Система проектирования ветвящихся узоров для разработки дизайна изделий

• Автор: Семенихин, Дмитрий Вячеславович
• Шифр специальности: 17.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 100 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ С ВЕТВЯЩИМСЯ УЗОРОМ
1Л Ветвление в природе и в искусстве
Е2 Анализ методов построения ветвящихся узоров при помощи ЭВМ
1.2.1 Параметризация в дизайне
1.2.2 Цифровые модели ветвления
1.3 Анализ алгоритмов ветвления
1.4 Определение основных качеств системы проектирования ветвящихся
узоров для разработки дизайна изделий
2. АНАЛИЗ МЕ ТОДОВ РАЗРАБОТКИ 30 МОДЕЛЕЙ ИЗДЕЛИЙ
С ВЕТВЯЩИМИСЯ УЗОРАМИ
2.1. Виды трёхмерных моделей в компьютерной графике
2.1.1 Полигональные модели
2.1.2 Поверхностные модели
2.1.3. Твердотельные модели
2.1.4. Сравнительный анализ видов трёхмерных моделей для создания изделий с ветвящимся узором
2.2. Полигональное моделирование
2.3. Анализ средств параметризированного создания линеарных 2с1 моделей ветвящихся узоров
2.4. Выбор средства разработки
3. РЕАЛИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВЕТВЯЩИХСЯ УЗОРОВ
3.1 Реализация сложно-композиционных ветвящихся узоров
3.1.1 Анализ параметров генерации Ц-8ук1етя
3.1.2 Анализ сопряжения дуг
3.2 Реализация построения однородно-композиционных ветвящихся узоров
3.2.1 Анализ влияния параметров на форму однородно-композиционного ветвящегося узора
3.3 Реализация 3с1 модели ветвящегося узора на основе линиарной модели
4. ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВЕТВЯЩИХСЯ УЗОРОВ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ И ПОДГОТОВКИ К ПРОИЗВОДСТВУ ПО ТЕХНОЛОГИИ БЫСТРОГО ПРОТОТИПИРОВАНИЯ ТРЁХМЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ ЮВЕЛИРНЫХ ИЗДЕЛИЙ
4.1. Процесс разработки трёхмерной модели изделий с ветвящимся узором
4.2 Оценка эстетических свойств получаемых узоров
4.3 Подготовка трёхмерной модели к воспроизведению по технологии быстрого прототипирования
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЯ

ВВЕДЕНЕ
В своей творческой деятельности человек постоянно, сознательно или интуитивно обращается за помощью к живой природе.
Причины интереса дизайнеров к законам формообразования в живой природе заключаются в том, что дизайн как особый вид искусства имеет непосредственную связь с материальной средой, для которой создается дизайнерский образ.
Предварительные исследования тенденций развития дизайна изделий показал растущий интерес художников из разных областей дизайнерской деятельности к применению механизмов природного формообразования при разработке конструкционно-визуального образа изделий. Это в первую очередь связано с бурным развитием производственных и компьютерных технологий, исследованием и созданием новых материалов и подходов к разработке дизайн-проектов. Новые возможности позволяют проектировать и производить художественные и бытовые изделия, обладающие конфигурацией ранее не возможной в воспроизведении, или требующей больших временных затрат на производство.
Самыми распространёнными природными структурами, окружающими человека с рождения, являются всевозможные ветвящиеся узоры (ВУ). Упрощаясь и модифицируясь, находили они своё отражение в изделиях различных эпох и культур.
На сегодняшний день технологии быстрого прототипирования позволяют полностью автоматизировать процесс воспроизведения изделия с узорами сложной конфигурации в материале, значительно сокращая время на изготовление единицы продукции за определённый промежуток времени.
Этапу воссоздания изделия в материале по технологиям быстрого прототипирования предшествует этап создания виртуальной Зс! (от англ. 3-сйтепяюпа1 - трёхмерное) модели изделия.
В условиях современного рынка немаловажным фактором конкурентоспособности дизайнера является время, затраченное на разработку дизайн проекта изделия, а также количество вариантов, предоставляемое заказчику за определённый срок.

промышленного дизайна, в том числе и ювелирная продукция.
2.1.3. Твердотельные модели
Твердотельное моделирование является основным видом трехмерного проектирования изделий машиностроения. Под твердотельной моделью понимается заполненная «материалом» замкнутая область пространства, воспринимаемая системой как некий единый объект, имеющий определенный объем и плотность. Твердое тело характеризуется многогранным (полигональным) представлением и историей своего создания.
Твердотельное моделирование позволяет не только эффективно решать компоновочные задачи, но и определять инерционно-массовые характеристики, получать необходимые виды, разрезы и сечения трехмерного объекта для оформления рабочей документации.
Плюсы:
- Обеспечение автоматическог о удаления скрытых линий.
- Автоматическое построение 3D разрезов компонентов, что особенно важно при анализе сложных сборочных изделий.
- Применение методов анализа с автоматическим получением изображения точных весовых характеристик методом конечных элементов.
Минусы:
- Не интуитивность моделирования. Процесс построения модели требует выполнения чётко установленной последовательности действий для получения определённого результата.
- Сложность алгоритмов описания твердотельной модели, что ведёт к трудности разработки инструментов для работы с ними.
Твердотельные модели лучше всего реализованы в инженерных программах (системах CADCAMCAE), таких как SolidWorks, CATIA, Autodesk Inventor. Основное применение — это проектирование изделия с учетом его изготовления промышленными методами, проектирование типовых деталей и узлов