1 / 89

Elementi konstrukcija I

ping
Télécharger la présentation

Elementi konstrukcija I

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


    1. 1 Elementi konstrukcija I

    2. 2 Proces konstruiranja - dizajniranja

    3. 3 Racunalna podrka dizajnu

    4. 4 Racunalna podrka procesu konstruiranja(dizajna) - Computer Aided Design, podrazumijeva programima implementirane metode kojima racunalo moe rijeiti odredene zadatke. Racunalna podrka temelji se na metodama koje slue u projektiranju s ciljem: 1. odlucivanja - metode koje analiziraju, odnosno daju informacije koje su podloga za donoenje odluka, 2. klasicne CAD sustave; klasicni CAD sustavi (Computer Aided Design) podrazumijevaju primjenu racunala uz odgovarajuca programska rjeenja u procesu konstruiranja i u svim fazama razvoja proizvoda.

    5. 5 CAD sustavi: - CAD sustavi opce namjene - CAD sustavi namijenjeni razvoju odredene vrste proizvoda.

    6. 6 Crte je graficka reprezentacija objekata i struktura a moe biti napravljen prostorucno, mehanickim ili racunalnim metodama. Crte moe biti: - apstraktni Grafika u procesu dizajna

    7. 7 - 3D racunalni CAD model

    8. 8 CAD sustav obuhvaca: hardware: racunalo i pripadajuca oprema, software: racunalni program(i), podaci: struktura podataka koja se kreira i manipulira pomocu softvera, znanje i aktivnosti

    9. 9

    10. 10 Softver obuhvaca razlicite funkcije za obradu podataka: definiranje modela: dodavanjem geometrijskih elemenata modelu u formi komponenti (tocka, linija, luk, krunica, kriva ), manipulacija modelom: pomicanje, kopiranje, brisanje, i razne druge modifikacije elemenata u konstrukcijskom modelu, interakcija s korisnikom, generiranje slika: generiranje slika dizajnerskog modela, upravljanje bazama podataka, ostale aplikacije: kao komponente CAD software-a ne modificiraju model ali se koriste za generiranje informacija za procjenu, analizu i proizvodnju. 2-D crtanje 3-D modeliranje

    11. 11

    12. 12

    13. 13

    14. 14

    15. 15

    16. 16 Racunalna inenjerska grafika Racunalna grafika (computer graphics) obuhvaca stvaranje, pohranu i uporabu modela i slika objekata. Modeli i objekti racunalne grafike su iz razlicitih podrucja: prirode, znanosti, inenjerstva Predmet racunalne grafike (computer graphics) je sinteza slike na temelju racunalnih modela stvarnih ili imaginarnih objekata. Obrnuti procesi - procesi analize scene i rekonstrukcije modela objekata, predmet su discipline koja se naziva obrada slike (image processing).

    17. 17 Racunalna inenjerska grafika CAD aplikacije u inenjerstvu, racunalni modeli stvarnih ili imaginarnih objekata, objekti iz stvarnog svijeta koje modeliramo na racunalu omedeni su glatkim krivuljama ili plohama, ne postoje egzaktni matematicki modeli objekata iz stvarnog svijeta, iz tog razloga stvara se priblian matematicki model koji omogucava graficku predodbu objekata na zadovoljavajuci nacin, najjednostavniji pristup modeliranju krivulja je linearna aproksimacija prvog reda.

    18. 18 krivulja se aproksimira nizom povezanih ravnih crta ili mnogokutima. tocnost aproksimacije odredena je brojem linearnih segmenata kojima se aproksimira pojedini dio krivulje. bolja aproksimacija sa manjim brojem linearnih segmenata moe se ostvariti primjenom aproksimacija vieg reda. najcece se koriste aproksimacije treceg reda koje omogucuju kreiranje razlicitih krivulja Racunalna inenjerska grafika

    19. 19 Primjer modeliranja krivulje linearnim segmentima Racunalna inenjerska grafika

    20. 20 - tri su glavna nacina matematickog predstavljanja (opisa) geometrijskih objekata: - eksplicitni, - implicitni, - parametarski. Racunalna inenjerska grafika

    21. 21 eksplicitni (npr. u slucaju linije) y = kx + h Eksplicitna forma krive u ravni x-y daje vrijednost jedne varijable tzv. zavisne varijable u funkciji od druge tzv. nezavisne varijable. U x-y ravni to moemo zapisati kao: y = f(x),

    22. 22 implicitni (u slucaju linije) ax + by + c = 0

    23. 23 Parametarsko predstavljanje geometrije: ukljucuje izraavanje relacijskih odnosa za x, y i z tocaka na krivoj ili povrini kroz jednu ili vie neovisnih varijabli koje su poznate kao parametri. za krivu se koristi npr. parametar u, za povrinu dva parametra u i v, a x, y i z su funkcije oba parametra. za volumenske objekte (solidi) se koriste tri parametra u, v i w.

