Геометрическая структура пространственно-графической модели

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПРОСТРАНСТВЕННО-ГРАФИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ [c.29]

Самым общим требованием к графическому отображению информации в технике является геометрическая верность, т. е. соответствие пространственно-графической модели одной из проекций оригинала. Нарушение этого принципа приводит к возникновению абсурдных изображений, т. е. таких, в которых отсутствует логика пространственного построения формы. Данное требование является необходимым в любом виде графической модели, но наиболее явно сио выступает только при автоматизированном создании компьютерной визуальной модели. При этом структура пространственно-графической модели рассматривается с позиции необходимого количества параметров формы, а также свободы варьирования этими параметрами с целью предвидения конечного результата на более ранних этапах изображения. [c.30]

Соответствующие программы инвариантных преобразований геометрических структур позволяют совместить процесс визуализации математической модели изделия с желаемым изменением точки зрения, относительно которой строится изображение на традиционной графической модели. Тем самым значительно расширяется возможность автоматизированной пространственно-графической модели в качестве необходимого средства познавательной деятельности в поисковом конструировании. Взаимодействие проектировщика (при уточнении мысленного образа издел-ия) с визуальной моделью геометрического образа изделия показано на рис. 1.1.2,б. [c.18]

Пространственная структура узловых точек однозначно определяет математическую модель формы, при ручном построении пространственно-графической модели эта структура лежит в основе проверки геометрической верности изображения. [c.29]

При ручном создании пространственно-графической модели, несмотря на упрощение структуры действий с неполными изображениями, необходима глубокая геометрическая культура видения формы. Аксонометрические проекции, выполняемые без однозначного задания проецирующего аппарата, содержат в своей основе много подводных камней принципиального характера. Их использование при построении пространственно-графических моделей требует как понимания структурных закономерностей формообразования, так и сущности метода моделирования. [c.38]

Если точечная структура ориентирована в основном на возможности ЭВМ, то линейная структура изображения отвечает прежде всего ручной технологии построения модели. Геометрический анализ формы в графическом пространственном эскизировании может быть осуществлен только с помощью определенных линейных построений. Плоскость, поверхность, как воспринимаемые элементы композиции, возникают на пространственно-графической модели также при помощи линий. [c.46]

Визуальная модель геометрического образа изделия (ГОИ)—это графический образ пространственной структуры изделия на экране дисплея. Изобразительные и графические характеристики подобной модели намного превышают возможности ручного графического изображения за счет введения в пространство модели фактора времени. По своим динамическим возможностям машинная визуализация ГОИ максимально приближается к натурной модели. Конструктор на самом раннем этапе разработки формы получает возможность увидеть структуру будущего изделия в полном соответствии с кинематикой и динамикой всех входящих в нее элементов. Увязку кинематически связанных звеньев конструкции можно осуществлять на движущейся модели-изображении в любом масштабе времени. При разработке изделий сложной объемно-пространственной структуры для уточнения кинематических взаимосвязей компонентов приходилось осуществлять построение экспериментальных натурных моделей. В процессе испытаний на таких моделях уточнялся и окончательно отрабатывался мысленный образ конструкции (рис. 1.1.2,а). Преимущества визуальной модели перед статическими графическими моделями выступают особо ярко в сложных элементах конструкций, каковыми являются средства механизации летательных аппаратов. [c.17]

Кроме преимуществ, связанных с полнотой отображения кинематических свойств объекта, визуальная кибернетическая модель превосходит свои статические аналоги в плане психологии ее восприятия. Динамические свойства модели позволяют приблизить восприятие изображенной пространственной сцены к естественному процессу, протекающему в повседневной жизни. Как известно [2], основная черта зрительного восприятия пространственных структур заключается в его целостности, в способности глаза выхватывать из поступающей на сетчатку информации наиболее общие и существенные свойства объектов. Последние же выступают как некоторые инварианты динамического процесса восприятия. Недостаток формирования пространственного образа на основе традиционной графической модели заключается в невозможности выделения главных геометрических инвариант пространственной структуры из несущественных для строения формы факторов, выступающих в данном случае в роли помех. С целью ликвидации нежелательных последствий статического характера восприятия в ортогональном чертеже приходится использовать два, а в некоторых случаях и больше статических изображений для получения образа, соответствующего реальной пространственной структуре. [c.17]

