Bài giảng CAD/CAM - Chương 5: Cấu trúc dữ liệu và tiêu chuẩn đồ họa

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17

Thêm vào BST

Báo xấu

7
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng CAD/CAM - Chương 5: Cấu trúc dữ liệu và tiêu chuẩn đồ họa. Chương này cung cấp cho học viên những nội dung gồm: cấu trúc dữ liệu; cơ sở dữ liệu (database); hệ thống quản lý dữ liệu (DBMS - DataBase management system); tiêu chuẩn đồ họa; yêu cầu đối với các tiêu chuẩn đồ họa; một số tiêu chuẩn đồ họa điển hình;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng CAD/CAM - Chương 5: Cấu trúc dữ liệu và tiêu chuẩn đồ họa

10/19/2020 Môn học: CAD/CAM CHƯƠNG 5: CẤU TRÚC DỮ LIỆU VÀ TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA FME FME Chương 5: Nội dung: CẤU TRÚC DỮ LIỆU 5.1. Cấu trúc dữ liệu VÀ TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA 5.2. Tiêu chuẩn đồ họa CBGD: Nguyễn Văn Thành E-mail: nvthanh@hcmut.edu.vn 2 1 2 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU 5.1.1. Các khái niệm: FME FME 5.1.1. Các khái niệm: b) Cấu trúc dữ liệu: a) Cơ sở dữ liệu (Database): Là một hệ thống các thông tin (dữ liệu) có cấu trúc được Là một tập các dữ liệu (database) có mối quan hệ với nhau lưu trữ trên các thiết bị lưu trữ thứ cấp (băng từ, đĩa theo một quy luật nhất định. từ…) nhằm thoả mãn yêu cầu khai thác thông tin đồng  Theo quan điểm CAD/CAM cấu trúc dữ liệu là một sơ đồ thời của nhiều người sử dụng hay nhiều chương trình logic hay tuần tự các bước lưu trữ các dữ liệu. ứng dụng với nhiều mục đích khác nhau.  Chức năng chính của cấu trúc dữ liệu là cho phép xử lý dữ liệu trên màn hình như zoom, pan, giao tiếp với người dùng, đặc biệt là những chức năng chỉnh lý như trim, fillet, stretch, đánh giá các tính chất như diện tích, khối lượng, 3 thể tích,…, đảm bảo những thông tin phụ cho sản xuất. 4 3 4
10/19/2020 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU FME FME c) Hệ thống quản lý dữ liệu 5.1.2. Đặc điểm dữ liệu CAD/CAM: (DBMS-DataBase Management System):  Sản phẩm thiết kế có thể rất lớn với hàng triệu chi tiết  Là phần mềm cho phép truy xuất để sử dụng và biến đổi và các cụm lắp phụ thuộc lẫn nhau. dữ liệu trong database.  Thiết kế có thể thay đổi theo thời gian.  DBMS tạo ra một lớp giữa cơ sở dữ liệu vật lý và người  Mỗi chi tiết có thể thay đổi. sử dụng.  Hàng trăm người có thể làm việc trong cùng một thiết user CPU DBMS kế.  Do đó phải hỗ trợ làm việc tập thể. Database disk  Có hai loại dữ liệu là tổ chức và công nghệ. 5 6 5 6 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU FME FME 5.1.2. Đặc điểm dữ liệu CAD/CAM: 5.1.3. Lưu trữ và truy xuất dữ liệu: Dữ liệu tổ chức Dữ liệu công nghệ  Dạng tuần tự: năng suất thấp. • Số nhận dạng • Hình học  Ngẫu nhiên: năng suất cao. • Số của bản vẽ • Kích thước  Do đó các file chứa dữ liệu đồ hoạ được lưu dưới dạng • Chuẩn thiết kế • Dung sai • Tình trạng hiện tại • Độ nhám bề mặt truy xuất ngẫu nhiên và tất cả các file liên kết với nhau • Tên người thiết kế • Vật liệu bằng mũi tên. • Ngày thiết kế • Trình tự công nghệ  Bản ghi chính có tên là "Head record", từ đây các mũi • Tỉ lệ • Trình tự kiểm tra tên chỉa đến tất cả các dữ liệu khác theo một trật tự chặt • Kiểu hình chiếu chẽ. • Tên công ty 7 8 7 8
