Реферат: Трехмерное моделирование в AutoCAD

<

Севастопольский национальный университет ядерной энергии и промышленности

Факультет информационных технологий

Кафедра эколого-

экономического

мониторинга

ТРЕХМЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В Autocad

Расчетно-графическая работа

по дисциплине «Графическое геометрическое моделирование»

Выполнил: студент 622 группы

Курносов А.А.

Проверила: Черненькая Г.А.

Севастополь 2010

ЗАДАНИЕ НА РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКУЮ РАБОТУ

Вариант 12

Обзор существующих САПР, направленных на 3Dмоделирование создаваемых объектов.

Теоретический вопрос. Присвоение атрибутов вAutoCAD.

Практическое применение теоретического вопроса.

Проектирование в AutoCAD2Dи 3Dмодели детали с выполнением разреза.

<
>

Смоделировать в 3d модель собственного мобильного телефона.

<
>

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ПК — персональный компьютер;

СК — система координат;

РГР — расчетно-графическая работа;

САПР — система автоматизации проектных работ;

CAD — Computer-Aided Design;

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. На данном этапе развития человечества разработано очень много новых полезных решений различных задач, введение новшеств и модернизации. Одним из таких новшеств является использование разработанных САПР для создания 3D-моделей, которое в данный момент применяются по всюду. 3D-моделирование используется для проектирования масштабных строительных объектов (жилые дома, торговые и бизнес центры, ландшафтные зоны).

Цели и задачи работы. Целями данной работы является изучение всех возможностей САПР, к которым относятся AutoCAD, для создания 2D и 3D модели детали с выполнением разреза.

Практическое значение. 3D-графика давно применяется в киноиндустрии и в теле-оформлении, но немногие знают насколько серьезно использование 3D-моделирования, например, в архитектуре или проектировании. 3D-моделирование позволяет создать практически любую виртуальную среду и ее объекты. Использование 3D модели позволяет изучить, еще до того как они созданы в реале. Трехмерную модель можно осмотреть, вращать, измерить ее свойства. Для того чтобы создать качественную 3D-модель необходимо собрать максимум информации о моделируемом объекте, минимум необходимым фотографиям с разных ракурсов. Полученная информация приходиться в соответствии, затем создаются двухмерные проекции объекты, а уже потом строятся поверхности.

Большое количество примеров, которые можно привести для внедрения технологии создания цифровых объемных топографических карт, они применяются в различных науках и технике.

Структура работы. Работа состоит из введения, двух разделов, пояснительной записки, заключения, литературы.

РАЗДЕЛ 1
ОБЗОР СРЕДСТВ СОЗДАНИЯ И РЕДАКТИРОВАНИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ

1.1. САПР системы

Программный пакет, предназначенный для создания чертежей, конструкторской и/или технологической документации и/или 3D моделей. Современные системы автоматизированного проектирования обычно используются совместно с системами автоматизации инженерных расчётов и анализа CAE. Данные из CAD-систем передаются в CAM (англ. Computer-aided manufacturing — система автоматизированной разработки программ обработки деталей для станков с ЧПУ или ГАПС (Гибких автоматизированных производственных систем)).

Обычно охватывает создание геометрических моделей изделия (твердотельных, трехмерных, составных), а также генерацию чертежей изделия и их сопровождение. Следует отметить, что русский термин «САПР» по отношению к промышленным системам имеет более широкое толкование, чем «CAD» — он включает в себя CAD, CAM и CAE.

1.1.1. CATIA

CATIA— система автоматизированного проектирования (САПР) французской фирмы Dassault Systèmes. CATIA V1 была анонсировна в 1981 году.

<
>

Рис. 1.1. Интерфейс САПР CATIA

В настоящий момент в мире используются две версии — V4 и V5, которые значительно отличаются между собой. CATIA V4 была анонсирована в 1993 году и создавалась для Unix-подобных операционных систем, CATIA V5 была анонсирована в 1998 году и это первая из версий, которая может работать под управлением Microsoft Windows. По заверению Dassault Systèmes CATIA V5 была написана с «нуля» и воплотила в себе передовые технологии САПР конца XX века — начала XXI века.

В первое время CATIA V5 не пользовалась особой популярностью на рынке, и, чтобы стимулировать переход с V4 на V5, Dassault Systèmes выдвинула концепцию PLM (Product Lifecycle Management). Идея PLM оказалась удачной, и её подхватила почти вся индустрия САПР.

В феврале 2008 Dassault Systèmes анонсировала новую версию системы — CATIA V6. V6 будет поддерживать программы моделирования для всех инженерных дисциплин и коллективные бизнес-процессы на протяжении жизненного цикла изделия. Новая концепция фирмы получила название «PLM 2.0 на платформе V6». Суть концепции — трёхмерное моделирование (3D) и коллективная работа в реальном времени. Для связи между людьми, находящимися в разных точках мира, предусмотрены средства простого подключения к Web.

В PLM-решение V6 войдут системы CATIA для автоматизации проектирования, ENOVIA для управления инженерными данными и коллективной работы, SIMULIA для инженерного анализа и DELMIA для цифрового производства.

