Основы САПР (CAD,CAM,CAE) - (Кунву Ли)(2004) (951262), страница 89
Текст из файла (страница 89)
В рс>кил>е зрительно>о конуса отсекаются все обьекгы, выходящие за пределы зрительного конуса. В зависимосп> гп того, в какое меси> модели направлен взгляд пользователя, одни объекты будут находиться в поле зрения, а лругие вне его. Объскчч >, находящиеся вне поля зрения, кс>торос иногла называют з)л>тельпьт кглгусг>л> (г»еа>~по>игл), не посылакпся в очерель объек>ов на графическое отображение. например, когда пользователь смотрит на комнату, ... гик>еме не нужно посылать графическую информаци>о о потолочном г>снтиляторе, если он находится вне зр>ггелыюп> конуса. В режиме зрительт>го присутст-',- вия 1осситьге) ооъекты, иахоляшиеся позади других, более близких объектов,' являя>тся невидимыми.
Объекп >, которьге не видны пользователю при взгляде в:;з-: данном направлении, можно ие посылать в >рафп шскую очередь. Например, коз ',: ц гда отображается полностью собранный ав>омобиль, его двигательное отделен>ге::з ',:- не показывается, поскольку оио закрыто корпусом автомобиля. С п<мрастающсй сложностью виртуальной инженерии и приложений виртуал> пои реальности растет спрос иа высокока шствснпук> графику и компьютерное модслирошпшс с высокой частото11 смены калров.
Управление степенью детали- ' заппи и изоирательная визуализация помогшот повьшить произволительиость, ' >рафичсской с>штсмы программными грелгтвами. Оии начинают все более широко применятьгя в СЛО и вир> уальной инженерии. ЖЗ.Б. Примеры, промышленного прииенения виртуальной инженерии ц) Саиолет Воетй 777. Воеьпй 777 — зто первый коммерческий самолет, успешно спроектировагп гый безбулгажным методом. Лля разработки модели 777 корпорация Вос(пй организовала 238 мсжфункппоиальпых ьгруггп проектирования и изготовлеиияь„ответственных за копкретныс продукты. Компания Восиай использовала СЛ(г-систелгу САТ1Л от Г)аззац)ггг1ВМ и разработала собственную систему предварительной компьютергюй сборки ЕР!С (Г!ее(гоп)с ргеаззеп)Ь)у 1п Согпрцгсг).
Перед сборкой первого самолета не было изготовлено ни одного физического прототипа, кролте макета носовой части (для проверки критической проводки). Виртуальное прототипирование позволило комиагпш Вое(пй вовлечь в процесс проектирования самолета заказчиков и операторов (до линейных меланикоа). Виртуальное прототипирование было настолько успешным, что иесооспость прп монтаже левого крыла составила всего 0,03 мм. (3 Виртуальпьш прототип ггггколттггтггио г)вигатвля фи)гим СМ. Подразделение Е1есгго-Мойке фирмы Сегича1 Могогз разработало локомотивный двигатель СМ16тг266Н мошностью 6300 л. с.
путем так называемой лвнртуальной разработки продуктаь в сотрудничестве с ()шйтарЬ(сэ Во1п()опз. Все детали были представлены в виде трехмерных моделей, и послслуггаций анализ, оптимизация конструкции и программирование станков с Ч11У и приспособлении проводились для этих моделей. Модель двигателя целиком показана на рис. 135. Моделировапиг позволило оосспечвгть поставку продукта н сжатые сроки: первый двигатель был построен через 18 месяцев после иач ша програмлпл, в то время как обычно этот процесс занимает более 36 месяцев.
Зто позволило также гораздо быстрее провести тесты надежности, что дало СМ возможность удовлетворить более жесткие требования к надежности. Рис. 13.5. локомотивный двигатель ОМ1бч255н (с разрешения Бенета) мыогз) Ы яйизайп интерьера сгыггпа автомобиля фирмы С!ггуз!ег. Дизайп интерьера салона автомобиля Г)ос)йе Г)пгапйо 1998 г. был разработал методом виртуального проектирования.
Член дизайнерской группы (рпс. !3.6) сидит в упрощенном макете салопа автомобиля, состояшем только из сплепья, руля и педалей. Днаайнерсна кртрром ндаеты готовной д)131)лрйлаистемы,вггрту-' ' альной реальности,' информационные перчатки и лагчик)г двюкеннй, рассматривает виртуальный прототип интерьера автомобиля (нриборная доска, органы управления радиоприемника„бардачок н окна) н взаимодейгствует с ним. ' Виртуальный прототип позволяет легко вносить изменения в.дизайн и оценить обзор, доступность и эстетику.
Зтот метод дает возможность быстро проверять различные варианты дизайна. Рис. 13.6. Виртуальное проектирование интерьера салона автомобиля (с разрешения Сигуа)ег Согрогатюп) С) Поезд Мвгтосаг 2000 в Стокгольме. Меггосаг 2000 — это новая система обшевгвенного транспорта в Стокгольме, разработанная компанией Аг)ггапх Буке()р)ь' Используя программу г)'тг18Е от Г))у(з)оп, Ас)ггапх сконструировала виртуала' ' ные прототипы поездов, включая полностью оснашенные интерьеры с тЖ-:,. стурными сиденьями, полами, рекламными плакатами и индикаторной пане;;.:.';. лью машиниста.
