Подсистема анализа трехмерных многотельных объектов построенных по результатам векторной обработки изображений
Автор: Сергеев М.М.
Журнал: Теория и практика современной науки @modern-j
Рубрика: Основной раздел
Статья в выпуске: 6 (24), 2017 года.
Бесплатный доступ
Статья посвящена разработке подсистемы позволяющая построить один или несколько прототипов реальных объектов в трехмерном пространстве, и провести их анализ.
Сапр, многотельное моделирование, трехмерная графика, интерференция, 3d моделирование, трехмерное пространство, прототипирование
Короткий адрес: https://sciup.org/140271986
IDR: 140271986
Текст научной статьи Подсистема анализа трехмерных многотельных объектов построенных по результатам векторной обработки изображений
Моделирование в научных исследованиях стало применяться еще в глубокой древности и постепенно захватывало все новые области научных знаний: техническое конструирование, строительство и архитектуру, астрономию, физику, химию, биологию и много других областей. Большие успехи и признание практически во всех отраслях современной науки принес методу моделирования ХХ в. Однако методология моделирования долгое время развивалась независимо отдельными науками. Отсутствовала единая система понятий, единая терминология. Лишь постепенно стала осознаваться роль моделирования как универсального метода научного познания. Термин «модель» широко используется в различных сферах человеческой деятельности и имеет множество смысловых значений.
Подсистема взаимодействует с системой автоматизированного проектирования (САПР) Solid Works.
Solid Works – это программный комплекс САПР для автоматизации работ промышленного предприятия на этапах конструкторской и технологической подготовки производства.
САПР ассоциируется обычно с промышленным производством, архитектурой, строительством. Если поставить вместе САПР и медицину, сначала срабатывает тот же стереотип – производство медицинского оборудования и инструментов. Но, данные системы могут понадобиться и в решении других задач, в частности получения реального объекта в трехмерном пространстве и его анализа.
В качестве анализа будут использоваться функции получения длины, ширины и высоты исследуемого объекта, характеристик объектов, таких как объем и площадь, так же определение интерференции многотельных объектов. Интерференция является ошибкой, в которой один объект наложен на другой, иначе говоря одна точка в пространстве не может принадлежать сразу двум объектам. К тому же система определит объем найденной интерференции тел.
Многотельное моделирование является процессом моделирования объекта, включающий создание нескольких тел.
Подсистема выглядит в виде отдельного окна, взаимодействующего с выбранным графическим ядром. Для, непосредственно, взаимодействия будет применяться Solid Works API, позволяющий получить полный доступ к функциональным возможностям Solid Works.
Результатом векторной обработки изображений является структурированный файл формата «.xml» с данными координат исследуемых областей.
Xml является расширяемым языком разметки, позволяющий создать собственную структуру хранения данных.
На рисунке 1 представлен фрагмент структуры файла с координатами и плоскостями.
-
-
- < Plane number='"l">
Рисунок 1 – Структурированный xml файл
На рисунке 2 представлен фрагмент построенного объекта в системе Solid Works, и форма подсистемы в которой отображаются параметры объекта и «ползунок», позволяющий обрезать тело с любой стороны, для детального анализа.

Рисунок 2 – Результат обрезки объекта по определенным параметрам
На данном рисунке анализируется один объект, для анализа многотельных объектов используется соответствующая форма с определенными функциями. На рисунке 3 приведен фрагмент результата добавления нескольких объектов в пространство среды моделирования, получения характеристик объекта и определения интерференции тел, представленных в форме подсистемы.

Рисунок 3 – Результат добавления и анализа объектов
Таким образом подсистема позволяет, быстро и довольно точно построить прототип реального объекта в трехмерном пространстве и провести их детальный анализ, не требуя профессиональных навыков в использовании среды моделирования Solid Works.
Список литературы Подсистема анализа трехмерных многотельных объектов построенных по результатам векторной обработки изображений
- Аведьян А. Б., Викентьев Е. Е. SolidWorks API - универсальная платформа для интеграции инженерных и бизнес-приложений, САПР и графика. 2006, № 6. - 140 с.
- Казаков А., Карабчеев К., Кашуба А. Что такое ADEM CАПР и графика Компьютер Пресс. 2008. № 9. - 62 с.
- Литовка Ю.В., Дьяков И.А., Романенко А.В., Алексеев С.Ю., Попов А.И. Основы проектирования баз данных в САПР: Учебное пособие. - Тамбов: Издательство ТГТУ, 2008. - 170 с.
- Майстренко Н.В., Майстренко А.В. Программное обеспечение САПР. Операционные системы: Учебное пособие. - Тамбов: Издательство ТГТУ, 2007. - 99 с.