Пояснительная записка (1215675), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Рисунок 17 – Процесс полигонального моделирования

Таким образом можно получить объекты нужной формы и присоединить к основной модели.

Рисунок 18 – Готовая модель

3.2 Анимация

Следующий этап работы анимация. Основной способ создания анимации в программе AUTODESK 3ds Max расстановка ключевых позиций объектов анимации. Для этого нужно включить автоматический режим записи ключей или вручную расставить кадры. В заданной ключевой позиции устанавливаются параметры анимируемых объектов. Положение объектов в промежуточных кадрах выстраивается автоматически. Это делает процесс анимации быстрым и простым. Для анимации движения объектов по заданной траектории, нужно создать кривую, по которой будут двигаться объекты. Кривые линии и другие стандартные геометрические фигуры доступны в меню Splines.

Рисунок 19 – Создание ключевых точек в анимации

Для исчезания объекта из кадра нужно настроить его прозрачность в ключевом кадре. В выпадающем меню Edit расположены параметры выбраного объекта, в том числе прозрачность. При установке этого параметра в значении 1.0 объект виден, при установке значения 0.0 объект полностью скрыт. Промежуточные значения позволяют имитировать прозрачные объекты такие как стекло или вода.

При анимировании вертикального отстойника требовалось изменить цвет жидкости внутри. Для этого было создано два одинаковых объекта с разным цветом и разной степенью прозрачности. В ходе анимационного ролика цвет менялся за счет исчезания одного объекта и уменьшения прозрачности другого.

Для имитации работы различных устройств следует применять различные методы. Для имитации потока жидкости могут быть использованы системы частиц. Для создания анимации систем частиц нужен несколько другой подход. При анимировании таких объектов параметры анимации устанавливаются в меню параметров самого объекта. В этом меню можно установить необходимое время генерации частиц, время их видимости в кадре, количество частиц, скорость и направление движения, а так же их размер и форму. Пример создания анимации частиц приведен на рисунке 20.

Рисунок 20 – Создание анимации частиц

3.3 Визуализация

Для визуализации используется стандартный рендерер 3ds Max. Все кадры визуализируются по очереди и выстраиваются в последовательность. В результате получается анимационный видеоролик. В параметрах визуализации можно выбрать формат конечного изображения, кодек, количество кадров, подлежащих визуализации и другие параметры.

Рисунок 21 – Окно параметров визуализации

3.4 Трехмерная печать моделей

Трехмерная печать производилась при помощи принтера ultimaker 2. Модели устройств очистки были разделены на простые элементы для печати и распечатаны по отдельности. Последующая сборка происходила вручную.

Рисунок 22 – Принтер для трехмерной печати в процессе работы

Разделение на отдельные части необходимо из-за особенности работы принтера. При печати количество нависающих частей должно быть сведено к минимуму. Поэтому некоторые детали были разделены, например канал подачи воды скруббера Вентури. Распечатанные части модели скруббера представлены на рисунке 23.

Рисунок 23 – Части скруббера Вентури

Некоторые распечатанные элементы имели коническую форму, печать таких деталей возможна без построения дополнительных поддерживающих конструкций. Распечатанные элементы модели циклона приведены на рисунке 24.

Рисунок 24 – Готовые части модели циклона

Печать плоских элементов самая простая задача для принтера. Одно из условий размеры модели. В данном случае они должны быть в допустимых пределах. Для принтера Ultimaker 2 максимальный размер печати 12 см в длину и ширину.

Рисунок 25 – Готовые части модели пылеосадительного шкафа

4 Технико-экономическое обоснование

4.1 Актуальность разработки

Данный раздел посвящен экономическому обоснованию и расчету затрат на разработку «Трехмерных моделей устройств очистки для лабораторных работ по экологии».

В разделе приведены расчеты основных затрат на моделирование и печать.

Модели устройств изготавливаются с целью обучения студентов курсу «экологии », что позволит более качественно подготавливать будущих специалистов, повысить их знания в этой области. Студенты будут выполнять лабораторные работы, изучая принципы работы устройств очистки при помощи анимационных роликов и моделей.