Решения PLM V6 для малого и среднего бизнеса (SMB) разрабатываются израильским филиалом фирмы Dassault Systèmes Israel (SMARTEAM).

ОсновнымиконкурентамиявляютсяNX отSiemens PLM Software иPro/ENGINEER отParametric Technology Corporation.

Системные требования: Pentium 4 и выше, 2Gb RAM, 3D-видеокарта 64 Мб. Разрешение экрана: 1280х1024. Размер дистрибутива: все вместе ~6,6 Gb. Стоимость лицензии $14795.

1.1.2. САПР Компас

КОМПАС — система автоматизированного проектирования, разработанная российской компанией «АСКОН» с возможностями оформления проектной и конструкторской документации согласно стандартам серии ЕСКД и СПДС.

Существует в двух версиях: КОМПАС-График и КОМПАС-3D, соответственно предназначенных для плоского черчения и трёхмерного проектирования.

КОМПАС-График может использоваться как полностью интегрированный в КОМПАС-3D модуль работы с чертежами и эскизами, так и в качестве самостоятельного продукта, полностью закрывающего задачи 2D-проектирования и выпуска документации.

Система ориентирована на поддержку стандартов ЕСКД и СПДС. КОМПАС-График автоматически генерирует ассоциативные виды трёхмерных моделей (в том числе разрезы, сечения, местные разрезы, местные виды, виды по стрелке, виды с разрывом). Все они ассоциированы с моделью: изменения в модели приводят к изменению изображения на чертеже.

<
>

Рис. 1.2. Интерфейс САПР Компас

Стандартные виды автоматически строятся в проекционной связи. Данные в основной надписи чертежа (обозначение, наименование, масса) синхронизируются с данными из трёхмерной модели.

Существует большое количество дополнительных библиотек к системе КОМПАС, автоматизирующих различные специализированные задачи. Например, библиотека стандартных изделий позволяет добавлять уже готовые стандартные детали в трехмерные сборки (крепежные изделия, подшипники, элементы трубопроводов, шпонки, уплотнения), а также графические обозначения стандартных элементов на чертежи (обозначения отверстий), предоставляя возможность задания их параметров.

Системные требования: процессор Pentium III с тактовой частотой 800 МГц; оперативная память 512 Мб; графический адаптер SVGA с видеопамятью 32 Мб; привод DVD-ROM; свободное пространство на жестком диске не менее 500 Мб; манипулятор «мышь». Стоимость лицензии 90 000 р.

1.1.3. SolidWorks

SolidWorks — система автоматизации проектных работ (САПР) в трёх измерениях, работает под управлением Microsoft Windows. Разработана компанией SolidWorks Corporation в качестве альтернативы двухмерным САПР.

Приобрела популярность благодаря простому интерфейсу пользователя. Система работает на основе геометрического ядра Parasolid.

Главная задача программы — предоставить пользователю мощность трёхмерной САПР системы по цене системы двухмерного САПР.

<
>

Рис. 1.3. Интерфейс САПР SolidWorks

SolidWorks распространяется в трех коммерческих и трех образовательных вариантах:

Коммерческие:

SolidWorks Mechanical

SolidWorks Office Professional

SolidWorks Office Premium

Образовательные:

SolidWorks Student Design Kit

SolidWorks Education Edition

SolidWorks Student Edition

Основной продукт SolidWorks включает инструменты для трехмерного моделирования, создания сборок, чертежей, работы с листовым металлом, сварными конструкциям и поверхностями произвольной формы. Присутствует возможность импортирования большого числа файлов 2D и 3D CAD программ. Имеется API для программирования в среде Visual Basic и C. Также включена программа для анализа методом конечных элементов начального уровня CosmosXpress.

Минимальные системные требования: Операционная система: Windows XP/Vista; Процессор: Pentium 4 2.8 ГГц; Память: 512 МБ; Свободное место на ЖД: 5.5 ГБ. Стоимость лицензии 8400$.

ВЫВОДЫ РАЗДЕЛА 1

Среди систем малого и среднего класса в мире наиболее популярна система AutoCad. Так же существуют такие САПР как CATIA (разработанная во Франции) и Компас (относящийся к Российским программам), но они не достигли широкого распространения.

РАЗДЕЛ 2
РЕАЛИЗАЦИЯ 3D МОДЕЛИРОВАНИЯ В СРЕДЕ AUTOCAD

2.1. Присвоение атрибутов в AutoCad.

Чертежи существуют не в вакууме. Объекты на чертежах вполне реальны. Они обладают многими характеристиками, которые нельзя наглядно представить на чертеже, например фирма-изготовитель, дата приобретения и т.д. Эти сведения могут храниться в отдельной базе данных. Однако существует более удобный способ: используя атрибуты, данные о чертеже можно связать с блоками (атрибуты — это надписи, подключенные к блокам). Данные атрибутов можно извлечь и экспортировать в программу управления базой данных или электронными таблицами.

Кроме того, есть возмож