Компьютерное моделирование в КОМПАС-ГРАФИК
Физические и логические пиксели
В компьютерной графике для указания местоположения графического объекта используются математические координаты, но т.к. устройство отображения – это реальный физический объект, то существует различие между физическими и логическими пикселями [1].
Физические пиксели – реальные точки, отображённые на устройстве вывода, т.е. это наименьшие физические элементы поверхности отображения, которые можно обрабатывать аппаратным и программным способом. Так как физические пиксели занимают определённую площадь поверхности отображения, то на расстояние между двумя соседними пикселями вводятся ограничения [1].
Логические пиксели – это математические координаты, которые имеют местоположение, но не занимают физическое пространство. Поэтому при отображении значения логических пикселей в физические пиксели экрана должны учитываться реальный размер и расположение физических пикселей
Человеческий глаз воспринимает 224 цветов одновременно [1]. Устройства, которые отображают столько цветов, отображают т.н. truecolor. Принятая пиксельная глубина 1,4,8,24,32 бита соответственно монохроматический режим 16 цветов, 256 цветов и т.д [4].
Тип документа, создаваемого в системе КОМПАС-ГРАФИК, зависит от рода информации, хранящейся в этом документе. Каждому типу документа соответствует расширение имени файла и собственная пиктограмма [5].
Графические документы
Чертеж - основной тип графического документа в КОМПАС-2D V12. Чертеж содержит графическое изображение изделия, основную надпись, рамку, иногда — дополнительные объекты оформления (знак неуказанной шероховатости, технические требования и т.д.). Чертеж КОМПАС-2D V12 всегда содержит один лист заданного пользователем формата. В файле чертежа КОМПАС-2D V12 могут содержаться не только чертежи (в понимании ЕСКД), но и схемы, плакаты и прочие графические документы. Файл чертежа имеет расширение cdw [5].
Трехмерные модели
Деталь — модель изделия, изготавливаемого из однородного материала, без применения сборочных операций. Файл детали имеет расширение m3d [7].
Сборка — модель изделия, состоящего из нескольких деталей с заданным взаимным положением. В состав сборки могут также входить другие сборки (подсборки) и стандартные изделия. Файл сборки имеет расширение a3d [7].
Фрагмент - вспомогательный тип графического документа в КОМПАС-2D V12. Фрагмент отличается от чертежа отсутствием рамки, основной надписи и других объектов оформления конструкторского документа. Он используется для хранения изображений, которые не нужно оформлять как отдельный лист (эскизные прорисовки, разработки и т.д.). Кроме того, во фрагментах также хранятся созданные типовые решения для последующего использования в других документах. Файл фрагмента имеет расширение frw [7].
Текстовые документы
Спецификация - документ, содержащий информацию о составе сборки, представленную в виде таблицы. Спецификация оформляется рамкой и основной надписью. Она часто бывает многостраничной. Файл спецификации имеет расширение spw [8].
Текстовый документ - документ, содержащий преимущественно текстовую информацию. Текстовый документ оформляется рамкой и основной надписью. Он часто бывает многостраничным. В текстовом документе могут быть созданы пояснительные записки, извещения, технические условия и т.п. Файл текстового документа имеет расширение kdw [8].
Панель свойств
Каждый создаваемый объект обладает некоторым набором характеристик, или параметров. Параметры отрезка - это координаты его начальной и конечной точек, длина и угол наклона. Вы можете вводить не только числовые значения параметров, но и выражения для их вычисления. Значения некоторых параметров (например, координаты точки) могут задаваться также путем фиксации курсора в определенной точке поля документа.
В процессе создания графических объектов (отрезков, окружностей, дуг и т.д.) постоянно возникает необходимость выполнить привязку — точно установить курсор в различные характерные точки существующих объектов. Без такой привязки невозможно создать точное изображение. Система предоставляет разнообразные возможности привязок к характерным точкам (пересечение, граничные точки, центр и т.д.) и объектам (по нормали, по направлениям осей координат). Все варианты привязок объединены в меню, которое можно вызвать при создании, редактировании или выделении объектов по нажатию правой кнопки мыши [5].
Глобальная привязка всегда действует по умолчанию при выполнении
операций ввода и редактирования [6].
Если в диалоге настройки привязок включена опция Динамически
отслеживать, то на экране отображается фантом, соответствующий этой
точке.
Если включено несколько глобальных привязок и при текущем
положении курсора возможно выполнение нескольких привязок, то
срабатывает более приоритетная из них. Список приоритетов совпадает с порядком перечисления названий привязок в диалоге их настройки [7].
