Математическое и программное обеспечение интерактивных систем восстановления пространственных моделей по чертежам ортогональных проекций

• Автор: Минаков, Сергей Алексеевич
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 180 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. анализ систем графического моделирования для восстановления пространственных моделей по проекциям с использованием графических баз данных
1.1. Классификация способов представления трехмерных моделей пространственных объектов на основе составляющих примитивов

1.2. Анализ представления пространственных моделей в системах машинной графики

1.2.1. Представление пространственного объекта в виде каркасной модели

1.2.2. Представление пространственного объекта с помощью поверхностного моделирования
1.2.3. Представление пространственной модели в виде твердотельного графического объекта
1.2.4. Форматы структур данных для однозначного математического описания твердотельных графических объектов

1.3 Подходы к восстановлению трехмерных моделей по ортогональным проекциям

1.4 Сравнительный анализ графических систем с поддержкой трехмерного

моделирования
1.5. Цель работы и задачи исследования
Глава 2. разработка математического обеспечения интегрированной системы построения пространственных моделей по чертежам ортогональных проекций
2.1. Реализация процесса применения графических баз данных и модуля восстановления трехмерных моделей по ортогональным проекциям в рамках интегрированных компьютерных технологий
2.2. Разработка модульной структуры интегрированной системы построения пространственных моделей по чертежам ортогональных проекций с применением графических баз данных
2.3 Разработка системы комплексного контроля и коррекции инженерных чертежей на предмет ошибок построения и представления графической информации
2.4 Математическое обеспечение восстановления пространственных твердотельных объектов по чертежам ортогональных проекций
2.4.1 Математическое описание пространственной модели
2.4.2 Приведение математического соответствия между твердотельной моделью и тремя видами на чертеже её проекций
2.4.3 Описание процесса генерации человеком пространственной твердотельной модели по трем видам ортогональных проекций
2.4.4 Формализация восстановления пространственной твердотельной модели
по трем видам проекций
Выводы

Глава 3. разработка интерактивной программной системы восстановления пространственных графических моделей по ортогональным проекциям
3.1 Разработка универсальной программной системы комплексной обработки инженерных чертежей
3.2 Разработка программного обеспечения восстановления пространственных графических моделей по ортогональным проекциям
3.3 Синтез структуры системы управления графическими базами данных и формирование графических библиотек
3.4 Инвариантная часть программного обеспечения восстановления пространственных графических моделей по ортогональным проекциям
3.4.1 Разработка блок-схемы функционирования системы управления графическими базами данных
3.4.2 Разработка блок-схемы модуля системы комплексного контроля и коррекции электронных чертежей
3.5 Специализированная часть программного обеспечения восстановления пространственных графических моделей по ортогональным проекциям
3.5.1 Разработка блок-схемы модуля компоновки чертежей ортогональных проекций в едином графическом пространстве
3.5.2 Разработка блок-схемы модуля нахождения точек пересечения графических примитивов
3.5.3 Разработка блок-схемы модуля нахождения максимального контура на виде проекций
3.5.4 Разработка алгоритма нахождения замкнутых циклов
3.5.5 Разработка блок-схемы алгоритма работы модуля восстановления
пространственных моделей по чертежам ортогональных проекций
3.6 Разработка языка последовательного описания чертежей ортогональных
проекций
Глава 4. программная реализация системы восстановления пространственных моделей по ортогональным проекциям с применением графических баз данных
4.1. Разработка графического интерфейса программного обеспечения на основе функциональной схемы взаимодействия подсистем
4.2. Графический интерфейс программного комплекса восстановления пространственных моделей по ортогональным проекциям
4.2.1 Графический интерфейс «Аутентификация пользователей»
4.2.2 Работа в главной форме «Графическая база данных»
4.2.3 Графический интерфейс «Работа с учетными записями пользователей»
4.2.4 Графический интерфейс «Поиск»
4.2.4.1 Поиск по названию объекта или раздела меню
4.2.4.2 Поиск по названию характеристики и ее значению, чертежа, изображения
4.2.5 Пункт меню «Функции»
4.2.7 Графическая форма «Комплексный контроль и коррекция электронных изображений»

4.2.7 Графическая форма «Восстановление пространственной модели по ортогональным проекциям»
4.2.8 Окно «О программе»
4.3 Алгоритм работы восстановления пространственной модели
4.4 Методика восстановления пространственной модели по ортогональным
проекциям
Выводы
Заключение
Список литературы

В ходе исследования современных систем графического моделирования выявлено, что на сегодняшний день на рынке программного обеспечения существует множество систем, отличающихся по функциональным возможностям и стоимости. Но все рассмотренные системы при работе с трехмерными моделями используют нисходящий подход, т.е. из трехмерной модели формируют виды ортогональных проекций, а не наоборот. В тоже время данные системы оперируют только с точными моделями.
1.5. Цель работы и задачи исследования
Целью диссертационной работы является разработка специальных математических и программных средств универсального программного комплекса на основе системы ГБД, позволяющего производить комплексный контроль и коррекцию неточных электронных изображений, а также воссоздание пространственных графических моделей по откорректированным видам проекций.
Для достижения поставленной цели в работе определены следующие задачи исследования:
- провести комплексный анализ и оценку качества программного обеспечения графических систем с точки зрения наличия подходов, методов и алгоритмов средств машинной графики на возможность восстановления и визуализации трехмерных объектов по ортогональным проекциям;
- разработать алгоритмы, методы, структуру подсистемы комплексного контроля и коррекции неточных электронных изображений, создать математическое обеспечение восстановления пространственных моделей по данным изображениям;
- разработать обобщённую структуру человеко-машинного интерфейса, позволяющего организовать оперативный доступ к графическим библиотекам, поиску, модулям комплексного контроля и коррекции, а также подсистеме восстановления и визуализации пространственных моделей;