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

Текст из файла (страница 6)

б) полный вид сзади.

Также необходимо разложить мостовую и пирс, так как точных данных по высоте от уровня Амура не предоставлено, высота была подобрана приблизительно, согласно фотографии, на рисунке 35.

Рисунок 35 – Вид на пирс и мостовую

Раскладка мостовой производится также в программе Corel Draw, в отличии от рельефа, стенки и верхние перекрытие мостовой и пирса вырезаются отдельно и совмещаются, поэтому раскладка примет вид развернутой трехмерной фигуры без основания, так как основанием является первый слой рельефа. Для удобства сбора модели мостовой её необходимо разбить на три части, по местам изгиба, указанным на рисунке 36.

Рисунок 36 – Определение линий разбиения мостовой

По рисунку 35 видно, что дорога имеет плавный подъем, затем прямой участок, отсюда следует, что боковые стенки первого участка будут иметь угол наклона.

Рисунок 37 – Развертка мостовой

На рисунке 37 желтым цветом обозначены места соединения, голубым – боковые стенки, красным – начало и конец соответственно.

Раскладка пирса осуществляется аналогичным способом, разбиение происходит также на линии сгиба (рисунок 38).

Рисунок 38 – Развертка пирса

Полученные векторные изображения соответствуют размерам и пропорциям, согласно фотографиям, а также с соблюдением толщины пвх-пластика из которого будут изготовлены составляющие.

3.2 Проектирование электростанции города Хабаровска

Проектирование самой электростанции достаточно трудоемкий процесс и занимает основную часть времени. Сама станция функционировала не долго – с 1906 по 1930 год. За это время возле станции была возведена пристройка, которая позволила расширить котловой отдел и организовать два кабинета.

Для проектирования из Хабаровского архива предоставлен план здания конечного вида с габаритными размерами и первоначальный план здания без указания каких-либо размеров (рисунок 39, а, б).

а)

б)

Рисунок 39 – Планы зданий

а – Без пристройки (1906 – 1915гг)

б – С пристройкой (1915 – 2004гг)

Проведя анализ данных планов, сразу видно, что длина здания не изменилась, а значит на эти размеры можно опирать как на основные, чтобы нанести на сечениях рельефа углубление для установки площадки под электростанцию, как показано на рисунке 40.

Рисунок 40 – Сечение «Ж» с углубление под площадку

На рисунке 40, вид сверху, желтым прямоугольником, указана площадка под установку электростанции, с помощью направляющих проведена проекция, и углубление нанесено на само сечение.

Непосредственное построение модели здания началось с импортирования плана здания согласно масштабу 1/75 в программу 3DSMax. Согласно плану, построены и экструдированы стены и труба, затем проводится работа над мелкими объектами: окнами, кронштейнами, крышей, фонарями и так далее. Общее число объектов в модели станции составляет чуть меньше 1000 (рисунок 41), раскрывать построение каждого элемента не имеет смысла. Условно объекты можно разделить на группы:

– окна и рамы;

– крыши;

– элементы декора (лампы, кронштейны);

– необходимые элементы (лестницы, крепление ЛЭП);

– здание электростанции;

– труба.

Рисунок 41 – Ортогональный вид модели электростанции

Следующий этап проектирование развертки. Развертка представляет собой векторное изображение элемента сборки, с указание элементов для скрепления (рисунок 42).

Рисунок 42 – развертка фасада

Подобные сечения строятся для остальных элементов. На этом этап проектировки электростанции окончен, следующий этап – объединение трехмерных моделей.

3.3. Объединение готовых моделей. Рендеринг для презентации
работы

Важным этапом любой дизайнерской и архитектурной работы с трёхмерными изображениями является получение полноценного и качественного фотореалистичного изображения – рендера. Чтобы получить качественный рендер, приближенный к реальности, необходимо дополнить пространство вокруг станции объектами как на фотографиях, то есть добавить пакгауз, дровницы и другие окружающие элементы (рисунок 43). Дополнительные элементы нет необходимости проектировать, достаточно найти эти элементы в глобальной сети интернет, так как большинство элементов являются стандартными и находятся в свободном доступе.