Для управления параметрами служат поля на Панели свойств. Значение каждого параметра отображается в отдельном поле, рядом с которым написано краткое название параметра. Слева от названия параметра находится небольшой переключатель. Если на нем отображается «галочка», это означает, что система в настоящий момент ожидает ввода данного параметра. После того, как значение введено и параметр зафиксирован, на переключателе появляется изображение перекрестия [7]. Если переключатель пуст, то параметр является вспомогательным. При этом он доступен для ввода. Таким образом, Вы видите сразу все характеристики объекта и можете изменять любую из них непосредственно в процессе построения. Существует несколько способов ввода значений в поля Панели свойств. Чтобы явно ввести значение в поле параметра, щелкните на нем левой кнопкой мыши. Поле станет доступно для редактирования, и Вы сможете набрать нужное число. Другим способом доступа к полю параметра является нажатие клавиши <Аlt> и клавиши с подчеркнутым в названии параметра символом. После ввода значения в поле параметра нужно нажать <Enter>. Вы можете вводить не только числовые значения параметров, но и выражения для их вычисления. Значения некоторых параметров (например, координаты точки) могут задаваться также путем фиксации курсора в определенной точке поля документа.
К геометрическим объектам в системе КОМПАС-3D относятся соответственно:
• точки,
• прямые,
• отрезки,
• окружности,
• эллипсы,
• дуги,
• многоугольники,
• ломаные,
• кривые Безье,
• NURBS,
• штриховки,
• эквидистанты,
• контуры.
Команды простановки обозначений сгруппированы и в меню Инструменты-Обозначения, а кнопки для вызова команд на панели Обозначения. Все команды ввода обозначений, кроме команды Обозначение центра доступны, только если в документе уже есть какие-либо геометрические объекты.
Любое обозначение включает в себя кроме графической информации (изображения самих знаков, линии-выноски, стрелки и т.п.) текстовую информацию. Так, технологические обозначения могут содержать различные сведения о способе и результате обработки поверхности, обозначение выносного элемента содержит указание на соответствующее изображение.
По умолчанию текст обозначения имеет параметры (высоту, цвет, начертание и т.п.), которые наиболее часто используются для надписей соответствующего типа. Во время ввода каждой конкретной надписи вы можете изменить эти параметры с помощью элементов управления, расположенных на вкладке Форматирование Панели свойств. Возможности работы с надписями, имеющими параметры по умолчанию, отличаются от возможностей работы с надписями, параметры которых были изменены при их вводе или редактировании. Различие состоит в следующем [5].
Задание 1
Составить конспект (3-5 стр.) на теоретический вопрос в соответствии с выбранным вариантом. Конспект выполняется в текстовом документе КОМПАС-ГРАФИК.
1. История развития компьютерной графики. Основные понятия компьютерной графики.
2. Физические и логические пиксели.
3. Отображение цветов. Определение цвета с помощью палитры
4. Цветовые пространства. Типы палитры.
5. Цвет. Цветовые модели.
6. Наложение цветов и прозрачность. Векторные файлы.
7. Векторные данные. Палитра и цветовая информация.
8. Текст векторных файлов. Преимущество и недостатки векторных файлов.
9. Растровые файлы и их организация.
10. Версия файла. Тип сжатия.
11. Организация данных в виде строк развертки.
12. Непрерывные данные.
13. Фрагменты. Концовка.
14. Растровые файлы. Преимущества и недостатки растровых файлов.
15. Физическое и логическое сжатие.
16. Симметричное и ассиметричное сжатие.
17. Концовка векторных файлов. Текст векторных файлов.
18. Задачи и особенности имитационного моделирования. Классификация имитационных моделей.
19. Предметное моделирование Этапы моделирования.
20. История развития компьютерной графики. Основные понятия компьютерной графики.
21. Отображение цветов. Определение цвета с помощью палитры
22. Цветовые пространства. Типы палитры.
23. Цвет. Цветовые модели.
24. Наложение цветов и прозрачность. Векторные файлы.
25. Векторные данные. Палитра и цветовая информация.
26. Текст векторных файлов. Преимущество и недостатки векторных файлов.
27. Растровые файлы и их организация.
28. Версия файла. Тип сжатия.
29. Непрерывные данные.
30. Физическое и логическое сжатие.