Первон альная разработка концептуальной структуры геометрического образа изделия связана с необходимостью создания вспомогательных графических моделей эскизного вида. Основная потребность в их использовании возникает при разработке технического объекта сложной пространственной структуры. [c.28]

Пространственное расположение плоскостей и поверхностей определяет на изображении визуальную структуру графической модели. Адекватность восприятия объекта графического моделирования по изображению выдвигает на первый план его целостно-визуальные характеристики, задаваемые геометрическими свойствами внешних поверхностей формы и подразумеваемыми условиями моделируемой световой пространственной среды. Учет дифференциации оптических свойств поверхностей позволяет осуществить на графической модели акцентирование отдельных частей формы, показать тождество или различие локальных областей, связанных одним характером пространственной ориентации. Варьирование визуальных характеристик поверхностей позволяет достигать необходимой выразительности изображения, выявления как объемных, так и пространственных отношений основных частей формы. [c.53]

Пространственно-графическое формообразование в учебных заданиях подразделяется на три структурных компонента геометрический, конструктивный и технологический. Геометрический аспект формообразования является основным, им определяется процесс разработки пространственной, метрической структуры, а также главное содержание действий анализа верности отображения формы на ее графической модели. Конструктивный аспект выступает на первый план при анализе связи многокомпонентного устройства, рассматриваемого как функциональное целое. Технологический аспект определяет логику формообразования детали, ее строения в соответствии с прогрессивной технологией. Идея простран-ственно-графического моделирования вполне совпадает с концепцией качества в технике, естественно вытекает из ее основных положений. [c.181]

Геометрический анализ пространственно-графической модели сводится к рассмотрению ее точечной структуры. Так как в начертательной геометрии отдельные поверхности задаются своими каркасами, то основными элементами построения для композиции из таких поверхностей служат узловые точки-инциденции двух или нескольких каркасных элементов. Геометрический анализ структуры изображения сводится к анализу таких инциденций. Точечная структура изображения редко акцентируется при ручном создании пространственно-графической модели, но она лежит в основе математического моделирования на ЭВМ и поэтому имеет большое значение для перевода эскизного наброска в окончательную форму машинной модели разрабатываемой конструкции. В отличие от эскизирования в последнем случае ставится тр ование не только пространственного (позиционного), но метрического соответствия модели оригиналу. [c.30]

Так же, как и в дизайне, в техническом конструировании на начальном этапе поиска решения задачи появляется необходимость в определенных технических средствах анализа и синтеза, свободных от жестких ограничений, накладываемых на мышление ортогональным чертежом. Таким средством, как и в дизайнерском творчестве, должна являться пространственно-графическая модель, конструктивный эскиз дизайн-формы, на основе которой создается визуальноматематическая модель геометрического образа изделия на ЭВМ. Основное возражение против этого заключалось в том, что построение параллельных, тем более центральных проекций недоступно для инженера в силу невозможности получения соответствующих профессиональных навыков (в структуре содержания образования дизайнера графическая подготовка является основной). [c.19]