10/19/2020 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU FME FME 5.1.4. Mục đích của cơ sở dữ liệu - Database: 5.1.4. Ưu điểm của cơ sở dữ liệu - Database:  Mục đích của database là thu thập và lưu trữ dữ liệu trong bộ  Hạn chế trùng lặp: nhớ trung tâm để dễ truy xuất và xử lý. • Rất quan trọng trong việc tích hợp CAD/CAM  Ưu điểm của việc quản lý tập trung dữ liệu là: • Dữ liệu phải đủ phong phú để hỗ trợ thiết kế và chế tạo sản - Hạn chế sự trùng lặp. - Tăng cường tiêu chuẩn. phẩm. - Bảo mật. - Duy trì tính thống nhất. • Hạn chế những mâu thuẫn hay không phù hợp khi truy xuất - Loại trừ mâu thuẫn. cho các ứng dụng khác nhau.  Tăng cường tiêu chuẩn: • Việc kiểm soát tập trung tăng cường được tiêu chuẩn cấu trúc dữ liệu. • Các tiêu chuẩn cần cho việc trao đổi dữ liệu giữa các hệ thống. 9 10 9 10 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU FME FME 5.1.4. Ưu điểm của cơ sở dữ liệu - Database: 5.1.5. Cơ sở dữ liệu CAD/CAM - CAD/CAM Database:  Bảo mật:  CAD/CAM database phải có khả năng lưu dữ liệu ảnh, dữ liệu Việc truy xuất dữ liệu phải được kiểm tra và kiểm soát bằng mã chữ và số. đăng ký sử dụng các vùng khác nhau của database  Những mô hình database thông dụng là:  Duy trì tính thống nhất: • Hierarchical database = cơ sở dữ liệu thứ bậc • Tính thống nhất đảm bảo tính chính xác của dữ liệu • Network database = cơ sở dữ liệu mạng • Thiếu tính thống nhất có thể dẫn đến việc nhập dữ liệu không • Relational database = cơ sở dữ liệu quan hệ phù hợp. • Object-oriented database = cơ sở dữ liệu hướng đối tượng 11 12 11 12
10/19/2020 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU FME FME 5.1.6. Quá trình phát triển của cơ sở dữ liệu: 5.1.7. Các mô hình cơ sở dữ liệu: a) Cơ sở dữ liệu thứ bậc - Hierarchical database: Hierarchical database (1950-1975): • Dữ liệu có cấu trúc cây. • Đỉnh của cây thường gọi là root = gốc, có thứ bậc cao nhất trong số các cấp bậc. Là một giải pháp đặc biệt cần ngay cho các ứng dụng thực tế. Già cỗi nhất trong các hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu là IMS của IBM dùng để tổ chức và lưu trữ thông tin cho dự án nghiên cứu việc hạ cánh của phi thuyền Apollo, ra đời năm 1968. 13 14 13 14 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU FME FME 5.1.7. Các mô hình cơ sở dữ liệu: 5.1.7. Các mô hình cơ sở dữ liệu: a) Cơ sở dữ liệu thứ bậc - Hierarchical database: a) Cơ sở dữ liệu thứ bậc - Hierarchical database:  Ưu điểm: Xử lý dữ liệu hiệu quả, cấu trúc quen thuộc cho việc lập trình, đảm bảo dự đoán công việc vì biết trước tất cả đường dẫn.  Nhược điểm: • Không mềm dẻo. • Mạng như rừng (tập hợp các cây - Trees). • Các kết nối là từ cha đến con: kiểu quan hệ một tới nhiều (One to many), không có kiểu kết nối từ con đến cha. 15 16 15 16
10/19/2020 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU FME FME 5.1.7. Các mô hình cơ sở dữ liệu: 5.1.7. Các mô hình cơ sở dữ liệu: a) Cơ sở dữ liệu thứ bậc - Hierarchical database: a) Cơ sở dữ liệu thứ bậc - Hierarchical database: Thí dụ: Một ô tô có một khung và trên khung có 4 bánh xe giống nhau nhưng đặt ở 4 vị trí khác nhau là một biểu hiện cấu trúc có thứ bậc. 17 18 17 18 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU FME FME 5.1.7. Các mô hình cơ sở dữ liệu: 5.1.7. Các mô hình cơ sở dữ liệu: b) Cơ sở dữ liệu kiểu mạng - Network database: b) Cơ sở dữ liệu kiểu mạng - Sơ đồ cấu trúc dữ liệu:  Network database (1960-1990). Điển hình là hệ thống CODASYL.  Cho phép mô hình hoá nhiều đối tượng tương tự trực tiếp hơn so với kiểu thứ bậc.  Dữ liệu là tập hợp các bản ghi.  Quan hệ giữa các dữ liệu được thể hiện bằng những kết nối (link). • Giống như cấu trúc nhị phân • Phạm vi kết nối tuỳ thuộc vào mối quan hệ Many - to many, many - to - one, hay one - to - one. 19 20 19 20