    24. 24 Parametarska forma geometrijskih objekata ne ukljucuje opis objekata izrazima kao to su npr.: y=f(x) ili g(x,y)=0, Objekti se opisuju setom funkcija tzv. parametara.

    25. 25 Primjer jedne prostorne krive: krivoj je pridruen parametar u vrijednost u raste iduci s jednog kraja na drugi.

    26. 26 pozicija bilo koje tocke na krivoj dana je vektorskim izrazom: p = p(u) koja je ekvivalentna sa: x=x(u), y=y(u), z=z(u) svaka od glavnih prostornih varijabli x, y i z je funkcija od parametra u.

    27. 27 Parametarske krive treceg reda: kod 3D modeliranja u geometrijskom predstavljanju objekata zahtijeva se prostorni opis krivih. u matematickom predstavljanju uvode se krive vieg reda. ovi zahtjevi ispunjavaju se krivima treceg reda (najnii red krive kojom se moe opisati neplanarna kriva), to je postalo vrlo popularno kao osnova za racunalnu geometriju.

    28. 28 Parametarske krive treceg reda: dvije tocke - linija, tri tocke luk, krunica 4 tocke osiguravaju granicne uvjete za krivu treceg reda.

    29. 29 Parametarske krive treceg reda: dvije tocke i dvije rotacije u tockama osiguravaju granicne uvjete za krivu treceg.

    30. 30 Matematicki model krive odreduje se odsjeccima krivih treceg reda. Svaki odsjecak O opisan je s tri funkcije x, y i z parametra u na sljedeci nacin: O(u) = [x(u) y(u) z(u)] gdje je: x(u) = a1 + b1 u + c1 u2 + d1u3 y(u) = a2 + b2 u + c2 u2 + d2u3 z(u) = a3 + b3 u + c3 u2 + d3u3

    31. 31

    32. 32

    33. 33

    34. 34

    35. 35

    36. 36 Racunalna inenjerska grafika sinteza slike

    37. 37 Racunalna inenjerska grafika sinteza slike

    38. 38 Racunalna inenjerska grafika sinteza slike

    39. 39 Racunalna inenjerska grafika sinteza slike primjer 1: modeliranje leaja

    40. 40 Racunalna inenjerska grafika sinteza slike

    41. 41 Racunalna inenjerska grafika sinteza slike

    42. 42 Racunalna inenjerska grafika sinteza slike

    43. 43 Racunalna inenjerska grafika sinteza slike

    44. 44 Racunalna inenjerska grafika sinteza slike

    45. 45 Racunalna inenjerska grafika sinteza slike

    46. 46 Racunalna inenjerska grafika sinteza slike

    47. 47 Obrada slike obuhvaca slijedeca podrucja: poboljanje slike (image enhancement) - razvitak i primjena tehnika poboljanja kvalitete slike i povecanja kontrasta, detekcija i prepoznavanja uzoraka (pattern detection and recognition) - otkrivanje standardnih uzoraka na slici ukljucujuci npr. opticko prepoznavanje alfanumerickih znakova (optical character recognition), analizu scene i racunalni vid (scene analysis and computer vision) - prepoznavanje i rekonstrukcija 3D modela scene na temelju vie 2D slika. Racunalna grafika obrada slike

    48. 48 Racunalna grafika obrada slike

    49. 49 Racunalna grafika obrada slike

    50. 50 racunalna grafika i obrada slike bave se racunalnom obradom slika. u pocetku svog razvitka bile su razdvojene discipline. s razvitkom rasterske graficke tehnologije dolazi do trenda konvergencije ovih dviju disciplina. Racunalna grafika

