GRAFICKÉ SYSTÉMY A SYSTÉMY CAD Obsah: Plošná a vektorová grafika CAD Spôsoby objemového modelovania CAx

POČÍTAČOVÁ GRAFIKA V zásade sa plošná grafika pre spracovanie na PC delí na plošnú a vektorovú. Bitmapová grafika predstavuje obrázky, ktoré sú zložené z jednotlivých bodov, čo sú malé štvorčeky (pixel) po celej ploche obrázku. Vektorová grafika je spôsob vytvárania obrázku s použitím matematicky definovaných vektorových objektov, ako napr. štvorec, kružnica, krivka, polygón a pod.) 29. 3. 2006 INFORMATIKA & PC

Bitmapová grafika Bitmapová grafika predstavuje obrázky, ktoré sú zložené z jednotlivých bodov, čo sú malé štvorčeky (pixel) po celej ploche obrázku. Pri úprave veľkosti obrázku dochádza k zmene kvality (hranatenie). 29. 3. 2006 INFORMATIKA & PC

Rastrové formáty Bitmapových (rastrových, pixelových) formátov je celý rad – najznámejšie sú: PCX, BMP, TIFF, GIF alebo JPEG. Pre vytváranie a úpravu rastrovej grafiky slúžia rastrové grafické programy (Kreslenie vo Windows, Photoshop a ďalšie editory pre úpravu digitálnych fotografií). 29. 3. 2006 INFORMATIKA & PC

Vektorová grafika Vektorová grafika je spôsob vytvárania obrázku s použitím matematicky definovaných vektorových objektov, ako napr. štvorec, kružnica, krivka, polygón a pod.) Základnou vlastnosťou takejto grafiky je to, že zmenou jej proporcií nedochádza k zmene jej kvality. 29. 3. 2006 INFORMATIKA & PC

Vektorové formáty Najznámejšie vektorové formáty patria CDR (CorelDraw), CGM (Computer Graphics Metafile), WMF (Windows Metafile). Pre vytváranie a úpravu vektorovej grafiky slúžia vektorové grafické programy. Špeciálnym prípadom vektorových systémov sú tzv. CAD systémy. 29. 3. 2006 INFORMATIKA & PC

29. 3. 2006 INFORMATIKA & PC

Farebné rozlíšenie Najjednoduchším rozlíšením je aplikácia čiernych a bielych bodov (1 bit) – vhodné pre perové kresby Pri použití 4-bitovej schémy možno zobraziť 16 farieb, čo postačuje na popis napr. kruhového diagramu 8-bitový formát znamená použitie 256 farieb. Takáto paleta je vhodná na zobrazenie ikon, grafických motívov. Zvláštnym prípadom 8-bitového formátu je 256 stupňov sivej. Pre fotorealistické zobrazenie potrebujeme minimálne 16-bitové (High Color) alebo lepšie 24-bitové zobrazenie (True Color). V profesionálnej oblasti sa možno stretnúť s 32-bitovým zobrazením (CMYK – azurová, purpurová, žltá a čierna). 29. 3. 2006 INFORMATIKA & PC

Grafický modelár - základ systému CAD Ako prvotná informácia o výrobku alebo súčiastke sa používa geometrická informácia, ktorá ich charakterizuje z hľadiska tvaru, rozmerov, a topológie prvkov. Preto je grafická informácia základným výrazovým prostriedkom na popísanie súčiastky alebo výrobku a preto je základom systému CAD je grafický modelár. V zásade grafické systémy pristupujú ku grafickému objektu dvoma spôsobmi: ako 2D objektu alebo ako 3D objektu. V 2D sa modelovanie objektu realizuje pomocou lomenej čiary (priamka, oblúk, .... Hranám sú pridelené rôzne atribúty - farba čiary, hrúbka, kóta, alebo sprievodný text. Na 2D modelovaní sú založené tzv. 2,5D systémy. Ich princíp je založený na tom, že pomocou operácií translácie alebo rotácie sa z rovinného útvaru vytvorí efekt 3D objektu. Pomocou operácií skladania relatívne jednoduchých objektov sa môže vytvoriť komplexné teleso. 3D modelovaním sa vytvára priestorový model objektu. 29. 3. 2006 INFORMATIKA & PC

CAD CAD (Computer Aided Design) - univerzálne grafické systémy umožňujúce spracovanie grafiky v 2D (obrázky, výkresy náčrty ...) resp. v 3D (modely), často rozšírené o špecializované moduly: moduly pre statické a dynamické modelovanie a katalógy normalizovaných prvkov, resp. špecializované systémy ako DFM - Design for Manufacturing, DFA - Design for Assembly DFC, - Design for Cost, DFE - Design for Ecology a iné. DWG Vlastný formát vypracovaný firmou Autodesk pre systém AutoCAD na popis výkresu. Vzhľadom na počet aplikácií sa stal defacto výmeným štandardom v oblasti CAD. 29. 3. 2006 INFORMATIKA & PC