10/19/2020 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU FME FME 5.1.7. Các mô hình cơ sở dữ liệu: 5.1.7. Các mô hình cơ sở dữ liệu: b) Cơ sở dữ liệu kiểu mạng - Sơ đồ cấu trúc dữ liệu: Nhược điểm của cơ sở dữ liệu thứ bậc và mạng:  Cần các chương trình phức tạp cho một công việc đơn giản.  Tính độc lập của dữ liệu là rất thấp (nghĩa là chương trình ứng dụng bị ảnh hưởng lớn bởi sự thay đổi cách biểu diễn dữ liệu bên trong).  Hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ giúp vượt qua được những vấn đề trên. 21 22 21 22 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU FME FME 5.1.7. Các mô hình cơ sở dữ liệu: 5.1.7. Các mô hình cơ sở dữ liệu: c) Mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ: c) Mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ:  Lịch sử của mô hình quan hệ  Đặc điểm của mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ: • Mô hình đầu tiên do E. F. Codd đề nghị năm 1970, dựa trên • Dữ liệu được lưu trong các bảng có mối quan hệ với nhau, gọi khái niệm toán học quan hệ. là bảng quan hệ • Hệ thống cơ sở dữ liệu quan hệ đầu tiên , hệ thống R, là do IBM • Dữ liệu có tính độc lập cao, nghĩa là chương trình ứng dụng thực hiện. không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi cách biểu diễn dữ liệu bên • Ứng dụng thương mại xuất hiện vào cuối những năm 1970 và trong. đầu những năm 1980. • Các quan hệ có thể được truy xuất tuần tự hay ngẫu nhiên • Ngày nay mô hình quan hệ là nền tảng cho phần lớn các hệ • Đảm bảo các kỹ thuật giải quyết các vấn đề liên quan đến ngôn thống quản lý cơ sở dữ liệu thương mại. ngữ, tính phù hợp,… 23 24 23 24
10/19/2020 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU 5.1.7. Các mô hình cơ sở dữ liệu: 5.1.7. Các mô hình cơ sở dữ liệu: FME FME c) Mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ: c) Mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ: Ví dụ: Ví dụ: 25 26 25 26 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU 5.1.7. Các mô hình cơ sở dữ liệu: 5.1.7. Các mô hình cơ sở dữ liệu: FME FME c) Mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ: c) Mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ: Các phép toán đại số dùng trong dữ liệu quan hệ: Nhược điểm của cơ sở dữ liệu quan hệ:  Các bảng có cấu trúc quá tải về ngôn ngữ: do một kiểu cấu trúc dùng để mô tả đủ loại thông tin (các phần tử, các mối quan hệ, các đặc thù), một bảng không thể đủ để diễn tả dữ liệu và các quan hệ  Được thiết kế cho dữ liệu đồng nhất: cho rằng tất cả các dữ liệu có cùng cấu trúc.  Không có kiểu dữ liệu mới được thêm vào sau khi bảng đã hình thành  Số phép toán hạn chế, không thể thêm sau khi dựng bảng  Những cấu trúc dữ liệu phức tạp của ứng dụng không phù hợp với 27 dạng dữ liệu của hệ thống cơ sở dữ liệu quan hệ. 28 27 28
10/19/2020 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU 5.1.7. Các mô hình cơ sở dữ liệu: 5.1.7. Các mô hình cơ sở dữ liệu: FME FME d) Mô hình cơ sở dữ liệu hướng đối tượng (ODBMS): d) Mô hình cơ sở dữ liệu hướng đối tượng (ODBMS): Lịch sử phát triển:  Object-oriented database • Dữ liệu được lưu và truy xuất dưới dạng các đối tượng thiết kế. • Các đối tượng thiết kế là cơ sở đảm bảo tính thống nhất để chèn, xoá, sửa chữa đối tượng thành viên. • Mô hình cơ sở dữ liệu hướng đối tượng phải có tính trọn vẹn và thống nhất tốt để truy xuất cho các ứng dụng. 29 30 29 30 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU 5.1.7. Các mô hình cơ sở dữ liệu: 5.1.7. Các mô hình cơ sở dữ liệu: FME FME d) Mô hình cơ sở dữ liệu hướng đối tượng (ODBMS): So sánh mô hình hướng đối tượng và mô hình quan hệ:  Class giống như Relation nhưng Ưu nhược điểm của ODBMS: có thêm tính kế thừa. Ưu điểm Nhược điểm  Object Instance giống như  Khả năng mô hình hoá phong phú.  Thiếu mô hình dữ liệu vạn năng Tuple (hàng) nhưng có thể mang  Có tính mở rộng.  Thiếu tiêu chuẩn bất kỳ cấu trúc dữ liệu nào hỗ trợ  Loại trừ được sự không phù hợp.  Phức tạp bởi ngôn ngữ định hướng đối  Ngôn ngữ tham vấn dễ hiểu hơn. tượng như Java, C++.  Dễ ứng dụng cho các cơ sở dữ liệu  Attribute giống như Column nhưng có thể mang bất kỳ dạng dữ liệu nâng cao. nào như Java hay C++, kể cả việc tham chiếu tới các đối tượng khác.  Tính thực thi tốt hơn.  Method thì khác nhiều so với Procedure vì được viết bằng ngôn ngữ lập trình cấp cao như Java và C++, nên có khả năng tính toán hoàn thiện hơn. 31 32 31 32
