Общая характеристика систем пространственного проектирования одежды (3D)

Лекция 6

Классификация САПР конструкторской подготовки производства

В общем виде различают классификацию САПР по следующим основаниям:

- степени специализации системы;

- типу пространства проектирования;

- типу модели поверхности проектирования;

- степени доступа пользователя к параметрам проектирования

Рисунок 4.1 – Схема классификации САПР

1. Степень специализации системы определяет способность САПР выполнять задачи, характерные для конкретной профессиональной деятельности.

Универсальные САПР, в отличие от специализированных, предназначены для выполнения общепроектных задач без учета специфики работы в конкретной профессиональной деятельности [28]. Первоначально были разработаны для машиностроительной отрасли, но благодаря общности инженерных вопросов позволяют решать задачи проектирования в различных отраслях, в том числе и в швейной промышленности. Развиваются и обогащаются гораздо быстрее специализированных благодаря своей многопрофильности, открытости архитектуры и возможности их модифицирования под задачи пользователя, что в свою очередь создает возможность использования графического и математического аппарата при проектировании новых специализированных САПР. Таким образом, были созданы и успешно развиваются такие системы САПР одежды, как «Eleandr» и «Ассоль», базирующиеся на графическом и математическом ядре AutoCAD.

2. Тип пространства проектирования характеризует пространство для проектирования и условно подразделяется на двумерные (2D) системы, системы проектирования трехмерного объекта на основе двухмерных проекций методами начертательной геометрии (2,5D) и системы трехмерного проектирования (3D).

При этом необходимо акцентировать внимание, что системы 2,5D-проектирования, опираясь на двухмерное графическое ядро, используют методы расчета пространственных форм объекта в трех проекциях, а системы 3D-проектирования базируются на сложном математическом аппарате для визуального представления и управления пространственной формой объекта в трехмерном пространстве [36].

Общая характеристика систем пространственного проектирования одежды (3D)

3D-системы, или системы «пространственного» конструирования, позволяют описывать модели с пространственными координатами X, Y, Z, и основаны на использовании инженерных методов конструирования.

Выделяют три основных типа задания моделей в 3D-системах:

- каркасные или проволочные;

- поверхностные, когда поверхность представлена множеством точек, составляющих сплошную оболочку;

- модели сплошных тел объемного изображения объекта.

В швейной промышленности в системе 3D используют в основном первые два типа трехмерных моделей, так как на экране дисплея возможно получение изображения каркаса манекена, или «прозрачного» изделия с изображением основных конструктивных линий. В прогрессивных системах этого типа делаются попытки применения трехмерной визуализации для воспроизведения реального облика одежды, при этом процесс проектирования в системе 3D базы данных включает в себя следующие этапы (процедуры) проектирования:

- на первом этапе – намечаются точки, определяющие границу поверхности пространственной формы одежды, причем для каждой точки указывается степень прилегания к поверхности тела человека;

- на втором этапе – на кривых, задающих границу поверхности, выбираются точки, определяющие края детали (так называемые угловые точки);

- на третьем этапе – выбираются участки, определяющие границы деталей.

Участки границы детали определяются как кубические кривые в преобразованном пространстве, где в качестве первых двух координат выступают параметры поверхности тела человека, и в качестве третьей координаты – степень прилегания в намеченных точках.

По мере того как конструктор создает детали в виде последовательности соприкасающихся пространственных кривых, генерируется ее отображение в преобразованном пространстве.

Необходимо отметить возможность перевода системы 3D в систему 2D, т.е. получение адекватных разверток поверхности, а также решение обратной задачи, которая, однако, сопряжена с определенными трудностями.

Но в силу ряда специфических особенностей «объемного» проектирования одежды в системе 3D (высокая стоимость программного продукта, программно-технического комплекса и применения современных вычислительных средств с высоким интеллектом), повсеместная переориентация предприятий по изготовлению одежды с различным экономическим статусом на САПРО в системе 3D в настоящее время представляется нецелесообразной.

Трехмерные системы проектирования разделяютпо типу модели поверхности проектируемого объекта. Условно классифицируют три типа моделей: твердотельную (когда проектируется весь объем, занимаемый телом), полигональную (когда проектируется только поверхность тела, состоящая из треугольников и четырехугольников) и NURBS-поверхностную модель (от Non-Uniform Rational B-Splines – неоднородных рациональных B-сплайнов, которые формируются на основе набора изопараметрических кривых, описываемых контрольными точками).

Рисунок 1 – Результат сгиба цилиндра: NURBS – белая сетка линий, полигональная модель – зеленая сетка.

Рисунок 2 – Твердотельное моделирование (объект наполнен внутри, проектируем весь объем

Рисунок 3 – Полигональное моделирование – поверхность проектируется состоящей из треугольников (объект «пустой» внутри, проектируем только поверхность). NURBS – поверхности по сути те же полигоны, только все углы у них – сглажены.

Поиск по сайту: