Технология «3D моделирования»

Технология «3D моделирования»

Геометрия

Алгебра

3D моделирование

Информатика

Черчение

Знакомство с САПР системами

Раннее самоопределения, развитие индивидуальной личности;

• Проектирование, разработка творческих проектов;
• Участие в научно-практических конференциях, олимпиадах,

Основные определения :

• Моделирование - представляет собой процесс замещения объекта исследования некоторой его моделью и проведение исследований на модели с целью получения необходимой информации об объекте.

• Модель (макет) – это физический или абстрактный образ моделируемого объекта , удобный для проведения исследований и позволяющий адекватно отображать интересующие исследователя физические свойства и характеристики объекта.

Основные определения :

• Текстурирование   — назначение поверхностям моделей растровых или процедурных текстур (подразумевает также настройку свойств материалов — прозрачность, отражения, шероховатость и пр.);
• Освещение   — установка и настройка источников света;
• Анимация  (в некоторых случаях) — придание движения объектам;
• Динамическая симуляция  (в некоторых случаях) — автоматический расчёт взаимодействия частиц, твёрдых/мягких тел и пр. с моделируемыми силами гравитации, ветра, выталкивания и др., а также друг с другом;
• Рендеринг (визуализация) — построение проекции в соответствии с выбранной физической моделью;
• Композитинг  (компоновка) — доработка изображения;

Системой (объектом) называется процесс или часть процесса, выбранная для анализа.

Процессом называется серия реальных операций или обработок исходных материалов.

Математической моделью называется приближенное описание реального процесса, выраженное с помощью математических соотношений.

ПРИМЕНЕНИЕ

Трёхмерная графика активно применяется для создания изображений на плоскости экрана или листа печатной продукции в науке и промышленности.

Например:

• в системах автоматизированного проектирования - САПР для создания твердотельных элементов: зданий, деталей машин, механизмов;

• архитектурной визуализации, например: «виртуальная археология»);

• в современных системах медицинской визуализации.

САПР - система   автоматизированного   проектирования

Архитектурный макет

В архитектуре под макетом следует понимать малый образец какой-либо конструкции, комплекса планируемого к возведению. Он необходим для того, чтобы проверить определённые архитектурные задумки, выявить слабые места и определить целесообразность всего проекта.

Планировочный макет

Такие макеты крайне схожи с архитектурными, однако затрагивают территорию, на которой расположен целый район, комплекс сооружений и т.д.

Интерьерный макет

Их главное предназначение – качественная визуализация дизайна интерьера.

Проектирование интерьеров, ландшафтов, архитектурных сооружений.

В ПРОМЫШЛЕННОСТИ Технический макет

• Это макеты машин, механизмов, любой техники.

В МЕДИЦИНЕ

Создание персонажей и объектов для видеоигр и спецэффектов в видео

Создание анимации и иллюстраций

Подарочный макет

Как правило, это макеты, предназначенные в подарок какому-либо лицу, или же организации. Они отображают памятное событие, выраженное в конкретном объекте или в абстрактной, но легко узнаваемой конструкции.

Макетирование в одежде

Макетирование из разных материалов

Прототипирование – это изготовление первоначальной (исходной) детали или механизма для апробации или презентации конечного изделия или механизма перед серийным производством.

Прототип (опытный образец)— это модель продукта, которая используется для презентации и тестирования перед поступлением производственного заказа.

Разновидности редакторов

Графические редакторы  — это обширный класс программ, предназна­ченных для создания и обработки графических изображений.

Графические редакторы  подразделяются  на:

• 1. Растровые;
• 2. Векторные;
• 3. Ре­дакторы трехмерной графики.

Растровые редакторы – предназначены для обработки изображений

• Adobe Photoshop
• Adobe Fireworks;
• Corel Photo-Paint;
• Corel Paint Shop Pro;
• Corel Painter;
• GIMP ;
• Microsoft Paint;

Векторные редакторы - используются для обработки готовых рисунков

• Corel DRAW
• Adobe Illustrator
• Xara Designer
•   Adobe Fireworks
•   Ink scape
•   Alchemy
• SK1

Редакторы трехмерного моделирования

Autodesk

реализует технологию быстрого преобразования цифровых фотографий в фотореалистичные 3D-модели на основе облачных вычислений. Каждый, кто умеет пользоваться цифровым фотоаппаратом, может с помощью 123D Catch создавать впечатляющие объемные модели и использовать их для создания персональных 3D-аватаров или трехмерных фотографий с отдыха.

Inventor

Самая популярная 2-х и 3-х мерная система автоматизированного проектирования и черчения. программа включает в себя полный набор средств, обеспечивающих комплексное трёхмерное моделирование, в том числе работу с произвольными формами, создание и редактирование 3D-моделей тел и поверхностей, улучшенную 3D-навигацию и эффективные средства выпуска рабочей документации. Возможность конвертирования файлов для дальнейшей печати на 3D принтере.

SolidWorks  —

программный комплекс САПР  для автоматизации работ промышленного предприятия на этапах конструкторской и технологической подготовки производства. Обеспечивает разработку изделий любой степени сложности и назначения. Включает возможности конвертирования файлов в другие форматы, а также для 3D печати.

Компас 3D

ПО отечественной разработки, обладает широкими возможностями для 3D моделирования, проектирования сборки модели из деталей, разнесенного вида, работа со стандартным библиотеками полностью ГОСТированными, создание анимации, что отлично подходит для коллективной работы, причем с одновременной разработкой необходимой технической документации, чертежей и др. Возможность конвертирования файлов для дальнейшей печати на 3D принтере.

Окно трехмерного моделирования в компасе

ПИ Вид

Раскрывающееся меню

Деталь

Дерево модели

Компактная панель

Основные понятия при моделировании в 3D

Трехмерное моделирование в системе КОМПАС-3D базируется на понятиях эскиза и операций над эскизами

Эскиз - плоская фигура, на основе которой образуется объемный элемент

Операция - формообразующее перемещение эскиза, в результате которого образуется объемный элемент

Виды операций

Образование объемных элементов

а) призмы

б) шара

в) кинематического элемента (совокупность точек, линий и поверхностей, которыми звенья непрерывно касаются друг друга и характер соприкосновения которых определяет вид относительного движения соединяемых звеньев.)

На содержание

Порядок создания модели

1. Построение трехмерной модели детали начинается с создания основания - ее первого формообразующего элемента Основание есть у любой детали, оно всегда одно.

2. После создания основания детали производится «приклеивание» или «вырезание» дополнительных объемов.

Каждый из них представляет собой элемент, образованный при помощи операций над новыми эскизами

В эскизе нельзя строить один и тот же объект несколько раз.

С помощью трехмерного моделирования можно создать дизайн, архитектурный проект и многое другое.

3d модели позволяют представить объект со стороны и потом при необходимости воплотить его в реальности.

Современное программное обеспечение позволяет достичь очень высокой степени детализации.

В результате можно получить модель, максимально приближенную к реальности.