Формирование поверхности вращения с использованием 3D моделирования
Изучение начертательной геометрии и компьютерной графики. Методика нахождения очерка поверхности вращения по заданной образующей и оси вращения. Развитие пространственного воображения студентов. Использование методов компьютерного моделирования.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.10.2016 |
| Размер файла | 532,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Владимирский государственный университет имени А.Г. и Н.Г. Столетовых
ФОРМИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ВРАЩЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ 3D МОДЕЛИРОВАНИЯ
Иванов Алексей Юрьевич
старший преподаватель
Аннотация
Данная статья посвящена изучению студентами начертательной геометрии и компьютерной графики. Раскрывается значение данной дисциплины в подготовке инженеров. Описывается методика нахождения очерка поверхности вращения по заданной образующей и оси вращения, а затем и построение самой модели.
Ключевые слова: задание, инженерная и компьютерная графика, модель, очерк, чертеж
В современном мире, в связи с быстрым ритмом жизни, ускоряется темп получения информации, не только в процессе профессиональной деятельности, но и в быту. Компьютеризация промышленности ставит новые задачи перед геометро-графической подготовкой выпускников, которая является не только исключительно важной, но и определяющей уровень компьютеризации инженерного образования в целом, и имеет свои особенности [1, c. 244].
Повышение качества подготовки выпускников является основной задачей высших учебных заведений. Развитие информационных технологий ставит перед современными преподавателями задачу объединения традиций и инноваций при выборе тактики и стратегии развития инженерного образования.
При инженерно-графической подготовке инженеров необходима ориентированность на развитие пространственного воображения, использование методов компьютерного моделирования, применение информационных технологий при разработке конструкторской документации для решения ненормализованных инженерно-графических задач.
Важным направлением оптимизации традиционных методов обучения при графической подготовке студентов технических направлений является применение информационных технологий в образовании, то есть использование методов компьютерной графики при изучении начертательной геометрии и инженерной графики.
Для того, чтобы студент мог эффективно работать на компьютере в среде графического редактора нужно овладеть рядом упрощений и условностей, воспроизводящих технические объекты (резьба, клейка, пайка, сварка и др.). Студент должен освоить основные правила оформления чертежей (масштабы, линии, шрифты, нанесение размеров и др.). Для этого необходимо дать ему грамотно проработанное задание, найти примеры использования деталей определенной формы (сферической, конической, цилиндрической, призматической и др.).
Поверхности вращения часто используются в машиносторении, что объясняется простотой их изготовления на станках, где обрабатываемая деталь или инструмент имеют вращательное движение.
Студентам предлагается по проекции образующей поверхности вращения a и оси вращения i построить очерк поверхности вращения. Сначала построить в ортогональных проекциях, а затем модель в AutoCAD или Компас.
Пример выполнения задания представлен на рис. 1.
Рис. 1 Образование поверхности вращения
Поверхности вращения образуются вращением образующей вокруг неподвижной оси. Каждая точка при вращении описывает окружность с центром на оси i - параллель, которая лежит в плоскости перпендикулярной к оси вращения и проецируется в прямую на плоскости ?2 и в окружность на - ?1. Проекция главного меридиана на ?2 дает фронтальный очерк поверхности.
Для построения фронтального очерка поверхности берем точку, принадлежащую образующей и поворачиваем вокруг оси i до положения главного меридиана (фронтальной плоскости), проходящей через ось.
При создании модели используем операцию вращения (построение вращением вокруг оси) (рис. 2, 3).
а) б)
в) г)
Рис. 2 Образование 3D - модели поверхности вращения
Рис. 3 3D - модель поверхности вращения
Основу 3D-технологии построения чертежа составляет создание виртуальной модели. Известно, что наличие наглядной модели существенно облегчает понимание ее чертежа. Созданная компьютерная модель при желании может быть визуализирована на экране монитора или представлена в виде изображения на бумаге. Студент может вращать и рассматривать со всех сторон полученную объемную деталь.
Порядок построения модели поверхности вращения в системе AutoCAD:
1) Удаляем все линии построения очерка поверхности вращения (см. рис. 2, а).
2) Изменяем вид на Ю-З изометрический вид (см. рис. 2, б).
3) С помощью команды 3D - поворот поворачиваем очерк и ось вращения на 90° вокруг оси x (см. рис. 2, в).
4) С помощью команды вращения образуем 3D - модель поверхности (визуальный стиль 3D - каркас) (см. рис. 2, г).
5) Для придания вида и формы меняем визуальный стиль на реалистичный (см. рис. 3).
При выполнении задания используются классические методы начертательной геометрии, инженерной графики и современные эффективные компьютерного моделирования. Таким образом, сначала задание выполняется средствами двумерной графики (находится очерк поверхности), а затем по полученному очерку строится модель поверхности вращения.
Выполнив это задание, студент будет готов к моделированию более сложных деталей. Полученные знания и приобретенные навыки при работе с системойAutoCAD, помогают студентам на качественно новом уровне выполнять чертежи по другим дисциплинам, в курсовых работах и проектах, а в последствии и в профессиональной деятельности.
компьютерный моделирование начертательный геометрия
Библиографический список
1. Шестернина В. А. Определение задач графического образования в условиях использования компьютерных технологий в проектной деятельности / Теория и практика общественного развития -№ 10 М. 2013. С. 244 - 246.