Модели позволят наглядно рассмотреть устройство и принцип работы устройств очистки, даст возможность студентам самостоятельно изучить их строение. Таким образом учебный материал курса станет более полным.

4.2 Определение трудоемкости выполнения работы

Стадии и этапы разработки проекта занесены в таблицу 1.

Таблица 1 – Стадии и этапы разработки проекта

4.3 Определение затрат на разработку

Для определения единовременных затрат, связанных с разработкой « Трехмерных моделей устройств очистки для лабораторных работ по экологии», рассчитаем следующие статьи расходов:

– затраты на расходные материалы;

– основная заработная плата персонала;

– накладные расходы.

Трудозатраты научного руководителя и студента разработчика определяются нормами, принятыми в ДВГУПС. Время работы, T_раз=110 ч, T_рук= 20 ч.

Согласно штатному расписанию в ДВГУПС оклад инженера-проектировщика составляет в среднем 4800 руб.

В среднем рабочее время за месяц составляет 176 ч, следовательно, часовая тарифная ставка:

.

Часовая ставка доцента в ДВГУПС составляет 180 руб./ч

Расчет основной заработной платы определялся как произведение трудоемкости выполнения каждого этапа (вида работ) в человеко-днях, и величины часовой тарифной ставки соответствующего исполнителя. Суммарные затраты на заработную плату складываются из затрат на заработную плату разработчика ( ) и научного руководителя ( ):

;

;

где – время, затраченное на проект разработчиком, ч;

– часовая тарифная ставка разработчика, руб./ч;

– районный коэффициент, % (для Хабаровского края 10%);

;

где – время работы научного руководителя, ч;

– часовая тарифная ставка научного руководителя, руб./ч;

;

;

руб.

Прочие расходы включают расходы на содержание и эксплуатацию оборудования и расходы на расходные материалы.

В рамках данной работы, затраты на содержание и эксплуатацию оборудования представляют собой затраты на электрическую энергию. Расчет затрат на электрическую энергию, используемую ПК в процессе разработки производится по формуле ЗЭО=Цэ∙∙, где ЦЭ – цена 1 кВт/ч электрической энергии, согласно тарифам является равна 4.11 (руб.); Р – мощность данного ПК, которая принимается равной 0.5 (кВт); – время работы данного ПК, (считается как произведение количества рабочих дней разработчика и количества часов в рабочем дне), которое в данной работе равно 200 (ч.).

Произведем расчет по формуле : ЗЭО = 4.11 ∙ 0.5 ∙ 200 =411 руб.

Затраты на трехмерную печать включают в себя:

1) затраты на заработную плату;

2) затраты на расходные материалы;

Расчет затрат на расходные материалы представлен в таблице 2.

Таблица 2 – Расчет затрат по статье «Расходные материалы»

4.4 Вывод

В данном разделе выпускной квалификационной работы проведён анализ затрат на проектирование, осуществлена калькуляция себестоимости создания трехмерных моделей, анимационных роликов и печати этих моделей.

Затраты на разработку и изготовление трехмерных моделей устройств очистки с использованием технологии трехмерной печати полученные методом оценки единовременных затрат, составляют 9160,67 руб.

Заключение

В результате работы были созданы трехмерные модели устройств очистки в приложении Autodesk 3DS Max, проведена их визуализация, созданы анимационные ролики, осуществлена печать моделей при помощи 3D-принтера.

В данной работе были рассмотрены различные методы современного обучения, был выполнен обзор современных средств создания компьютерной графики.

Работа над дипломным проектом позволила:

– повысить уровень знаний в трехмерном моделировании,

– освоить различные методы создания анимации;

– научиться использовать 3d принтеры для печати изделий, созданных в программах трехмерного моделирования;

– следовать календарному плану выполнения работ, выполнять поставленые задачи в установленный срок;

– вести диалог с заказчиком;

– подбирать и анализировать информацию, необходимую для решения задач.

Характеристики

Список файлов ВКР