10/19/2020 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU 5.1. CẤU TRÚC DỮ LIỆU 5.1.7. Các mô hình cơ sở dữ liệu: Tóm lược: FME FME So sánh thị trường của các dạng Object-  Cấu trúc dữ liệu là tập hợp các dữ liệu được sắp xếp theo một quy luật nhất Oriented định. cơ sở dữ liệu: Database  Cơ sở dữ liệu (database) là một hệ thống các thông tin có cấu trúc được lưu trữ trên các thiết bị lưu trữ thứ cấp.  Thị trường của cơ sở dữ liệu  DBMS là phần mềm cho phép truy xuất để sử dụng và biến đổi dữ liệu trong quan hệ là thống trị. database. Pre & Post  Có 4 dạng cơ sở dữ liệu thông dụng là:  Trong tương lai cơ sở dữ liệu relational • Cơ sở dữ liệu thứ bậc Database • Cơ sở dữ liệu mạng định hướng đối tượng sẽ phát • Cơ sở dữ liệu quan hệ triển. • Cơ sở dữ liệu hướng đối tượng  Các hệ thống CAD/CAM hiện tại chủ yếu sử dụng hệ thống quản lý cơ Relational sở dữ liệu quan hệ. Database  Hiểu được nguyên tắc của việc tổ chức quản lý dữ liệu trong các phần mềm CAD/CAM sẽ giúp người dùng sử dụng phần mềm CAD/CAM tốt hơn. 33 34 33 34 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA 5.2.1. Giới thiệu: FME FME 5.2.2. Yêu cầu đối với các tiêu chuẩn đồ họa:  Vào những năm đầu của đồ họa máy tính (1963-1974),  Dễ lưu động (portable): Có thể dùng cho nhiều loại màn hình (thí dụ phần mềm đồ họa được thiết kế phải phụ thuộc vào phần viết cho màn hình kiểu ống lưu ảnh trực tiếp - DVST (Direct-view storage tube) nhưng có thể dùng được với loại quét mành - Raster). cứng được sử dụng. Việc này gây khó khăn cho cả người  Việc mô tả và lưu trữ hình ảnh phải không phụ thuộc màn hình. dùng lẫn người bán.  Văn bản phải dễ lưu động: văn bản (text) phải không phụ thuộc phần  Do đó cần thiết phải có các chuẩn đồ họa. cứng.  Cơ sở dữ liệu của đối tượng phải dễ chuyển đổi. Người dùng hệ thống CAD/CAM phải truyền được dữ liệu từ hệ thống CAD/CAM này sang một hệ thống CAD/CAM khác khi cần thiết.  Với những nhu cầu trên, từ 1974, đã có những cố gắng trong việc tìm kiếm và xây dựng những tiêu chuẩn đồ hoạ. 35 36 35 36
10/19/2020 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA FME FME 5.2.3. Một số hoạt động để phát triển các tiêu chuẩn đồ 5.2.4. Một số tiêu chuẩn đồ họa điển hình: họa: a) Tiêu chuẩn SIGGraph Core:  Ủy ban kế hoạch phát triển đồ họa (GSPC) Graphic Standards Planning  (Special Interest Group on Graphics (SIGGraph) of the Association Comitee được thành lập năm 1974 bởi ACM – SIGGRAPH. for Computing Machinary ( ACM)).  Ủy ban phát triển tiêu chuẩn đồ họa được thành lập 1975 bởi DIN.  Đưa ra năm 1977 và được sửa lại năm 1979, đảm bảo một hệ thống  IFIP đã tổ chức một hội thảo (workshop) về Methodology in Computer lệnh chuẩn hóa: Graphics năm 1976. • Điều khiển cấu trúc.  Tiêu chuẩn CAD của Graphic Kernel System (GKS) được công bố năm • Hiển thị gốc đồ họa . 1982.  Kết quả của những cố gắng trên đã dẫn đến việc ra đời của các tiêu • Tùy theo phần cứng và ngôn ngữ. chuẩn đồ họa khác nhau. • Lúc đầu dùng để phát triển đồ họa 2D và 3D sau đó có thêm phần thao tác raster (digital). 