Размещено на Allbest.ur
...Подобные документы
Теория кривых и поверхностей. Кривизна кривой. Трехгранник Френе. Натуральные уравнения кривой. Гладкие поверхности - определения, параметрические уравнения. Формулы Гаусса-Петерсона-Кодацци. Моделирование поверхностей, заданных квадратичными формами.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 02.11.2015Понятие компьютерной и информационной модели. Задачи компьютерного моделирования. Дедуктивный и индуктивный принципы построения моделей, технология их построения. Этапы разработки и исследования моделей на компьютере. Метод имитационного моделирования.
реферат [29,6 K], добавлен 23.03.2010Изучение основных возможностей создания трехмерных объектов в программе OpenGL, методика наложения текстур. Механизм подключения библиотек. Создание поверхности ландшафта. Реализация ориентирования на поверхности. Изменение поверхности ландшафта.
курсовая работа [21,5 K], добавлен 29.11.2010Значение компьютерного моделирования, прогнозирования событий, связанных с объектом моделирования. Совокупность взаимосвязанных элементов, важных для целей моделирования. Особенности моделирования, знакомство со средой программирования Турбо Паскаль.
курсовая работа [232,6 K], добавлен 17.05.2011Регулирование скорости вращения асинхронных двигателей. Разработка структурной и функциональной схемы двигателя. Рассмотрение возможности регулирования действующего значения напряжения нагрузки в цепи переменного тока с помощью тиристорного регулятора.
курсовая работа [43,3 K], добавлен 14.11.2010Рассмотрение проблемы создания трехмерного динамического изображения вращения пирамиды. Особенности построения в среде Microsoft Visual Studio пользовательского интерфейса, позволяющего изменять параметры визуализации и взаимодействовать с программой.
курсовая работа [221,7 K], добавлен 06.02.2013Особенности создания и выпуска различной графической документации с помощью системы автоматического проектирования. Суть локальной и глобальной привязки, моделирования тела вращения на примере вала. Моделирование штифтового отверстия и простого корпуса.
презентация [768,5 K], добавлен 05.02.2014Описание технологического процесса бурения, выбор датчика частоты вращения. Классификация систем телеизмерения. Описание структурной схемы устройства контролируемого пункта цифровой системы телеизмерения. Модель устройства в программной среде "Concept".
дипломная работа [951,8 K], добавлен 26.06.2012Обзор средств компьютерного имитационного моделирования по созданию веб-приложения для визуализации имитационных моделей. Система имитационного моделирования AnyLogic, Arena, SimuLab. Серверная, клиентская часть. Модель работы отдела банка и участка цеха.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 25.05.2015Расчет параметров моделирования в системе Fortran. Описание алгоритма и математической модели системы, их составляющих. Моделирование шума с заданной плотностью распределения вероятностей. Выполнение моделирования работы системы при входном сигнале N(t).
курсовая работа [896,3 K], добавлен 20.06.2012Компьютерное моделирование - вид технологии. Анализ электрических процессов в цепях второго порядка с внешним воздействием с применением системы компьютерного моделирования. Численные методы аппроксимации и интерполяции и их реализация в Mathcad и Matlab.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 21.12.2013Характеристика закона изменения нормального давления вдоль образующей составной оболочки и построение его эпюры. Расчет меридиональных и окружных погонных усилий в оболочке по безмоментной теории, определение их максимальных значений и построение эпюр.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 17.04.2010Понятие компьютерной модели и преимущества компьютерного моделирования. Процесс построения имитационной модели. История создания системы GPSS World. Анализ задачи по прохождению турникета на стадион посредством языка имитационного моделирования GPSS.
курсовая работа [291,3 K], добавлен 11.01.2012Исследование методов формирования и контроля атомно-гладкой поверхности полупроводниковых материалов. Описания приборов на основе арсенида галлия. Изучение программ по обработке АСМ-изображений. Инструменты для анализа двухмерной структуры поверхности.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 16.02.2014Трехмерная графика как раздел компьютерной графики, совокупность приемов и инструментов, предназначенных для изображения объемных объектов. Сферы применения 3D графики. Процесс моделирования 3D объектов. Объемы вычислений при моделировании, расчет сцены.
реферат [1,4 M], добавлен 01.01.2015Рзработка библиотеки, которая позволит моделировать динамику частиц в трехмерной графики. Выбор средств и методов разработки. Варианты моделирования систем частиц. Моделирование на вершинном шейдере. Диаграммы класса Particle System и PSBehavior.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 07.02.2016Рассмотрение областей применения компьютерной графики. Изучение основ получения различных изображений (рисунков, чертежей, мультипликации) на компьютере. Ознакомление с особенностями растровой и векторной графики. Обзор программ фрактальной графики.
реферат [192,9 K], добавлен 15.04.2015Теоретические основы моделирования систем в среде имитационного моделирования AnyLogic. Средства описания поведения объектов. Анимация поведения модели, пользовательский интерфейс. Модель системы обработки информации в среде компьютерного моделирования.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 15.05.2014Методы создания двумерных и трехмерных изображений. Классификация средств компьютерной графики и анимации. Системы для работы с видео и компоновки. Обзор программных продуктов для создания презентаций, двумерной и трехмерной анимации, 3D-моделирования.
реферат [30,5 K], добавлен 25.03.2015Основные понятия компьютерного моделирования. Функциональная схема робота. Системы компьютерной математики. Исследование поведения одного звена робота с использованием системы MathCAD. Влияние значений изменяемого параметра на амплитуду угла поворота.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 26.03.2013