Задание 2
Выполнить чертеж и дополнить его сечениями и разрезами на формате А2, ориентация – горизонтально по размерам в графическом документе «чертеж» КОМПАС-ГРАФИК. Все необходимые разрезы и сечения выполнить в масштабе 2:1.
 |
6
9
10
11
12
13
 |
17
| |
18
19
| |
20
21
22
23
25
26
27
| |
29
| |
30
Вопросы
для подготовки к зачету
Вопросы для самоконтроля
Дайте определение «графический формат»
Дайте определение «графические файлы»
Что называется компьютерной графикой
Что называется пикселем?
Какой вид документа называют чертежом?
Какой вид документа называют деталью?
Какой вид документа называют сборкой?
Какой вид документа называют фрагментом?
Какой вид документа называют спецификацией?
Какой вид документа называют текстовым документом?
Компьютерное моделирование в КОМПАС-ГРАФИК
ЗАДАНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО КОМПЬЮТЕРНОМУ МОДЕЛИРОВАНИЮ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ЕЕ ВЫПОЛНЕНИЮ
Волгоград 2011
УДК 531
ББК 22.25
А-46
Задания контрольной работы по компьютерному моделированию и методические указания по ее выполнению: методическое указание/ Александрина Н.А.,– Волгоград ИПК Волгоградской ГСХА «Нива», 2011. -
В методическом указании представлены задания к контрольной работе по предмету «Компьютерное моделирование» и даны рекомендации по ее выполнению.
Для студентов факультета механизации сельского хозяйства по направлению «Агроинженерия» очной и заочной формы обучения, бакалавриата и магистратуры.
Графика – результат визуального представления реального или воображаемого объекта, получаемый традиционными методами, рисованием или печатанием художественных образов. Компьютерная графика – графика, включающая любые данные, предназначенные для отображения на устройстве вывода. В компьютерной графике различают понятия создание и визуализация изображения. В компьютерной графике выполнение работы иногда отделено от её графического представления. Одним из способов завершения компьютерно-графического процесса является виртуальный вывод, т.е. вывод файла на запоминающее устройство [1]. Данные, которые были выведены в файл, могут быть впоследствии восстановлены и использованы для графического представления данных. Изображением считается визуальное представление реального объекта, зафиксированного человеком с помощью некоторого механического, электронного, фотографического процесса. В компьютерной графике изображением считается объект, воспринимаемый устройством вывода [2].
Интерактивная компьютерная графика – это способность компьютерной системы создавать графику и одновременно вести диалог с пользователем САПР используется во всех областях жизни, таких как машиностроение, электроника и т.д [1]. Геоинформационные системы (ГИС) – разновидность системы компьютерной графики. Они позволяют выполнять ввод и редактирование объектов с учетом их расположения на поверхности земли.
Графический формат– это способ записи данных, описывающих графическое изображение. Они разработаны для эффективной и логичной организации и сохранения графических данных в файле. Почти каждая прикладная программа создает и сохраняет некоторые виды графических данных. Сейчас многие программы поддерживают смешанные форматы, что позволяет включать растровые, векторные и текстовые данные друг в друга [1].
Графические файлы–это файлы, в которых хранятся любые типы графических данных, предназначенных для последующей визуализации. Способы организации этих файлов называется графическим форматами. После записи в файл, изображение перестало быть изображением, оно превратилось в данные, причем их формат может быть изменён. Формат электронных таблиц и текстовый могут быть использованы для хранения графических данных, но графическими они не являются [1].
Графические данные делят на 2 класса: векторные и растровые
Векторные данные используются для представления прямых, прямоугольников и кривых и любых других объектов, которые могут быть созданы на их основе с помощью определения в численном виде ключевых точек. Программа воспроизводит линии посредством соединения ключевых точек. С векторными данными всегда связаны информация об атрибутах и набор соглашений. Соглашения могут быть заданы как явно, так и неявно, но они программно зависимы [4].
В компьютерной графике термин вектор используется для обозначения части линий и задается конечным набором точек.
Растровые данные – набор числовых значений, определяющих цвета отдельных пикселей.
Пиксели – цветовые точки, расположенные на правильной сетке и формирующие образ. Техническим растром является массив числовых значений, задающих цвета отдельных пикселей при отображении образа на отдельном устройстве вывода. Для обозначения числового значения в растровых данных, соответствующих цвету пикселя в изображении на устройствах вывода используется термин пиксельное значение. Термин bitmap используется для обозначения массива пикселей, независимо от типа, а термин битовая глубина используется для указания размеров этих пикселей, выраженных в битах или байтах.