37 38 37 38 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA FME FME 5.2.4. Một số tiêu chuẩn đồ họa điển hình: 5.2.4. Một số tiêu chuẩn đồ họa điển hình: b) Tiêu chuẩn GKS (Graphic Kernel System): b) Tiêu chuẩn GKS (Graphic Kernel System):  Đặc điểm của GKS: (Do DIN - Deutsches Institut fur Normung - phát  GKS đề nghị 2 chương trình để xác định hình ảnh do người dùng triển và công nhận là chuẩn mực đồ họa của ANSI- American National dựng nên: Standards Institute và ISO – International Organization for Standardization): • Các chương trình vẽ hình học cơ sở (primitives), • Device independente: Không phụ thuộc thiết bị: Tiêu chuẩn không yêu cầu thiết bị xuất nhập có gì đặc biệt. • Các chương trình tạo đặc tính (attribute). • Text/ Annotation: Toàn bộ text/annotation là viết bằng ngôn ngữ tự nhiên như tiếng Anh. • Display management: Các chức năng quản lý màn hình, điều khiển chuột và các yếu tố khác hoàn toàn được đảm bảo. • Graphics Function: Các chức năng đồ họa 2D và 3D được xác định. 39 40 39 40
10/19/2020 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA FME FME 5.2.4. Một số tiêu chuẩn đồ họa điển hình: 5.2.4. Một số tiêu chuẩn đồ họa điển hình: b) Tiêu chuẩn GKS (Graphic Kernel System): b) Tiêu chuẩn GKS (Graphic Kernel System): Các chức năng hình học cơ sở: Các chức năng tạo đặc tính:  Polyline: Để vẽ các đoạn thẳng nối tiếp nhau.  Xác định sự thể hiện màu hoặc dạng đường của hình ảnh.  Polymarker: Để vẽ một tập các dấu hiệu hoặc hình thể.  Mặc dù sự phát triển của GKS bị ảnh hưởng bởi hệ thống CORE,  Fill Area: Để vẽ Polygon và miền bao kín. hai hệ thống này có những điểm khác nhau và do hệ thống CORE  Text: Để tạo các chữ. còn tồn tại nhiều nhược điểm nên dựa trên quan điểm công nghệ,  GDP ( Generized Drawing Primitives): Để xác định các đối tượng hệ thống CORE bị lu mờ bởi sự phát triển của GKS. tiêu chuẩn như vòng tròn, ellipse, ... 41 42 41 42 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA FME FME 5.2.4. Một số tiêu chuẩn đồ họa điển hình: 5.2.4. Một số tiêu chuẩn đồ họa điển hình: c) Tiêu chuẩn PHIGS: d) Tiêu chuẩn GM solid : (Programmer’s Hierarchical Interactive Graphics Standard) (Tiêu Do General Motors đề nghị để dùng máy tính trong việc thiết kế, phân chuẩn đồ họa tương tác có thứ bậc của người lập trình). tích và chế tạo các thành phần của ô tô và dụng cụ. Các phương trình  Gồm các chức năng đồ họa 3D và di chuyển: cơ bản gồm block, cylinder, ... Phụ thuộc vào đặc điểm của GKS.  Nó có thể kiểm soát động (dynamic) tính chất của vật thể nguyên e) Tiêu chuẩn CGM - Computer Graphis Metafile: thủy ở dạng được phân đoạn (Segment).  Tiêu chuẩn PHIGS xác định một tập hợp các khái niệm logic độc  Có nguồn gốc từ VDM (Virtual device metafile): xác định các lập đối với thiết bị. Các nhà lập trình ứng dụng có thể sử dụng các chức năng cần thiết để mô tả hình ảnh. Những mô tả này có thể lưu khái niệm này theo các nguyên tắc của PHIGS. . trữ và truyền từ thiết bị đồ họa này đến thiết bị khác. VDM bây giờ được gọi là CGM (Computer Graphics Metafile). 43 44 43 44
10/19/2020 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA FME FME 5.2.4. Một số tiêu chuẩn đồ họa điển hình: 5.2.4. Một số tiêu chuẩn đồ họa điển hình: f) Tiêu chuẩn VDI - Virtual Device Interface: h) Tiêu chuẩn NAPLPS (North American presentation-level VDI được thiết kế để giao diện máy in với GKS hay PHICS. Nó protocol syntax): không thể giao diện được với những trạm thiết kế thông minh  Được công nhận là tiêu chuẩn CANADA và ANSYS năm 1983. hoặc môi trường nối mạng. VDI giờ được gọi là CGI (Computer Nó mô tả text và hình ảnh dưới dạng trình tự các byte trong bộ mã Graphics Interface). ASCII. g) Tiêu chuẩn IGES (Initial Graphics Exchange Specification):  Việc hiểu biết các tiêu chuẩn này có thể được dùng để phát triển những hệ thống CAD/CAM khác nhau. Được công nhận là tiêu chuẩn Mỹ vào tháng 9-1981. Nó có khả năng chuyển đổi dữ liệu của mô hình giữa các hệ thống CAD/CAM. 45 46 45 46 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA FME FME 5.2.5. Tiêu chuẩn chuyển đổi dữ liệu: 5.2.5. Tiêu chuẩn chuyển đổi dữ liệu: a) Giới thiệu: b) Biên dịch dữ liệu trực tiếp:  N hi u khicaà phaû chuyeå caù baû veõ c veõ r eà n i n c n ñöôï tong m oä heä hoág t t n naø s y ang m oä heät ng khaù.Thíduï t t hoá c : öøCA D K EY sang A utoCA D Hệ thống Hệ thống hay t A ut öø oCA D s ang A N SY S,v. v…  V i c naø yeâ caà phaûvi tcaù chöông tì bi n dò gi a caù phaà eä y u u i eá c r nh eâ ch öõ c n A B m eà vôù nhau.Thíduïneá coù5 heät ng t m bi n dò eâ ch. i u hoá hìcaà phaû coù10 t ì n i rnh Hệ thống  Ñ eå aû quyeá vaá ñeà c buù naø caà phaû t o r caù neutalfl gi i t n hoù a y n i aï a c r ies C ( c fl tung hoø) caù ie r a .Caù f l naø coùdaïg chuaå vaøvìt c ie y n n heácaù heä c t ng CA D coù heå caù chöông tì teà xöû yù Pr os s s hoá t coù c rnh i n l ( epr es or )ñeå Hệ thống Hệ thống chuyeå caù baû veõ a m ì s n c n cuû nh ang neut alf l vaø caù chöông tì r ie coù c rnh haä xöûl Pos pr u yù( t oces or ) ñeåchuyeå caù neutalfl s s s n c r ie ang baû veõ n D E cuû m ì a nh. 47 48 47 48
10/19/2020 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA FME FME 5.2.5. Tiêu chuẩn chuyển đổi dữ liệu: 5.2.5. Tiêu chuẩn chuyển đổi dữ liệu: c) Hai giai đoạn phát triển các tiêu chuẩn: c.1) Các tiêu chuẩn dựa vào hình dạng sản phẩm: Sự cần thiết trao đổi dữ liệu giữa các phần mềm CAD dẫn đến Các file chuyển đổi là các file trung hòa được định dạng dựa trên nhiều tổ chức và nhóm tiêu chuẩn hóa trên thế giới phải tạo ra các hình dạng sản phẩm. Chúng có thể dùng chung cho bất cứ phần tiêu chuẩn. Sự phát triển các tiêu chuẩn này có 2 giai đoạn: mềm nào. Thuộc loại này có: • Shape based format (tiêu chuẩn định dạng dựa vào hình dạng • IGES sản phẩm) • DXF • Product data based format (tiêu chuẩn định dạng dựa trên dữ liệu sản phẩm) 49 50 49 50 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA FME FME 5.2.5. Tiêu chuẩn chuyển đổi dữ liệu: 5.2.5. Tiêu chuẩn chuyển đổi dữ liệu: c.1) Các tiêu chuẩn dựa vào hình dạng sản phẩm: c.1) Các tiêu chuẩn dựa vào hình dạng sản phẩm: Tiêu chuẩn IGS (Initial Graphics exchange Specification): Tiêu chuẩn IGS (Initial Graphics exchange Specification): Quá trình phát triển của IGES IGES cho phép chuyển dữ liệu từ 1 hệ thống CAD này sang 1 hệ thống CAD  Ủy ban IGES được thành lập 1979. Cơ sở đầu tiên của IGES là khác: CAD IGES CAD system system 1 Preprocessor Postprocessor 2 files CAD/CAM Integrated Information Network (CIIN) của hãng Boeing.  V. 1.0 ra đời năm 1980. V.1.0 –Mechanical 2D và 3D drawings  Phần mềm chuyển đổi dữ liệu từ một hệ thống CAD sang IGES gọi là  V.2.0 – 1983 – Sculpture surface. Preprocessor,  V.3.0 – 1986 – AEC, Piping, v.v.  Còn phần mềm chuyển đổi dữ liệu từ IGES sang một hệ thống CAD khác gọi là Postprocessor.  V.4.0 - 1988 – Constructive Solid Geometry  Cũng như phần lớn các hệ thống CAD khác IGES dựa trên các khái niệm về  V.5.0 – 1990 – Rationalisation of existing formats đối tượng từ đơn giản như điểm, đường, đường tròn,… đến phức tạp như  V.6.0 – 1991 – B – REP solids. kích thước, mặt cong,… 51 52 51 52