Глядя на виртуальный прототип (рис. 13.7), зрители могут ':: получить представление о масштабе, пространственных отношениях и эстети"' "-:,,'' ке дизайна. Зто позволяет заказчику и инженеру на ранних стадиях проекти-":, г ровання знакомиться с дизайном продукта и вносить в него изменения. (3 Проектирование кораблей для Королевского военно-морского флота Велико'::;:,: британии.
Морской директорат перспективных проектов Великобритании ' ..:,, внедрил виртуальное проектирование в рамках своей новой программы раэ.:,::.' работки кораблей. С помошью программы Е)ч'тг1810Х от Г)епеЬ ВоЬойсз ме': "„.' толом имитации в интеракпшном режиме был разработан квартердек для нот ':.:..::., восо корабля. Имитация включала движение корабля (с шестью степенями свободы) и его влияние на работающее оборудование, людей на борту и условия освешения в каютах.
Зто моделирование позволило инженерам оценнть ':,'-"' проект н внести в него необходимые изменения. ; мм„хт оееаглгмиай1Э1аг~ Рис. тэ.?. Виртуальный прототип Мевосаг 2000 (с разрешения 0!Ч!ЗЮГЧ, !пс.! :Х3.6. Программные продукты Компании, производящие программные продукты для виртуального проектирования, множатся. Большая часть этих компаний производят программы с модульной структурой, так что покупатель имеет возможность приобрести именно те модули, которые требуготся для его нужд.
Имеются модули для виртуальной сборки, цифроной имитации машин пропзнодственного участка и имитации производства. В них встроены обширные библиотеки моделей используемых в настоящее время станков с ЧПУ, роботов, компонентов машин и производственных компонентон. Они помогают быстро создать модель собственной системы заказчика. Все производители программного обеспечения расширяют свои модули, закладывая в них более широкий спектр инженерной деятельности и повышая качество имитации. С! Программа А1гАМ5 от Мес/гатса/Пупагтсз (ЬГ!р //чгчтгч.аг!агпв,согп).
А1)АМЯ— зто программный пакет для имитации и анализа антомобилей. Его сильной стороной является наличие полной линейки молулей для моделирования и анализа (кинематического, статического и динамического), а также имитации. Таким образом, в отличие от других программных пакетов, ориентпронанных главным образом на кинематпческую имитацию, эта программа точно Реализует динамическую имитацию.
АОАМБ/Во!чег — зю ядро линии программных продуктов А(гАМБ, обеспечивающее формулировку и решение ураннений днпжения. Модули для моделирования включают АОАМБ/Апг)го!г! (анимационное моделирование людей), А1)А!ч!Я/Опчег (моделирование человеческого отклика на имитацию автомобиля), АЕгАМЬ/Тгге (молелггрование шин) и А1)АМВ/Ней!с!е (моделирование подвески легковых и грузовых автомобилей). Интеграционный модуль обеспечивает интерфейс к подпрограммам моделирования и анализа АПАМБ: АОАМЯ/РЕА, АОАМБ/1СЕВ и А1)АМБ/1.шеаг. Модуль визуализации называется АОАМ5/Апппайоп. Кроме того,,:ЛОАН имеет отдельные, модуля для,рэзгпйчных видов транс портных средств, куда входят АОАМЯ/Саг (рис, 13,8) й:АОАМБ/Ка1Ь Рис. т 3.8. изображение, созданное модулем дОдгтгЗ/Саг (с разрешения ьгеспапюа! 0упапйса,зпсй О Программное обеспечение Пеней йо!юггсь /пс.
(Ьцр://иатч.г!епеЬ.согп). 1гереЬ .: .- гтоЬог!сз производит программы виртуального проектирования, виртуального прототипирования и имитации произнодственных участков и заводов. Возможные виды имитации включакп. визуализациго, обнаружение столкновений и оценку длительности производственного цикла. Компанией выпуска- .: ются следующие программные продукты: ЕХН151ОЬ! (виртуальное проектирование и прототипирование), !СИР (проектирование роботов и планирование движения) и ЕКСО (имитация и анализ эргономики и челове- .
ческого фактора). В качестве надстроек к базовому модулю 1СК1Р могут быль подключены специализированные модули (!11гаАгс, (!!ггаСпр, ШтгаРаш1 и (!11гаЯрот (рис. 13.9). Имеется модуль имитации дискретных событий Я1)ЕЯ; с помощью которого можно имитировать заводскую линию. Кроме того, имет ется модуль Н!ппа!!т!С для имитации станков с ЧПУ. С! Програмчное пбеспечегше Вгсйгал (ййр://елччг.г!плв!оп.согп). Изображение, созданное программой виртуального прототипирования г!Н!ЯЕ компаний- л... О!ч!з!оп, показано на рис. 13.10.