Пооперационная верификация графических действий, связанных с созданием графических пространстронных моделей, приводит к верности окончательного результата. Верификация законченной графической модели (см. например, рис. 1.3.5) предусматривает специальный геометрический анализ полноты изображения. Такой анализ может быть осуществлен в двух возможных вариантах. В первом варианте анализа ставится цель восстановить иерархическую структуру действий, определяющих инциденции изображейчя. Сама структура формы, ясность базового объема подсказывают часто такой технологический подход к анализу верности изображения (см. рис. 1.3.5, б). Возможен и второй путь, требующий дополнительных геометрических построений, не связанных с созданием пространственной модели формы на изображении. В данном случае определяются две основные плоскости изображения и с помощью специальных построений ищутся элементы первого порядка, определяющие все конструктивные элементы пространственно-графической модели. После выполнения такой процедуры анализ определенности всех инциденций и, как следствие, однозначности пространственных соотношений элементов не представляет особой трудности. [c.35]

Как отмечалось ранее, неполные изображения часто путают с неверными. Но неоднозначность визуальных следствий из заданных пространственно-графической модели инциден-ций не является ошибкой. В противоположность этому, если на полном изображении не задан необходимый конструктивный элемент, такая неполнота тождественна с неверностью. Рассмотрим рисунок 1.3.14. Если перед конструктором стояла задача создать форму типа усеченной пирамиды, то одна грань построена неверно, так как представляет поверхность — косую плоскость (см. рис. 1.3.14, а). Если же изображена часть двух пересекающихся пирамид с общим основанием и двумя общими боковыми гранями, то здесь просто не показано одно ребро, которое обязательно должно присутствовать на эскизе (см. рис. 1.3.14,6). Данное изображение относится к композиционным, но во всех рассмотренных вариантах оно является геометрически полным. Учитывая конструктивный контекст модели, предусматривающий объект, который не имеет в своей структуре сложных поверхностей, следует признать исходный вариант модели (см. рис. 1.3.14, а) за ошибочное изображение. [c.44]

Рассматривая семантику пространственно-графической модели, можно выделить те конструктивные отношения, которые актуализируются формальными процедурами тональных преобразований. Если на уровне линейной структуры изображения мы достигали выявления геометрических и формообразующих факторов, то на рассматриваемом уровне на первый 1лан выступают пространственные отношения между элементами формы. [c.54]

Окончательное решение задачи выполняется в виде пространственной графической модели процесса сборки деталей (см. рис. 4.6.19). Так как основой изображаемой структуры является не внешний вид детали, а простра нственные связи сборки, то изображение имеет активный структурно-геометрический характер (рис. 4.6.20). [c.175]

Если основным средством построения пространственнографической модели рассматривать ЭВМ, то в структуру содержания образования инженера можно не включать цели формирования навыков графических построений, необходим лишь определенный уровень знаний о правилах выражения конструктивной мысли в эскизных концептуальных моделях, уточнение и строгое построение которых осуществляется уже с помощью ЭВМ. Такая ориентация содержания образования инженера вполне целесообразна, и в будущем пространственно-графическое моделирование на базе ЭВМ займет должное место в системе теоретической подготовки технического вуза. Ни чертеж, ни визуальная компьютерная модель не могут заменить фантазии, воображения, технической интуиции проектировщика. За ним остается основное требование современного проектирования — выдвижение целостной структуры гипотезы, создание с ее помощью математической модели геометрического образа изделия. [c.20]

Отрабатываемый в пространственном эскизе подход от общего к частному соответствует геометрическому методу построения верного изображения. Сначала строится некоторый базовый объем, который задает оптимальную структуру последующих построений. Так как базовая форма представляет собой простую фигуру (многогранник, цилиндр, конус), то можно легко убедиться в полноте, а следовательно, в верности изображения. Затем следует этап членений формы первого, второго и высщих порядков. При этом осуществляется иерархическая структура верификации производимых на графической модели построений. Конструктивные операции следующего этапа определяют инциденции п-го порядка через геометрические элементы (п—1)-го порядка. При ручном построении параллельной проекции инциденции обычно специально не выделяются, но сам графический метод требует построения элемента п-го порядка путем членения и разметки элемента (п—1)-го порядка. Геометрическая определенность каждого такого элемента достигается самой алгоритмической структурой действия. [c.35]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...