10/19/2020 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA 5.2.5. Tiêu chuẩn chuyển đổi dữ liệu: 5.2.5. Tiêu chuẩn chuyển đổi dữ liệu: FME FME c.1) Các tiêu chuẩn dựa vào hình dạng sản phẩm: c.1) Các tiêu chuẩn dựa vào hình dạng sản phẩm: Tiêu chuẩn IGS (Initial Graphics exchange Specification): Tiêu chuẩn IGS (Initial Graphics exchange Specification): Các đối tượng trong IGES: được chia làm 3 loại. Một file IGES gồm có 5 phần:  Hình học: Đường, đường cong, mặt v.v... xác định một đối tượng. (1) Phần mở đầu: Chứa thông tin về đặc tính của hệ thống gốc  Ghi chú: (Annotation): Dimention, notes, title block. (2) Phần tổng quát: Gồm có 24 trường cần thiết cho việc chuyển đổi  Structure: Phương pháp mà hệ thống CAD dùng để phối hợp các đối file. Các trường này ghi các đặc tính của đối tượng cần chuyển đổi tượng khác nhau để mô tả vật thể một cách dễ dàng hơn (block, v.v… trong CAD systems). như tên file, tên người gửi, trên người nhận, tỉ lệ, đơn vị, giá trị toạ độ Tiêu chuẩn IGES chủ yếu là một bảng liệt kê cấu trúc và cú pháp của file lớn nhất,… trung hoà dưới dạng mã nhị phân ASCII. Các bản ghi của IGES gồm có 80 (3) Phần chứa các đối tượng: Là danh sách của tất cả các đối tượng cột trong đó 72 cột đầu chứa dữ liệu, 8 cột còn lại là số thứ tự của bản ghi được xác định trong IGES file cùng với các đặc tính gắn liền với đối và được dùng để định vị các bộ phận. tượng như màu sắc, kiểu đường, chiều dày nét vẽ, v.v… 53 54 53 54 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA FME FME 5.2.5. Tiêu chuẩn chuyển đổi dữ liệu: 5.2.5. Tiêu chuẩn chuyển đổi dữ liệu: c.1) Các tiêu chuẩn dựa vào hình dạng sản phẩm: c.1) Các tiêu chuẩn dựa vào hình dạng sản phẩm: Tiêu chuẩn IGS (Initial Graphics exchange Specification): Tiêu chuẩn IGS (Initial Graphics exchange Specification): Một file IGES gồm có 5 phần: Nhược điểm của IGES: (4) Phần dữ liệu các tham số: chứa các đặc tính của đối tượng như  Phức tạp và cồng kềnh. giá trị các tọa độ, ghi chú, số lượng điểm dữ liệu của đường spline,…  Một file IGES lớn gấp 5 lần một file đồ họa tương đương. Tham số đầu tiên là kiểu đối tượng, các tham số sau là dựa trên đối  Một số đối tượng mà các ứng dụng CAD chuyển hay yêu cầu còn tượng này. Mỗi đối tượng có mũi tên chỉ thư mục chứa nó, nằm trong chưa thể được tạo nên. cột từ 66 đến 72.  Vì IGES được xem xét lại thường xuyên, nhiều nhược điểm có thể (5) Phần kết: Ghi dấu chấm hết cho file và chứa tổng số bản ghi cho được khắc phục trong tương lai. mục đích kiểm tra dữ liệu. 55 56 55 56
10/19/2020 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA 5.2.5. Tiêu chuẩn chuyển đổi dữ liệu: 5.2.5. Tiêu chuẩn chuyển đổi dữ liệu: FME FME c.1) Các tiêu chuẩn dựa vào hình dạng sản phẩm: c.2) Các tiêu chuẩn dựa trên dữ liệu sản phẩm : Tiêu chuẩn DXF (Data Exchange File): Kinh nghiệm đạt được từ các tiêu chuẩn dựa trên việc  Là một dạng file trung hoà được hãng Autodesk phát triển để dùng chuyển đổi dữ liệu shape cùng với sự cần thiết phải tự với phần mềm AutoCAD của họ. động hóa các chức năng CAD/CAM dẫn đến việc phát  File này cho phép truyền dữ liệu giữa các sản phẩm của Autodesk hoặc chuyển đổi dữ liệu giữa những hệ thống CAD khác hỗ trợ file triển các tiêu chuẩn chuyển đổi dựa trên dữ liệu thiết trung hoà này. kế và chế tạo.  Nó được dùng rộng rãi giữa các hệ thống CAD trên cơ sở máy tính cá nhân làm công cụ lưu dữ liệu ở dạng chuyển đổi. 57 58 57 58 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA 5.2.5. Tiêu chuẩn chuyển đổi dữ liệu: 5.2.5. Tiêu chuẩn chuyển đổi dữ liệu: FME FME c.2) Các tiêu chuẩn dựa trên dữ liệu sản phẩm : c.2) Các tiêu chuẩn dựa trên dữ liệu sản phẩm :  Tiêu chuẩn thứ nhất được phân tích là Product Data Definition Tiêu chuẩn PDES (Product Data Exchange using STEP) Interface (PDDI) của US AIR FORCE.  Khởi đầu vào năm 1985.  Ủy ban kỹ thuật của ISO có tên là TCI 84 (Industrial Automation Systems) đã đưa ra tiêu chuẩn STEP (Standard For Transfer and  Tiêu chuẩn này được thiết kế để hỗ trợ bất kỳ một ứng dụng công Exchange of Product Model Data) vào năm 1984. nghiệp nào (cơ khí, điện, thiết kế nhà máy, kiến trúc, kỹ thuật  Họ đã xem xét các tiêu chuẩn IGES, SET, PDDI, và VDAFS và gần (Engineering) và kết cấu v.v…). nhất là PDES và CAD-1. Ủy ban có tên là TCI 84/SC4. Nhiệm vụ của  Bao hàm các chức năng thiết kế, phân tích, chế tạo, đảm bảo chất họ là phát triển 3 tiêu chuẩn quốc tế: lượng, thử và những hỗ trợ khác. • ISO 10303.  Để hỗ trợ tự động hóa công nghiệp, tiêu chuẩn PDES mã hóa các • PART - LIB (Product Data Representation and Exchange) – ISO - 13584 thông tin ở dạng mà máy tính có thể biên dịch trực tiếp được. • Manufacturing management data. Khởi đầu năm 1991. 59 60 59 60