    51. 51 Racunalna grafika - primjeri primjene: korisnicka sucelja (vecina aplikacija na osobnim racunalima i na radnim stanicama imaju graficki sustav prozora putem kojeg komuniciraju s korisnicima. Primjeri takvih aplikacija ukljucuju obradbu teksta, stolno izdavatvo, proracunske tablice...), dizajniranje pomocu racunala (Computer Aided Design CAD) - danas se standardno koristi za projektiranje sustava i komponenata u strojarstvu, elektrotehnici, elektronici, telekomunikacijama, racunarstvu...,

    52. 52 simulacija i animacija (racunalna grafika koristi se za znanstvenu i inenjersku vizualizaciju i zabavu; podrucja primjene obuhvacaju prikaze apstraktnih matematickih modela vremenski promjenljivih pojava, TV i filmsku tehnologiju...), umjetnost (racunalna grafika se koristi za kreiranje umjetnickih slika), uredska automatizacija i elektronicko izdavatvo (racunalna grafika iroko se koristi za izradu elektronickih i tiskanih dokumenata), Racunalna grafika - primjeri primjene:

    53. 53 interaktivno crtanje (u poslovnim, znanstvenim i tehnolokim primjenama racunalna grafika koristi se za prikazivanje funkcija, dijagrama, histograma i slicnih grafickih prikaza sa svrhom jasnijeg sagledavanja sloenih pojava i olakanja procesa odlucivanja); upravljanje procesima (podaci iz senzora dinamicki se prikazuju u prikladnom grafickom obliku); Racunalna grafika - primjeri primjene:

    54. 54 graficko programiranje (racunalna grafika se koristi za automatizaciju procesa programiranja), geografski informacijski sustavi (racunalna grafika koristi se za tocan prikaz geografski raspodijeljenih i rasprostranjenih sustava i mjernih podataka). Racunalna grafika - primjeri primjene:

    55. 55 Racunalna grafika kategorije racunalne grafike Prva kategorija definira kontrolu koju korisnik ima nad slikom. pasivna i interaktivna racunalna grafika. U pasivnoj kompjuterskoj grafici korisnik nema kontrolu dok je u interaktivnoj korisnik u interakciji sa grafikom i sa programom pomocu kojeg se ona generira.

    56. 56 Druga kategorija dijeli se na grafiku u prostoru slike i grafiku u prostoru modela. Grafika u prostoru slike je grafika u kojoj manipuliranjem slika nastaju nove slike. Grafika u prostoru modela je grafika u kojoj slika nastaje sjencenjem ili renderiranjem modela. Manipulacija se dakle vri nad modelom. Racunalna grafika kategorije racunalne grafike

    57. 57 Treca kategorija razmatra nacine na koji slika moe biti generirana. U vektorskoj grafici slika se sastoji od odredenog broja linija vektora, rasterska grafika ukljucuje manipulaciju bojama i intenzitetom tocaka koje su poznate kao slikovni elementi ili pixeli u matrici. Racunalna grafika kategorije racunalne grafike

    58. 58

    59. 59 CAD se moe kategorizirati kao: aplikacija interaktivne grafike, u prostoru modela sa ciljem razvoja i stvaranja dizajnerskih modela, opcenito je to takoder vektorska grafika jer je pri razvoju modela normalno koritenje objekata crtanja ili modeliranja kao to su linije, lukovi, krunice ... u dananjim CAD sustavima granica izmedu vektorske i rasterske grafike postaje sve manje vidljiva. dananje CAD aplikacije ukljucuju oba tipa grafike i vektorsku i rastersku. Racunalna grafika i CAD

    60. 60 Racunalna grafika i CAD

    61. 61 CAD modeli

    62. 62

    63. 63 Rasterski graficki sustavi bitmap graphics, raster graphics razvijaju se ranih 70-ih godina na temelju jeftine televizijske tehnologije rasterski prikazni uredaji pohranjuju primitivne oblike (kao to su crte, alfanumericki znakovi, ispunjene povrine) u memoriju u obliku njihovih osnovnih sastavnih slikovnih elemenata tocaka (piksela). cjelovita slika prikazuje se na rasteru koji predstavlja niz paralelnih horizontalnih redova slikovnih elemenata, (ili pravokutnu matricu slikovnih elemenata) koji prekrivaju citavu povrinu zaslona

