10/19/2020
1
FME
Chương 4:
MÔ HÌNH HÓA HÌNH HỌC
CBGD: Nguyễn Văn Thành
E-mail: nvthanh@hcmut.edu.vn
Môn học: CAD/CAM
FME
2
CHƯƠNG 4: MÔ HÌNH HÓA HÌNH HỌC
Nội dung:
4.1. Đặt vấn đề
4.2. Mô hình 2D
4.3. Mô hình khung dây - wireframe
4.4. Mô hình mặt - surface
4.5. Mô hình khối - solid
FME
3
3
Một cảnh có thể chứa các vật thể khác nhau: Mây,
cây, đá, nhà, nội thất, v.v…
Có nhiều cách khác nhau để thể hiện các vật thể đó.
4.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
FME
4
4
Trong không gian hai chiều (2D) một vật thể
bất kỳ có thể được biểu diễn bằng điểm, đường
thẳng, đường cong thông qua các hình chiếu,
mặtcắt,…
Việc thực hiện các bản vẽ trong không gian 2D
rất đơn giản.
4.2. MÔ HÌNH 2D
1 2
3 4
10/19/2020
2
FME
5
5
Ví dụmộtmôhình2D:
4.2. MÔ HÌNH 2D
FME
6
6
Ví dụbiểudiễnmột mô hình:
2D model
2D model
3D model
3D model
4.2. MÔ HÌNH 2D
FME
7
7
Nhờ có máy tính và ứng dụng các phần mềm đồ họa, các
bản vẽ 2D được hình thành với tốc độ nhanh hơn, chính xác
hơn, rõ ràng hơn, và đặcbiệtlàdễchỉnh lý, sửachữahơn.
Tuy nhiên, so với vẽ trong không gian 3D, nó có một số
nhược điểm sau:
Không thể tự tạo ra các hình chiếu phụ thông qua hình
chiếu có trên màn hình.
Các hình ảnh như hình chiếu trục đo, hình chiếu thẳng
chỉ là giả và khi vẽ thì không có liên hệ gì với nhau cả.
4.2. MÔ HÌNH 2D
FME
8
Mô hình khung dây mô tả một phần tử 3D. Chúng gồm tập hợp
các đỉnh và các cạnh (đường thẳng, cung tròn, đường tròn và
đường spline,…) nối với nhau, đủ xác định một vật thể và có thể
quan sát. Ví dụ một hình tứ diện như hình sau:
Các đỉnh Các cạnh
Dạng cạnh
4.3. MÔ HÌNH KHUNG DÂY - WIREFRAME
5 6
7 8
10/19/2020
3
FME
9
Các đỉnh Các cạnh Dạng cạnh
4.3. MÔ HÌNH KHUNG DÂY - WIREFRAME
Ví dụmộthìnhcôn:
FME
10
Các đỉnh Các cạnh
4.3. MÔ HÌNH KHUNG DÂY - WIREFRAME
Ví dụmộthìnhcầu:
FME
11
Các đỉnh Các cạnh
4.3. MÔ HÌNH KHUNG DÂY - WIREFRAME
Ví dụmộthìnhcầu khác:
FME
12
- Mỗi đỉnh phải có 3 giá trị toạ độ X, Y, Z
- Các cạnh phải khép kín.
4.3. MÔ HÌNH KHUNG DÂY - WIREFRAME
Các ràng buộc khi xây dựng mô hình khung dây:
910
11 12
10/19/2020
4
FME
13
Ưuđiểm:
Dễ dựng hình, tốn ít bộ nhớ
Nhượcđiểm:
1. Không thể hiện được sự ảnh hưởng lẫn nhau giữa các
phần tử.
2. Không thể tính toán các tính chất vật lý
3. Không có khả năng tô bóng vì thiếu bề mặt.
4. Dễ nhầm lẫn khi xem xét mô hình: Có nhiều phương
án dự đoán vật thể từ một mô hình khung dây
4.3. MÔ HÌNH KHUNG DÂY - WIREFRAME
FME
14
4.3. MÔ HÌNH KHUNG DÂY - WIREFRAME
Ví dụmột hình khung dây nhưsau:
FME
15
Mô hình mặt được xác định nhờ điểm, đường, mặt.
Kỹ thuật này cao hơn so với khung dây, linh hoạt hơn và nhiều
chức năng hơn.
Ưuđiểmsovới khung dây:
Có thể tạo ra các mặt phức tạp.
Có thể tô bóng & thu được hình ảnh đẹp.
Có thể phân biệt các phần tử trên bề mặt như các lỗ.
Cho phép mô phỏng chuyển động của dụng cụ cắt trong không
gian 3 chiều khi gia công chi tiết với bề mặt phức tạp.
4.4. MÔ HÌNH MẶT - SURFACE
FME
16
Các mặt hình học cơ sở gồm:
Mặtkẻ–Ruled surface
Mặt tròn xoay –Revolved surface
Mặtquét–Sweep surface
Mặttrùm–Blend surface
Tên gọi các công cụ tạo mặt có thể khác nhau ở những
phần mềm CAD/CAM khác nhau. Ví dụ mặt kẻ Ruled
trong Creo không có mà chỉ có mặt Boundary.
4.4. MÔ HÌNH MẶT - SURFACE
Các dạng bềmặt:
13 14
15 16
10/19/2020
5
FME
17
4.4. MÔ HÌNH MẶT - SURFACE
Mặtkẻ(Ruled) và mặt tròn xoay (Revolved):
FME
18
4.4. MÔ HÌNH MẶT - SURFACE
Mặt quét (Sweep) và mặt trùm (Blend):
FME
19
3.2.5.1. Khái quát
3.2.5.2. Phương pháp kết cấu (Constructive Representation)
3.2.5.3. Phương pháp biên (Boundary Representation)
3.2.5.4. Các phương pháp khác
4.5. MÔ HÌNH KHỐI - SOLID
FME
20
Mô hình khối rắn được bao bởi thể tích 3 chiều mà vật
đó chiếm.
Như vậy mô hình khối rắn là phương tiện duy nhất đảm
bảo hình dung đầy đủ về vật thể trong không gian 3
chiều.
Đây là phương pháp hiện đại nhất và mạnh nhất trong tất
cả các phương pháp hiện có.
4.5. MÔ HÌNH KHỐI - SOLID
3.2.5.1. Khái quát:
17 18
19 20