Tạo mô hình hóa hình học

Tài liệu này dành cho sinh viên, giáo viên khối ngành công nghệ thông tin tham khảo và có những bài học bổ ích hơn, bổ trợ cho việc tìm kiếm tài liệu, giáo án, giáo trình, bài giảng các môn học khối ngành công nghệ thông tin

4. MÔ HÌNH HOÁ HÌNH HỌC NỘI DUNG 4.1. Đặt vấn đề 4.2. Mô hình hoá 2D 4.3. Mô hình hoá khung dây 3D 4.4. Mô hình mặt 3D 4.5. Mô hình hoá khối 3D Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC 4.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Một cảnh có thể chứa các vật thể khác nhau: Mây, cây, đá, nhà, nội thất, v.v… Có nhiều cách khác nhau để thể hiện các vật thể đó.  Mô hình 2D  Mô hình khung dây 3D  Mô hình mặt 3D  Mô hình khối 3D Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC 4.2. Mô hình 2D • Trong không gian hai chiều (2D) một vật thể bất kỳ có thể được biểu diễn bằng điểm, đường thẳng, đường cong thông qua các hình chiếu, mặt cắt,… • Việc thực hiện các bản vẽ trong không gian 2D rất đơn giản. Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Thớ duù moọt moõ hỡnh 2D Trửụứng ẹHBK TP.HCM Khoa Cụ Khớ Moõn hoùc: CAD/CAM/CNC Thí dụ biểu diễn một mô hình 2D model 2D model 3D model 3D model Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC • Nhờ có máy tính và ứng dụng các phần mềm đồ họa, các bản vẽ 2D được hình thành với tốc độ nhanh hơn, chính xác hơn, rõ ràng hơn, và đặc biệt là dễ chỉnh lý, sửa chữa hơn. • Tuy nhiên, so với vẽ trong không gian 3D, nó có một số nhược điểm sau: • Không thể tự tạo ra các hình chiếu phụ thông qua hình chiếu có trên màn hình. • Các hình ảnh như hình chiếu trục đo, hình chiếu thẳng chỉ là giả tạo và khi vẽ thì không có liên hệ gì với nhau cả. Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Các công cụ dựng mô hình 2D • Để xây d ng mô hình 2D người thiết kế dùng các công ự cụ sau (Ví d AutoCAD):ụ – vẽ (draw), – chỉnh lý (modify), – tuỳ biến màn hình (transformation). Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Các công cụ vẽ • Gồm việc sử dụng các lệnh để tạo nên các phần tử đơn giản như đường thẳng (LINE), đường tròn (CIRCLE), cung tròn (ARC), ellipse, spline, point. • Việc vẽ có thể được thực hiện theo hai cách: • Vẽ phác - vẽ trước khi cho kích thước • Vẽ chính xác - khi vẽ phải chỉ ra tọa độ của đối tượng cần vẽ Vẽ phác là một công cụ vẽ nhanh chóng vì không yêu cầu độ chính xác cao. • Việc vẽ chính xác ngay từ đầu có ưu điểm là có thể cho bản vẽ đúng kích thước, nhưng tốc độ chậm hơn so với vẽ phác. Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC • Thí dụ vẽ một đường thẳng được thực hiện như sau – a)Vẽ phác: • 1. Dùng lệnh Line • 2. Pick hai điểm điểm bất kỳ • 3. Cho kích thước – b) Vẽ chính xác: • Nhập số chỉ tọa độ của hai điểm tạo nên đường thẳng. • 1. Điểm đầu: X 1 , Y 1. (10,10) • 2. Điểm sau: X 2 , Y Ø 2 (50,30) (10, 10) (50, 30) 50.0 30.0 10 10 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Các công cụ chỉnh lý (Modify) • Để chỉnh lý hình ảnh, có nhiều công cụ. Các công cụ thông dụng là: Erase, Offset, Copy, Move, Mirror, Array, Break, Chamfer, Fillet, Trim, Extend, Rotate, Thí dụ trong AutoCAD chỉnh lý gồm các công cụ sau Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC [...]... Các cạnh Dạng cạnh Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC MÔ HÌNH KHUNG DÂY Thí dụ một hình cầu Các đỉnh Các cạnh Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC MÔ HÌNH KHUNG DÂY Thí dụ một hình cầu Các đỉnh Các cạnh Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC MÔ HÌNH KHUNG DÂY Các ràng buộc khi xây dựng mô hình khung dây: - Mỗi đỉnh phải có 3 giá trò toạ độ X, Y,... Môn học: CAD/CAM/CNC Các lệnh Modify mặt Lệnh Mirror Lệnh Offset Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Nhược điểm của phương pháp tạo mô hình mặt – Không đủ độ chính xác để mô tả một số bề mặt nhằm có những thông số tin cậy về vật thể 3 chiều – Thủ tục dấu các đường khuất phức tạp và khó mô tả các vùng bên trong mô hình Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Hình. .. – Môn học: CAD/CAM/CNC MÔ HÌNH KHUNG DÂY  Ưu điểm: Dễ dựng hình, tốn ít bộ nhớ  Nhược điểm: 1 Không thể hiện được sự ảnh hưởng lẫn nhau giữa các phần tử •2 Không thể tính toán các tính chất vật lý •3 Không có khả năng tô bóng vì thiếu bề mặt •4 Dễ nhầm lẫn khi xem xét mô hình: Có nhiều phương án dự đoán vật thể từ một mô hình khung dây Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC MÔ HÌNH... Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC 4.4 MÔ HÌNH MẶT 3D • Mô hình mặt được xác đònh nhờ điểm, đường, mặt • Kỹ thuật này cao hơn so với khung dây, linh hoạt hơn và nhiều chức năng hơn • Ưu điểm so với khung dây:  Có thể tạo ra các mặt phức tạp  Có thể tô bóng & thu được hình ảnh đẹp  Có thể phân biệt các phần tử trên bề mặt như các lỗ  Cho phép mô phỏng chuyển động của dụng cụ cắt... mô tả một phần tử 3D Chúng gồm tập hợp các đỉnh, và các cạnh (đường thẳng, cung tròn, đường tròn và đường spline,…) nối với nhau, đủ xác đònh một vật thể và có thể quan sát Thí dụ một hình tứ diện như trên hình sau Các đỉnh Các cạnh Dạng cạnh Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC MÔ HÌNH KHUNG DÂY Thí dụ một hình côn Các đỉnh Các cạnh Dạng cạnh Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn... ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Mặt quét (Sweep) và trùm (Blend) Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Các lệnh Modify mặt • Lệnh Merge • Lệnh Trim • Lệnh Fillet • Lệnh Extend • Lệnh Mirror • Lệnh Offset Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Các lệnh Modify mặt Lệnh Merge Lệnh Fillet Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Các lệnh... Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Tạo lớp • Để thực hiện nhiều hình vẽ có những chức năng khác nhau trên cùng một không gian vẽ, một công cụ rất hữu ích là tạo lớp • Lớp 1 Bản vẽ chi tiết không kích thước • Lớp 2 Bản vẽ phôi • Lớp 3 Kích thước • Tuỳ theo nhu cầu của người dùng lớp này hay lớp kia có thể cho thể hiện trên bản vẽ Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Tạo lớp Thí dụ... báo để tạo ra những vật thể tương tự với các tham số tùy ý • Các hệ thống CAD còn có những macro modify tổng thể - thí dụ các macro liên quan đến kích thước của bản vẽ Khi ta tay đổi tính chất, thí dụ kiểu chữ, độ lớn của nét chữ thì sau khi cập nhật, toàn bộ các chữ và số ghi kích thước trên bản vẽ sẽ thay đổi theo Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC 4.3 MÔ HÌNH KHUNG DÂY Mô hình. .. TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Các dạng bề mặt • Các mặt hình học cơ sở gồm: • Mặt kẻ –Ruled surface • Mặt tròn xoay – Revolved surface • Mặt quét - Sweep surface • Mặt trùm - Blend surface Tên gọi các cơng cụ tạo mặt có thể khác nhau ở những phầm mềm CAD/CAM khác nhau Thí dụ mặt kẻ Ruled trong Pro/E khơng có mà chỉ có mặt Boundary Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Mặt... – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Công cụ tuỳ biến màn hình • Gồm các công cụ phóng to thu nhỏ (Zoom), di chuyển (Pan) trong không gian 2D • Thí dụ trong AutoCAD có các công cụ Zoom sau: – Zoom[All/Center/Dynamic/Extents/Previous/Scale(X/ XP)/Window/:] • Với công cụ Zoom, Pan, người dùng có thể phóng to, thu nhỏ hình ảnh theo tỉ lệ mong muốn, di chuyển hình ảnh trên màn hình đến vò trí . 4. MÔ HÌNH HOÁ HÌNH HỌC NỘI DUNG 4.1. Đặt vấn đề 4.2. Mô hình hoá 2D 4.3. Mô hình hoá khung dây 3D 4.4. Mô hình mặt 3D 4.5. Mô hình hoá khối 3D Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: . thể hiện các vật thể đó.  Mô hình 2D  Mô hình khung dây 3D  Mô hình mặt 3D  Mô hình khối 3D Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC 4.2. Mô hình 2D • Trong không gian. Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC MÔ HÌNH KHUNG DÂY Thí dụ một hình cầu Các đỉnh Các cạnh Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC MÔ HÌNH KHUNG DÂY Thí dụ một hình cầu Các