3D - geometriai modellezés, alakzatrekonstrukció, nyomtatás

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "3D - geometriai modellezés, alakzatrekonstrukció, nyomtatás"

Donát Orosz
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 3D - geometriai modellezés, alakzatrekonstrukció, nyomtatás 1a. Bevezetés Dr. Várady Tamás, Dr. Salvi Péter BME, Villamosmérnöki és Informatikai Kar Irányítástechnika és Informatika Tanszék 1

2 Tartalom Bevezetés Számítógépes tervezés és alakzatrekonstrukció A tárgy oktatása és a követelményrendszer 3D - geometriai modellezés, alakzatrekonstrukció, nyomtatás 2

3 Bevezetés Két tudományág: (i) Computer Aided Geometric Design (CAGD) Számítógéppel segített geometriai tervezés (ii) Digital Shape Reconstruction (DSR) Számítógépes alak(zat)-rekonstrukció (Reverse Engineering Mérnöki visszafejtés) 3D-s geometria - digitális reprezentáció - számítógépes algoritmusok - alkalmazások Bevezetés 3

(DSR) Számítógépes alak(zat)-rekonstrukció (Reverse Engineering Mérnöki

4 Számítógéppel segített geometriai tervezés koncepció, mérnöki dokumentáció műszaki rajz, formatervezői vázlat tervezés absztrakt, pontos geometriai elemek számítógépes modell alkalmazások: megjelenítés, virtuális valóság paraméterek számítása újratervezés, módosítás, variánsok végeselem-analízis (FEA) - szilárdságtan, termodinamika, áramlástan numerikusan vezérelt (NC) megmunkálás fizikai objektum Bevezetés 4

virtuális valóság paraméterek számítása újratervezés, módosítás, variánsok végeselem-analízis (FEA) -

5 Számítógépes tervezés: input-output formatervezői vázlatok műszaki rajz paraméterek módosítása, alkatrész családok végeselemes analízis automatikus megmunkálás Bevezetés 5

6 Digitális alakzat rekonstrukció létező fizikai objektum 3D mérés, szkennelés mért, zajos, strukturálatlan elemek nagyméretű ponthalmazok alakzat rekonstrukció számítógépes modell alkalmazások Bevezetés 6

7 Digitális informatika Digital Signal Processing 1970 Fő technológiai komponensek: Digital Image Processing Digital Shape Processing 2000 érintésmentes 3D-s szkennerek nagyteljesítményű grafikus számítógépek digitális alakrekonstrukciós szoftver rendszerek 3D nyomtatás Bevezetés 7

2000 érintésmentes 3D-s szkennerek nagyteljesítményű grafikus

8 Rekonstrukció - alkalmazások - nem létezik digitális modell - nem CAD technológiával készült, nincs gyártási dokumentáció - egyéni organikus felületek, testre kell szabni ; illeszkedő felületek használata: térdprotézis, fogsor, hallókészülék, bukósisak stb. - egyedi művészeti alkotások; a kulturális örökség megőrzése - van digitális referencia modell, de ellenőrizni kell a minőségét Bevezetés 8

használata: térdprotézis, fogsor, hallókészülék, bukósisak stb.

9 A New York-i Szabadságszobor Geomagic, Inc. : 16 millió adatpont digitális modell a szobor rekonstruálása lehetővé vált 9

10 Az űrsikló biztonságos visszatérése Geomagic, Inc. : minőségellenőrzés a hőálló csempék esetleges károsodásának felismerése Bevezetés 10

11 3D nyomtatás Bevezetés 11

12 Tervezés és alakzat rekonstrukció KONCEPCIÓ TERVEZÉS SZÁMÍTÓGÉPES MODELL ALKALMAZÁSOK DIGITÁLIS ALAKZAT REKONSTRUKCIÓ GYÁRTÁS 3D-s MÉRÉS FIZIKAI OBJEKTUM Bevezetés 12

13 Digitális reprezentációk pontok, pontfelhők háromszögek, háromszöghálók görbék, görbehálózatok, drótvázak felületek, felület-csoportok tömör (merev) testek Reprezentációk 13

14 Digitális reprezentációk 1 1 Pontok, pontfelhők 2 5 Háromszöghálók, (poligonok) 3 Görbék, görbehálózatok 4 Tömör testek Felületek 1. pontfelhők egyesítése, szűrése, egyszerűsítése háromszögelés (háló generálás) 3. görbe interpoláció és approximáció 4. felület interpoláció és approximáció 5. celluláris (voxel) reprezentáció Reprezentációk 14

pontfelhők egyesítése, szűrése, egyszerűsítése... 2. háromszögelés (háló generálás) 3.