    64. 64 Rasterski graficki sustavi zaslon (ekran racunala) dvodimenzijska matrica piksela pri kreiranju prikaza zraka prolazi preko svih piksela uvijek istim slijedom po svim horizontalnim redovima piksela s lijeva na desno od gornjeg do donjeg horizontalnog reda piksela

    65. 65 Osnovni pojmovi rasterske grafike su: slikovni element - elementarna povrina na zaslonu cijom je svjetlocu (ili bojom) moguce upravljati (piksel, pel - picture element) raster - niz paralelnih horizontalnih redova slikovnih elemenata, pravokutna matrica slikovnih elemenata koja prekriva citavu povrinu zaslona (ekrana) bit matrica (bitmap) - matrica ciji elementi (1,0) predstavljaju svjetlost (ili boju) odgovarajucih elemenata pravokutnog rasporeda osvjetljivih tocaka zaslona (slikovnih elemenata) u dvorazinskom sustavu (informacijski kapacitet 1 bit/piksel) matrica slikovnih elemenata (pixmap - pixel map) - matrica ciji elementi predstavljaju boju odgovarajucih elemenata pravokutnog rasporeda osvjetljivih tocaka zaslona (slikovnih elemenata) u vierazinskom sustavu (informacijski kapacitet n bit/piksel) Rasterski graficki sustavi

    66. 66 n-razinski sustavi: jednostavniji sustavi imaju 8 bit/piksel to je 28 = 256 razina sivog ili boja sloeniji sustavi imaju npr. 24 bit/piksel to je 224 = 16.777.216 boja Rasterski graficki sustavi

    67. 67 Arhitektura rasterskih sustava

    68. 68 Arhitektura rasterskih sustava

    69. 69 Prednosti rasterske grafike su: jednostavna i jeftina, mogucnost prikaza povrina ispunjenih bojom ili uzorkom (vano za 3D prikaze), neovisnost postupka osvjeavanja slike o sloenosti slike. Nedostaci rasterske grafike su: - racunska sloenost (zbog diskretizacije slikovnih prikaza objekata), - diskretna narav slike (zbog zrnate strukture slike, kose i zakrivljene crte su nazubljene),

    70. 70 razvijani su od sredine 60-ih godina Pojam vektor u racunalnoj grafici oznacava crtu Crta koja povezuje dvije tocke na ekranu osnovni je element grafickog prikaza.

    71. 71 Dijelovi vektorskog grafickog sustava su: prikazni procesor prikljucen kao U/I uredaj na glavni procesor (interpretira graficke naredbe i proslijeduje koordinate tocaka vektorskom generatoru), prikazna privremena memorija (sadri prikaznu listu ili prikazni program), vektorski generator (pretvara digitalne koordinate u analogne vrijednosti napona za otklonski sustav) prikazni uredaj.

    72. 72 Prikazna lista ili prikazni program sadri niz grafickih naredbi za crtanje osnovnih geometrijskih objekata

    73. 73 Arhitektura vektorskog grafickog sustava

    74. 74 Glavni procesor izvodi aplikacijski program i graficki paket koji su pohranjeni u memoriji sustava Graficki paket kreira prikaznu listu i ukazuje na pocetnu naredbu Memorija, glavni procesor, graficki prikazni procesor (prikazna jedinica, graficki kontroler) Graficki prikazni procesor dohvaca, dekodira i izvodi naredbe iz prikazne liste radi prikaza slike na ekranu

    75. 75 podrazumijeva interakciju izmedu korisnika i racunala korisnik upravlja sadrajem, strukturom i pojavom objekta i njegovih predocenih slika uporabom ulaznih uredaja (tipkovnica, mi, ekran osjetljiv na dodir...). omogucava: - dvosmjernu komunikaciju korisnika s racunalom, - razumijevanje podataka - predocavanje stvarnih i imaginarnih objekata (virtual reality).

    76. 76 Interaktivna racunalna grafika podrazumijeva dvije razine: - sklopovsku (hardversku). - programsku (softversku). Sklopovska razina: racunalo prima ulazne informacije od interakcijskih uredaja i prenosi slike prikaznom uredaju.

    77. 77

    78. 78

    79. 79

    80. 80

    81. 81

    82. 82

    83. 83

    84. 84

    85. 85

    86. 86

    87. 87

    88. 88

    89. 89

More Related