10/19/2020 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA 5.2.5. Tiêu chuẩn chuyển đổi dữ liệu: 5.2.5. Tiêu chuẩn chuyển đổi dữ liệu: FME FME d) Các tiêu chuẩn đồ họa khác: d) Các tiêu chuẩn đồ họa khác: Tiêu chuẩn SET (Standard d’Exchange et de Transfert).  SET ( andar d’ St d Exchange etde Tr f t. ans er)  Do Airospatiale ở Pháp đưa ra trên cơ sở IGES data Model nhưng ở dạng gọn hơn nhiều. Vì IGES có kích thước file quá lớn và không thể  PD D I (ProductD at D efnii I er ace) a i ton nt f . chuyển dữ liệu CAD của họ thông qua IGES được, do đó họ đã phát  VD A/ (V er FS band derD eut chen A ut obi s om l triển phần mềm của họ thành SET. Các dạng File của họ cho phép chia sẻ data giữa các record (bản ghi) nên giảm đáng kể kích thước file so Indus re – Fl ti achen – Schnit t l . ts eie) với IGES.  Lần đầu tiên SET được công bố vào năm 1983 và sau đó vào năm 1984  DMIS (Dimensional Measurement Interface Specification) với nhiều cải tiến hơn. So với IGES 2.0, file của SET giảm đến 80 lần, thời gian truy xuất nhanh hơn gấp 3 lần. SET được ứng dụng trong kỹ 61 thuật hàng không Châu Âu. 62 61 62 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA 5.2.5. Tiêu chuẩn chuyển đổi dữ liệu: 5.2.5. Tiêu chuẩn chuyển đổi dữ liệu: FME FME d) Các tiêu chuẩn đồ họa khác: d) Các tiêu chuẩn đồ họa khác: Tiêu chuẩn PDDI (Product Data Definition Interface): Tiêu chuẩn VDA/FS ( Verband der Deutschen Automobil Industrie –  Phát triển bởi US Air Force dùng để xác định và trình bày giao diện Flachen – Schnittsteile) hoàn thiện giữa thiết kế và chế tạo.  Là dạng file cho phép chuyển đổi tự do dữ liệu bề mặt giữa các nhà  Công ty Mcdonnell là khách hàng đầu tiên vào năm 1982. sản xuất ô tô Đức và các nhà cung cấp vì IGES được xem là không thích ứng với nhu cầu của họ.  Không giống như các tiêu chuẩn khác, VDA/FS chỉ dùng được trong phạm vi nhỏ hẹp của CAD. Tuy nhiên nó vẫn rất hữu ích. VDA/FS được công nhận như là một tiêu chuẩn đồ họa của DIN. 63 64 63 64
10/19/2020 5.2. TIÊU CHUẨN ĐỒ HỌA TÓM LƯỢC 5.2.5. Tiêu chuẩn chuyển đổi dữ liệu: FME FME  Tiêu chuẩn hoá trong đồ hoạ máy tính và chuyển đổi dữ liệu là một sự d) Các tiêu chuẩn đồ họa khác: cần thiết để dễ chuyển đổi dữ liệu đồ hoạ và văn bản, không phụ thuộc Tiêu chuẩn DMIS (Dimensional Measurement Interface Specification): phần cứng.  Đã có nhiều cố gắng trên thế giới để tạo ra những tiêu chuẩn đồ hoạ như  Là một tiêu chuẩn mới về truyền thông do CAM-I thiết lập cho chế GKS, GKS 3D, PHIGS, GM Solid, CGM, NAPLPS, STEP, PDES. tạo.  Việc chuyển đổi dữ liệu giữa các phần mềm CAD/CAM đòi hỏi phải có  Mục tiêu của DMIS là truyền thông hai chiều dữ liệu kiểm tra giữa những tiêu chuẩn. Quá trình phát triển của các phần mềm CAD/CAM đã cho ra đời những tiêu chuẩn chuyển đổi dữ liệu sau: IGES, STEP, máy tính và thiết bị đo DXF, SET, PDDI, VDA/FS, DMIS.  Dữ liệu hình học và thông tin gia công được dùng để tạo chương  Nắm được ý nghĩa và bản chất của việc tiêu chuẩn hoá trong đồ hoạ trình NC và chương trình kiểm tra trên máy CMM. máy tính, sẽ giúp cho người dùng hiểu được quá trình hình thành, phát triển của các hệ thống CAD/CAM và sử dụng tốt hơn phần mềm CAD/CAM. 65 --------- 66 65 66