей

с помощью локальных сплайнов 70

3.1.1. Построение сплайнов по однократным узлам 70

3.1.2. Интерполирование по двукратным узлам 72

3.2.. Построение интерполяционных сплайнов 74

3.2.1.Общая постановка задачи. Решение методом

неопределённых коэффициентов 74

3.4. Кубические интерполяционные сплайны 80

3.3. Интерполяция с помощью В-сплайнов 85

4. ИНТЕРПОЛИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ

ПО ЛИНИЯМ 89

4.1. Интерполирование по кривым (линейчатые или

плазовые поверхности) 89

4.2. Линейные поверхности Кунса 90

4.3. Обобщённые поверхности Кунса 92

5. АППРОКСИМАЦИЯ АЛГЕБРАИЧЕСКИМИ

ПОЛИНОМАМИ 94

5.1. Аппроксимация по методу наименьших квадратов 94

5.2. Аппроксимация алгебраическими многочленами по

критерию наилучшего равномерного приближения 103

5.3. Аппроксимация при помощи кривых и

поверхностей Безье 110

6. МОДЕЛИ ОБЪЕКТОВ. ПЛОСКИЕ

И ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ЛИНЕЙНЫЕ

ПРЕОБРАЗОВАНИЯ 116

6.1. Модели (структуры данных) графических объектов 116

6.2. Задание плоских и пространственных линейных

преобразований при помощи уравнений связи 119

6.3. Однородные координаты. Матричные представления

линейных преобразований 122

6.4. Составные линейные преобразования 128

6.5. Линейные преобразования каркасных моделей 131

7. ПРОЕКТИВНЫЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ ТРЁХМЕРНЫХ

ОБЪЕКТОВ 132

232

7.1. Аксонометрические проекции 133

7.1.1. Ортогональные проекции 133

7.1.2. Диметрические проекции 135

7.1.3. Изометрическая проекция 139

7.2. Перспективные проекции 140

7.3. Построение проективных векторных изображений

трёхмерных объектов 148

8. ГРАФИЧЕСКИЕ БАЗЫ ДАННЫХ (ГБД) 155

8.1. Структура и схема функционирования

типовых ГБД 155

8.2. Постановка задачи проектирования ГБД

в графической системе AutoCAD 158

8.3. Разработка структуры ГБД 161

8.4. Пакетные файлы ГБД 162

8.5. Параметрические функции ГБД 162

8.6. Создание библиотек слайдов ГБД 165

8.7. Модификация основного меню AutoCAD 2000 166

8.7.1. Файл меню. Его разделы. Управляющие символы 166

8.7.2. Модификация всплывающего и падающего меню

AutoCAD 2000 169

8.7.3. Модификация экранного меню AutoCAD 2000 175

8.7.4. Модификация графического меню AutoCAD 2000 177

9. СОЗДАНИЕ РЕАЛИСТИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ 182

9.1. Пространственные модели 182

9.2. Геометрическое моделирование объектов сложной

формы 184

9.3. Текстуры 186

9.4. Основные операции при построении реалистических

изображений 187

9.5. Моделирование источников освещения и расчёт

освещённости малых участков поверхности объекта 189

9.6. Моделирование отражающих свойств

поверхностей 193

9.7. Моделирование отражения от поверхности

233

(затенение) 195

9.8. Удаление невидимых граней. Расчёт теней 198

9.9. Создание стереоскопического эффекта 202

9.10. Анимация 203

ПРИЛОЖЕНИЕ 205

Библиографический список 230

234