1 / 89

Elementi konstrukcija I

ping
Download Presentation

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 podrška dizajnu

    4. 4 Racunalna podrška procesu konstruiranja(dizajna) - Computer Aided Design, podrazumijeva programima implementirane metode kojima racunalo može riješiti odredene zadatke. Racunalna podrška temelji se na metodama koje služe u projektiranju s ciljem: 1. odlucivanja - metode koje analiziraju, odnosno daju informacije koje su podloga za donošenje odluka, 2. klasicne CAD sustave; klasicni CAD sustavi (Computer Aided Design) podrazumijevaju primjenu racunala uz odgovarajuca programska rješenja 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 Crtež je graficka reprezentacija objekata i struktura a može biti napravljen prostorucno, mehanickim ili racunalnim metodama. Crtež može 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, kružnica, 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 inženjerska 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, inženjerstva… 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 inženjerska grafika CAD aplikacije u inženjerstvu, 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 približan matematicki model koji omogucava graficku predodžbu 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 može se ostvariti primjenom aproksimacija višeg reda. najcešce se koriste aproksimacije treceg reda koje omogucuju kreiranje razlicitih krivulja Racunalna inženjerska grafika

    19. 19 Primjer modeliranja krivulje linearnim segmentima Racunalna inženjerska grafika

    20. 20 - tri su glavna nacina matematickog predstavljanja (opisa) geometrijskih objekata: - eksplicitni, - implicitni, - parametarski. Racunalna inženjerska 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 možemo zapisati kao: y = f(x),

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

    23. 23 Parametarsko predstavljanje geometrije: ukljucuje izražavanje relacijskih odnosa za x, y i z tocaka na krivoj ili površini kroz jednu ili više neovisnih varijabli koje su poznate kao parametri. za krivu se koristi npr. parametar u, za površinu 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 što 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 pridružen 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 višeg reda. ovi zahtjevi ispunjavaju se krivima treceg reda (najniži red krive kojom se može opisati neplanarna kriva), što je postalo vrlo popularno kao osnova za racunalnu geometriju.

    28. 28 Parametarske krive treceg reda: dvije tocke - linija, tri tocke – luk, kružnica 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 inženjerska grafika – sinteza slike

    37. 37 Racunalna inženjerska grafika – sinteza slike

    38. 38 Racunalna inženjerska grafika – sinteza slike

    39. 39 Racunalna inženjerska grafika – sinteza slike primjer 1: modeliranje ležaja

    40. 40 Racunalna inženjerska grafika – sinteza slike

    41. 41 Racunalna inženjerska grafika – sinteza slike

    42. 42 Racunalna inženjerska grafika – sinteza slike

    43. 43 Racunalna inženjerska grafika – sinteza slike

    44. 44 Racunalna inženjerska grafika – sinteza slike

    45. 45 Racunalna inženjerska grafika – sinteza slike

    46. 46 Racunalna inženjerska grafika – sinteza slike

    47. 47 Obrada slike obuhvaca slijedeca podrucja: poboljšanje slike (image enhancement) - razvitak i primjena tehnika poboljšanja 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 više 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 izdavaštvo, 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 inženjersku 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 izdavaštvo (racunalna grafika široko se koristi za izradu elektronickih i tiskanih dokumenata), Racunalna grafika - primjeri primjene:

    53. 53 interaktivno crtanje (u poslovnim, znanstvenim i tehnološkim primjenama racunalna grafika koristi se za prikazivanje funkcija, dijagrama, histograma i slicnih grafickih prikaza sa svrhom jasnijeg sagledavanja složenih pojava i olakšanja 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 vrši nad modelom. Racunalna grafika – kategorije racunalne grafike

    57. 57 Treca kategorija razmatra nacine na koji slika može 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 može 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 korištenje objekata crtanja ili modeliranja kao što su linije, lukovi, kružnice ... u današnjim CAD sustavima granica izmedu vektorske i rasterske grafike postaje sve manje vidljiva. današnje 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 što su crte, alfanumericki znakovi, ispunjene površine) 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 površinu 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 površina na zaslonu cijom je svjetlošcu (ili bojom) moguce upravljati (piksel, pel - picture element) raster - niz paralelnih horizontalnih redova slikovnih elemenata, pravokutna matrica slikovnih elemenata koja prekriva citavu površinu 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 višerazinskom sustavu (informacijski kapacitet n bit/piksel) Rasterski graficki sustavi

    66. 66 n-razinski sustavi: jednostavniji sustavi imaju 8 bit/piksel što je 28 = 256 razina sivog ili boja složeniji sustavi imaju npr. 24 bit/piksel što 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 površina ispunjenih bojom ili uzorkom (važno za 3D prikaze), neovisnost postupka osvježavanja slike o složenosti slike. Nedostaci rasterske grafike su: -  racunska složenost (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 (sadrži 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 sadrži 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 sadržajem, strukturom i pojavom objekta i njegovih predocenih slika uporabom ulaznih uredaja (tipkovnica, miš, 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