Bài giảng CAD/CAM/CNC - Bài 3: Đồ họa máy tính

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:18

Thêm vào BST

Báo xấu

5
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng CAD/CAM/CNC - Bài 3: Đồ họa máy tính cung cấp cho sinh viên những nội dung gồm: tổng quan; đồ họa máy tính; phần tử đồ họa; phép di chuyển; phép tỉ lệ; phép xoay; các loại hình chiếu; các phương pháp tạo hình cơ bản;... 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/CNC - Bài 3: Đồ họa máy tính

Bài 1 Mở đầu về CAD/CAM 2 Phần cứng về CAD/CAM 3 Đồ họa máy tính 4 Mô hình hóa hình học 5 Hệ thống CAD 6 Mở đầu về CNC 7 Công nghệ và lập trình phay CNC 8 Công nghệ và lập trình tiện CNC 9 Vai trò của các hệ thống thông tin 10 FMS và CIM 1 CAD/CAM/CNC Đồ họa máy tính - Computer graphics By Ton, Thien-Phuong 1
• Tổng quan • Đồ họa máy tính • Các Phương pháp tạo hình cơ bản 3 TỔNG QUAN 2
CAD CAM CAD CÔ SÔÛ CNC CAE DÖÕ LIEÄU CAM 5 Thieát keá Phaân tích Hieäu chænh 6 6 3
• Vaán ñeà coát loõi trong heä thoáng CAD laø ñoà hoïa maùy tính. • Khi thieát keá ngöôøi thieát keá duøng maùy tính ñeå taïo ra, bieán ñoåi vaø ñöa döõ lieäu leân maøn hình ôû daïng hình aûnh vaø kyù hieäu. 7 • Moät heä töông taùc ñoà hoïa Maøn hình maùy tính ICG (Interactive Computer Graphics) ñieån hình bao Maùy in goàm phaàn Loa cöùng vaø Baøn phím phaàn meàm. Maùy tính OÅ ñóa CD OÅ ñóa meâm • 8 4
9 • Phaàn cöùng goàm: • Boä xöû lyù trung taâm • Moät hoaëc vaøi traïm laøm vieäc keå caû maøn hình • Caùc thieát bò nhö maùy in, maùy veõ, ..... • Phaàn meàm goàm: • Caùc chöông trình caàn thieát ñeå ñöa quaù trình ñoà hoïa leân heä thoáng, keøm theo caùc chöông trình öùng duïng cho caùc nhieäm vuï thieát keá rieâng bieät theo yeâu caàu cuûa ngöôøi duøng. 10 5
• Boä ñoà hoïa (Graphics Package) laø phaàn meàm hoã trôï giöõa ngöôøi duøng vaø maøn hình ñoà hoïa. Noù quaûn lyù söï töông taùc giöõa ngöôøi duøng vaø heä thoáng. Noù cuõng duøng nhö laø giao dieän (keát noái trung gian) giöõa ngöôøi duøng vaø phaàn meàm öùng duïng. Boä ñoà hoïa goàm caùc chöông trình con nhaäp (input subroutines) vaø caùc chöông trình con xuaát (output subroutines). 11 • Caùc chöông trình con nhaäp nhaän caùc leänh vaø döõ lieäu töø ngöôøi duøng vaø ñöa chuùng ñeán chöông trình öùng duïng. • Chöông trình con xuaát ñieàu khieån maøn hình (hoaëc caùc thieát bò khaùc) vaø bieán ñoåi moâ hình öùng duïng sang hình aûnh ñoà hoïa 2 hoaëc 3 chieàu. 12 6
ĐỒ HỌA MÁY TÍNH • Taïo ra caùc phaàn töû ñoà hoïa (Create) • Bieán ñoåi (Trasform): Di chuyeån, phoùng ñaïi, xoay • Chænh söûa (Modify): caét xeùn,… • Taïo ñaëc tính (Attribute): neùt veõ, maøu, ñoä daøy. • Xoaù ñoái töôïng (Delete) • Taïo haøm nhaäp cuûa ngöôøi duøng (User input Function) 14 7
• Phaàn töû trong ñoà hoïa maùy tính laø moät ñoái töôïng hình aûnh cô sôû nhö ñieåm, ñöôøng thaúng, ñöôøng troøn,... Taäp hôïp nhöõng phaàn töû naøy trong heä thoáng cuõng coù theå bao goàm caû chöõ vieát vaø kyù hieäu ñaëc bieät 15 Thí duï AutoCAD coù caùc coâng cuï taïo caùc phaàn töû hình hoïc sau: 16 8
Bieán ñoåi hình hoïc trong khoâng gian 2 chieàu (2D): Ñeå ñònh vò moät ñieåm trong heä toïa ñoä 2 truïc, phaûi chæ ra toïa ñoä X, Y . Nhöõng toïa ñoä naøy coù theå coi nhö moät ma traän 1 x 2 : (x,y). Thí duï: Ma traän (2,5) laø moät ñieåm coù toïa ñoä x = 2 vaø y = 5 tính töø goác toaï ñoä. Phöông phaùp naøy coù theå phaùt trieån cho vieäc xaùc ñònh ñöôøng nhö laø ma traän 2x2 baèng caùch cho toaï ñoä 2 ñieåm cuûa ñöôøng thaúng. Coâng thöùc coù daïng: 17 • Di chuyeån: Laø ñöa phaàn töû hình hoïc töø choã naøy tôùi choã kia. Trong tröôøng hôïp 1 ñieåm, phöông trình ñöôïc vieát nhö sau: • x’ = x + m , y’ = y + n • Trong ñoù x’, y’ laø toïa ñoä cuûa ñieåm di chuyeån tôùi • x, y laø toïa ñoä ban ñaàu cuûa ñieåm di chuyeån ñi, • m, n - löôïng di chuyeån töông öùng theo phöông x,y. • Vieát döôùi daïng ma traän: • (x’,y’) = (x,y) + T • Trong ñoù T = (m,n) ma traän di chuyeån • Kyù hieäu T laø do chöõ Translate = di chuyeån. 18 9
• Ñeå minh hoïa caùc bieán ñoåi trong maët phaúng 2D haõy xeùt moät ñöôøng thaúng ñöôïc xaùc ñònh bôûi ma traän. • Giaû söû ta caàn di chuyeån L ñi 2 ñôn vò theo x vaø 3 ñôn vò theo y • Vieäc naøy coù nghóa laø ta phaûi coäng theâm 2 vaøo caùc giaù trò x hieän taïi vaø 3 vaøo giaù trò y hieän taïi cuûa caùc ñieåm ñaàu vaø cuoái cuûa ñöôøng thaúng. Nghóa laø ñöôøng thaúng môùi coù caùc ñieåm cuoái laø (3,4) vaø (4,7). Keát quaû cuûa pheùp di chuyeån minh hoïa treân hình sau: 19 • Duøng ñeå taêng hoaëc giaûm kích thöôùc cuûa ñoái töôïng hình hoïc. Khoâng nhaát thieát phaûi coù tæ leä khuyeách ñaïi nhö nhau theo caû 2 phöông x,y. Thí duï moät ñöôøng troøn coù theå bieán ñoåi thaønh ellipse baèng caùch laáy tæ leä khuyeách ñaïi theo phöông x vaø y khaùc nhau. • Caùc ñieåm cuûa moät phaàân töû coù theå ñöôïc laáy tæ leä khuyeách ñaïi baèng ma traän tæ leä nhö sau: ( x’,y’) = (x,y) S 20 10
Thí duï Cuõng vôùi ñöôøng thaúng nhö trong thí duï treân, ta haõy nhaân tæ leä leân 2. Khi ñoù ma traän tæ leä (2x2) ñö ôïc xaùc ñònh nhö sau: S Phöông trình khueách ñaïi ñöôïc vieát Keát quaû khueách ñaïi 21 • Trong pheùp bieán ñoåi naøy caùc ñieåm cuûa moät phaàân töû ñöôïc xoay quanh goác toïa ñoä moät goùc . Ñoái vôùi goùc  döông, chi tieát xoay ngöôïc chieàu kim ñoàng hoà. Vieát döôùi daïng ma traän seõ nhö sau: Trong ñoù: Thí duï: Chuùng ta seõ söû duïng cuøng ñöôøng thaúng treân vaø cho xoay moät goùc 300 quanh goác toïa ñoä. Ma traän xoay ñöôïc vieát: 22 11
• Hình chiếu song song (Parallel projection) • Hình chiếu phối cảnh (Prospective projections) 23 24 12
Projection plane (top view) Projectors for side view Projectors for top view Projection plane Projectors for (side view) front view Projection plane (front view) Ưu điểm: - Có thể đo chính xác được - Các hình chiếu có cùng tỉ lệ Nhược điểm: - Không giống với nhìn thực 25 26 13
27 Ưu điểm: 120o 120o - Có thể đo chính xác được - Không cần nhiều hình chiếu Nhược điểm: 120o - Không giống với nhìn thực Projection plane y Projector Projection- plane x normal z 28 14
1 1 1 1 1 1 o o 30 45 1 1 1/2 1/2 1 1 o o 45 30 29 30 15
31 Cavalier projection Cabinet projection 32 16
CÁC PHƯƠNG PHÁP TẠO HÌNH CƠ BẢN Extrude: Sweep: Taïo khoái queùt hình thaúng (khoái ñuøn) Taïo khoái queùt hình daãn höôùng Revolve: Blend: Taïo khoái queùt hình troøn xoay Taïo khoái queùt hình qua nhieàu maët caét 34 17
• Đồ họa máy tính là phần cốt lõi trong CAD • Một phần mềm đồ họa phải cung cấp đầy đủ các chức năng: tạo các phần tử hình học, chỉnh sửa, tạo đặc tính, xóa đối tượng, tạo các macro, … • Vẽ và tạo các hình chiếu. • Có nhiều loại hình chiếu được dùng để mô tả sản phẩm. • Việc quản lý sự hiển thị các hình chiếu dựa trên nguyên tắc chiều sâu Z nhỏ nhất. 35 18