15 Digitális reprezentációk 2 Pontok, pontfelhők 1 5 Háromszöghálók, (poligonok) Görbék, görbehálózatok Tömör testek Felületek 1. decimálás, simítás, újraháromszögelés, deformálás 2. szegmentálás, jellegzetes görbék kiemelése 3. felület approximáció, rekurzív felosztásos felületek 4. digitális alakzat rekonstrukció 5. mintavételezés Reprezentációk 15

decimálás, simítás, újraháromszögelés, deformálás 2.

16 Digitális reprezentációk 3 Pontok, pontfelhők 4 Háromszöghálók, (poligonok) 5 1 Görbék, 2 görbehálózatok 3 Tömör testek Felületek 1. görbehálózat építés, speciális műveletek, simítás felületek létrehozása profilgörbékből (eltolás, forgatás), görbeháló interpoláció, testek él struktúrája 4. mintavételezés 5. törött vonalak, poligonok Reprezentációk 16

görbehálózat építés, speciális műveletek, simítás... 2.

17 Digitális reprezentációk 4 Pontok, pontfelhők Háromszöghálók, (poligonok) Görbék, görbehálózatok Tömör testek 2 Felületek 1 1. speciális műveletek offszet, lekerekítő felületek, simítás, metszések, trimmelt lapok (felületdarabok), primitív testek mintavételezés 4. tesszelláció (poligonközelítés) 5. felület-felület metszés, felületen futó görbék,... Reprezentációk 17

.. 2. metszések, trimmelt lapok (felületdarabok), primitív testek... 3. mintavételezés 4.

18 Digitális reprezentációk 5 Pontok, pontfelhők Háromszöghálók, (poligonok) 3 2 Tömör testek 1 Görbék, görbehálózatok 4 5 Felületek 1. Bool műveletek, primitív testek mintavételezés 3. tesszelláció (poligon közelítés) határolóelem-reprezentáció előállítása, élek, hurkok, trimmelt lapok Reprezentációk 18

Bool műveletek, primitív testek... 2. mintavételezés 3.

19 A tárgy felépítése Tematika: Oktatás: Elméleti órák: slide-ok, ujjgyakorlatok, - applet-ek, demó videók Két gyakorlati blokk ( hét, ~ hét): - 3D modellezés (public domain rendszerek) - grafikus keretrendszer ismertetése - algoritmusok fejlesztése (háromszöghálók, görbék és felületek) - demók (ipari és prototípus rendszerek) A tárgy felépítése 19

hu/kepzes/targyak/viiiav54 - slide-ok, ujjgyakorlatok, - applet-ek, demó videók Két gyakorlati blokk (3.- 4.

20 Követelményrendszer 2 kis házi feladat (kötelező, kb. 6-6 óra) C++ tesztkörnyezet, egyszerű számítási feladatok a) háromszöghálók, b) görbék-felületek vizsga - szóbeli: 2 tétel önálló projektek megajánlott jegy: szakirodalom feldolgozása programfejlesztés - demó rövid szeminárium (10-15 perc) utolsó vállalási lehetőség: 10. hét Követelmények 20

görbék-felületek vizsga - szóbeli: 2 tétel önálló projektek megajánlott jegy:

Hasonló dokumentumok

3D számítógépes geometria és alakzatrekonstrukció

3D számítógépes geometria és alakzatrekonstrukció 1a. Bevezetés http://cg.iit.bme.hu/portal/node/312 https://www.vik.bme.hu/kepzes/targyak/viiima01 Dr. Várady Tamás, Dr. Salvi Péter BME, Villamosmérnöki