29. 3. 2006 INFORMATIKA & PC

Geometrické modely 3D K vytvoreniu 3D modelu sa používa niekoľko prístupov: Drôtový model, Plošný model, Objemový model 29. 3. 2006 INFORMATIKA & PC

Objemové modely K vytvoreniu objemového modelu sa používa niekoľko prístupov. Obr. Modelovacia technika CSG Obr. Modelovacia technika pomocou B-rep modelu 29. 3. 2006 INFORMATIKA & PC

29. 3. 2006 INFORMATIKA & PC

Rendering Vizualizovaný solid model vytvorený v Pro/Engineer. Modelovanie umožňuje posúdiť desing výrobku este pred jeho výrobou. 29. 3. 2006 INFORMATIKA & PC

Rapid Prototyping Súčasné navrhovanie je charakteristické plnohodnotným navrhovaním technického objektu ako 3D objektu. 3D model je jadrom komplexného informačného systému strojárskeho podniku. Návrh sa realizuje s ohľadom na funkčnosť budúceho technického objektu (Concurrent Engineering). Počas návrhu sa používajú metódy vizualizácie založené na virtuálnej realite (Virtual Prototyping). 3D objekt sa môže rýchle vyrobiť na 3D tlačiarňach (Rapid Prototyping) alebo je vyrábaný priamo z 3D modelu na výkonných CNC strojoch (CAM). 29. 3. 2006 INFORMATIKA & PC

CAD/CAM CAD/CAM (Computer Aided Design /Computer Aided Manufacturing) - systémy pre komplexný návrh výrobku a jeho výrobu v rámci určitej technológie, najmä obrábanie na viacosích obrábacích centrách. 29. 3. 2006 INFORMATIKA & PC

CAD/CAE CAE (COMPUTER AIDED ENGINEERING) - počítačové systémy na analýzy, optimalizáciu konštrukcie výrobku. Príkladom CAE je napr. metóda konečných prvkov (FEA = Finite Element Analysis), simulácia tekutinových mechanizmov a pod. Kliknite na obrázok, zobrazí sa objekt v WMP 29. 3. 2006 INFORMATIKA & PC

Neutrálne výmenné formáty DXF (Data Exchange File Tento formát vznikol ako výmenný súbor pre aplikácie ako AutoCAD a stal sa neutrálnym výmenným formátom. Ide o ASCII súbor, ktorý je z hľadiska zápisu pomerne neúsporný. IGES (Initial Graphics Exchange Specification Všeobecne uznávaný neutrálny výmenný grafický formát na prenos geometrických dát o objekte návrhu, vyvinutý pre ANSI. Podporuje prenos 3D modelov. STEP (Standard for the Exchange of product Model Data Formát STEP bol normalizovaný normou ISO a predstavuje neutrálny výmenný fomát určený pre CAD, CAD/CAM, CAPP ale aj na integráciu Cax systémov do podnikových informačných systémov. Predstavuje ideálnu formu pre popis súčiastky vo všetkých fázach jej životného cyklu. 29. 3. 2006 INFORMATIKA & PC

CAD/plánovanie výroby MRPII. Hlavná plánovacia metóda založená na myšlienke rozkladu finálneho výrobku na komponenty, výpočte potreby materiálu a termínov dokončenia dávok (súčiastok. Typicky strojárske systémy typu MRP sú postavené na výrobnom kusovníku (BOM, ktorý vzniká v procese vývoja výrobku v CAD systéme ako súčasť modelu výrobku. BOM, CAD/CAM model a zákazka/plán finálnej výroby sú hlavné plánovacie vstupy, výstupom je plán výroby. Preto CAD model výrobku považujeme za jadro IS strojárskeho podniku. 29. 3. 2006 INFORMATIKA & PC

CIM CAD/CAM PPS CAD CAPP CAQ CAM R&D Forecasting Data base R&D Material Resource Planning CAPP Capacity Planning CAQ Technology Orders CAM Manufacturing assembly Monitoring Koncept of CIM by AWF (Ausschuß für Wirtschaftliche Fertigung) 29. 3. 2006 INFORMATIKA & PC

Virtuálna realita VRML. (Virtual Reality Modeling Language) - popisuje 3D scénu úspornou formou ako ASCII text s hierarchickou štruktúrou. Zdrojový súbor možno pomocou doplňujúcich modulov (plug-in) do WWW prehliadačov dekódovat a vďaka tomu potom prezerať technické objekty z ľubovoľného uhla a pozície alebo s nimi volne manipulovat. Kliknite na snímok, zobrazí sa objekt v prehliadači (potrebné nainstalovať VERL plug-in - http://www.parallelgraphics.com/products/cortona/download/iexplore/ 29. 3. 2006 INFORMATIKA & PC

Ďakujem za pozornosť! 29. 3. 2006 INFORMATIKA & PC