Рисунок 43 – Трехмерная модель с дополнительными элементами

Следующим этапом получения качественного рендера является текстурирование моделей, так как на момент завершения проектирования они имеют тонированние в стиле «оттенки серого». В базе программного продукта 3DSMax 2014, в котором были построены модели, нет необходимых текстур, поэтому они были подобраны на специализированных сайтах и импортированы в базу данных 3DSMax. Для получения улучшенного изображения использовался дополнительный программный продукт V-Ray – основное назначение которого – рендеринг трехмерных объектов, его особенностью является интеграция в программные продукты Autodesk Maya и 3DSMax. Поэтому и текстуры используются именно для этого продукта. После успешного интегрирования программного продукта V-Ray и импорта текстур, необходимо в окне выбора материалов (рисунок 44) выбрать из списка и задать все необходимые материалы.

Рисунок 44 – Окно выбора материалов

Но этого недостаточно для получения фотореалистичного изображения, необходимо задать фон вокруг модели. Зададим текстуры неба с облаками и получим полноценный рендер модели через приложение V-Ray (рисунок 43).

Рисунок 45 – Рендер текстурированной модели (V-Ray)

Процесс рендеринга занимает большое количество времени и ресурсов ПК, поэтому для данного процесса используются специализированные видеокарты с повышенной видеопамятью и частотой.

Для выполнения рендеринга использовался компьютер со следующими параметрами:

Таблица 1 – Технические параметры ПК

3.4 Описание производства стендовой модели

После одобрения рендера заказчиком, начинается построение стендовой модели. Для изготовления рельефа был выбран материал – пеноплекс. Пеноплекс – разновидность пенопласта, но, в отличии от классического пенопласта, является более плотным, а, соответственно, и более прочным, материал идеально подходит для вырезки рельефа, так как легко режется горячим ножом. Листы пеноплекса разрезаются согласно векторным сечениям, построенным в Corel Draw, каждый лист представляет собой слой рельефа, как на 3D-модели. Листы скрепляются между собой острыми и тонкими штырьками, сечения пеноплекса стыкуются между собой с помощью пазов (рисунок 46).

Рисунок 46 – Начало сборки рельефа

После окончания сборки слоев, ребра срезаются с помощью натянутой струны под напряжением. Производство самой электростанции будет происходить с помощью 3D-принтеров. Перед началом печати, модель должна пройти проверку на отсутствие ошибок модели, в части пересечение ребер, разрыв полигонов и так далее. Для этого в программе 3DSMax существует специальный модификатор. После проверки на основные группы ошибок, получены следующие результаты:

Таблица 2 – Результат проверки на ошибки.

Часть ошибок исправлено в автоматическом режиме в самой программе 3DSMax, остальные ошибки исправлены при слайсинге программным продуктом RepetierHost.

Модель необходимо разбить для печати на следующие элементы: крыша, пол, стены, башня и окружающие элементы, которые располагаются на крыше. Также с помощью печати будет воссоздана причальная стенка и окружающие элементы (дома, пакгауз и т.д.). Модели будут отшлифованы, загрунтованы и покрашены краской на акриловой основе, так как этот вид краски хорошо ложится на PLA-пластик, который будет использоваться для печати. Также достоинством этого вида красок является большая палитра и сохранение яркого цвета после покраски.

3.5 Технико-экономическое обоснование

Для производства основы и рельефа стендовой модели, обычно используют материал ПВХ, который нарезается фрезой. Замена материала на пеноплекс сократило расходы, н увеличило затрачиваемое время, для соблюдения сроков, применяется 3D-печати. Технология прототипирования значительно сокращает временные и человеческие ресурсы. При всем этом, соблюдая параметры печати можно добиться высокой детализации мелких объектов и элементов. Для печати будут использоваться 3 принтера:

– Ultimaker Original;

– Ultimaker 2;

– PrintBox3D ONE.

Таблица 3 – Технические характеристики принтера

Название принтера	Размер поля	Точность	Максимальные температуры	Пределы скоростей	Стоимость
Ultimaker Original	200х200х220	25 микрон	Стол – не греется Сопло –260С	5мм/с-320мм/с	110000
Ultimaker 2	220х220х240	20 микрон	Стол – 120С Сопло - 260С	5мм/с-320мм/с	116000
PrintBox3D ONE	180х180х150	18 микрон	Стол – 140С Сопло - 280С	10мм/с-300мм/с	115000

Заключение

Использование технологии прототипирования значительно ускорило производство моделей и позволило сохранить детализацию объектов

Характеристики

Список файлов ВКР