Каркасное моделирование

Модель каркасного типа полностью описывается в терминах точек и линий. Ее главным достоинством являются простота и невысокие требования к компьютерной памяти, а недостатки связаны с отсутствием информации о гранях, заключенных между линиями, и с невозможностью различить внешнюю (незаполненную) и внутреннюю (заполненную) области. Наиболее широко каркасное моделирование применяется при имитации несложного пространственного движения инструмента (например, при фрезеровании по трем осям).

При использовании каркасных моделей в САПР необходимо учитывать следующие ограничения:

· неоднозначность – отсутствие возможности однозначно оценить ориентацию и видимость граней, что не позволяет различать виды сверху и снизу, а также автоматизировать удаление скрытых линий;

· приближенное представление криволинейных граней – невозможность точно описать криволинейные поверхности (цилиндры, конусы и др.), которые реально не имеют ребер; иногда для таких поверхностей вводят фиктивные ребра, располагаемые через регулярные интервалы;

· невозможность обнаружить столкновения – отсутствие информации о поверхностях, ограничивающих форму, не позволяет обнаружить столкновения между объектами, что важно при моделировании роботов, проектировании планов размещения оборудования и т.д.;

· погрешности оценки физических характеристик – возможность некорректного вычисления массы, центра тяжести, момента инерции и т.д., обусловленная недостатком информации об ограничивающих поверхностях;

· отсутствие средств «затенения» поверхностей – у модели, состоящей только из ребер, невозможно произвести закраску поверхностей различными цветами.

Поверхностное моделирование.

Модель поверхностного типа описывается в терминах точек, линий и поверхностей. В отличие от каркасной модели она обеспечивает:

- точное представление криволинейных граней;

- автоматическое распознавание граней и их закраску;

- автоматическое удаление невидимых линий;

- распознавание особых линий на гранях (отверстий и т.д.);

- обнаружение столкновений между объектами.

Метод поверхностного моделирования наиболее эффективен при проектировании и изготовлении сложных криволинейных поверхностей (корпусов автомобилей и др.). При этом можно использовать:

- базовые геометрические поверхности (плоскости, цилиндры, кубы, результат перемещения образующей кривой в заданном направлении и т.д.);

- поверхности вращения (результат вращения линии вокруг оси);

- пересечения и сопряжения поверхностей;

- аналитические поверхности (задаются математическим уравнением).