Программа курса.
Аннотация.
Предлагаемый вашему вниманию оригинальный курс «Методы геометрического моделирования и компьютерной графики» разработан Консорциумом «Геометрическое образование в новых информационных технологиях». Авторы излагают концепцию и возможности применения информационных технологий в геометрическом моделировании и компьютерной графике, а также приобретения практической навыков в работе с одной из систем компьютерной графики.
Цели и задачи курса.
Целью изучения дисциплины «Методы геометрического моделирования и автоматизированного воспроизведения изделий в CAD/CAM/CAE» является теоретическое и практическое овладение учащимися современными информационными технологиями проектирования и конструирования.
Задачи, которые ставятся перед учащимися – изучение основных принципов геометрического моделирования и практика работы с программным обеспечение (ПО), реализующим эти принципы – современными CAD/CAM/CAE- системами.
Изучение вышеназванной дисциплины должны позволить учащемуся:
- понимать значение изучаемых вопросов в современной науке и технике;
- овладеть терминологией изучаемой дисциплины;
- знать основные методы геометрического моделирования, их преимущества и недостатки и области применения;
- понимать способы задания и представления геометрической информации в ЭВМ;
- знать назначение и возможности современных CAD/CAM/CAE- систем, их виды и области предпочтительного применения;
- уметь входить в определенные CAD/CAM/CAE- системы и разбираться в интерфейсе системы;
- уметь выполнять конструкторскую документацию в определенных CAD/CAM/CAE – системах;
- понимать основные принципы 3D-моделирования в CAD/CAM/CAE- системах;
- уметь строить 3D модели в определенных CAD/CAM/CAE- системах;
- уметь визуализировать полученные результаты в определенных CAD/CAM/CAE- системах и осуществлять передачу данных между различными CAD/CAM/CAE- системами.
Целевая аудитория.
Курс предназначен для студентов технических факультетов и преподавателей, повышающих свою квалификацию.
Тематический план.
Тема 1. Основные цели и принципы математического моделирования. Модели в жизни и в геометрии. Способы задания геометрической формы объектов. Прямая и обратная задачи аналитической геометрии.
Тема 2. Назначение и возможности современных CAD/CAM/CAE- систем, их виды и области предпочтительного применения.
Тема 3. Начало и завершение сеанса в определенной CAD/CAM/CAE- системе, интерфейс системы.
Тема 4. Создание и редактирование основных 2D-объектов в определенной CAD/CAM/CAE- системе, выполнение чертежей по ЕСКД.
Тема 5. Создание и редактирование основных 2D-объектов в определенной CAD/CAM/CAE- системе, выполнение чертежей по ЕСКД.
Тема 6. Основные принципы поверхностного 3D-моделирования в определенной CAD/CAM/CAE - системе, визуализация 3D – объектов и получение твердых копий.
Тема 7. Практика поверхностного 3D-моделирования в определенной CAD/CAM/CAE- системе и визуализация построенных 3D – объектов.
Тема 8. Основные принципы твердотельного 3D-моделирования в определенной CAD/CAM/CAE - системе, визуализация 3D – объектов и получение твердых копий.
2 семестр:
Тема 9. Практика твердотельного 3D-моделирования в определенной CAD/CAM/CAE- системе и визуализация построенных 3D – объектов.
Тема 10. Практика редактирования и параметризации объектов 3D-моделирования в определенной CAD/CAM/CAE- системе.
Тема 11. Практика художественной визуализация построенных 3D – объектов – задание текстур, источников света, направлений взгляда и т.п.
Тема 12. Практика получения ассоциированного чертежа объекта 3D-моделирования в определенной CAD/CAM/CAE- системе и визуализация построенных 3D – объектов.
Тема 13. Практика создания сборок объектов 3D-моделирования в определенной CAD/CAM/CAE - системе.
Тема 14. Практика сохранения данных об объектах 3D-моделирования в определенной CAD/CAM/CAE - системе и экспорт-импорт данных между CAD/CAM/CAE - системами.
Тема 15. Основные принципы построения интерфейса пользователя для CAD/CAM/CAE систем. Графические языки. Интерактивные команды. Взаимодействие расчетных и графических программ.
Тема 16. Практика построения несложной системы с компьютерной графикой в определенной CAD/CAM/CAE - системе.
Перечень практических занятий
1. Практика построения и редактирования 2D-изображений.
2. Практика построения чертежей по ЕСКД.
3. Практика построения и редактирования 3D-объектов методом поверхностного моделирования.
4. Практика твердотельного моделирования 3D-объектов, использование булевых операций.
5. Практика редактирования и параметризации 3D-объектов.
6. Практика визуализации 3D-объектов, задание текстур, освещения, направления взгляда.
7. Практика получения ассоциированного чертежа 3D-объекта, работа во многовидовых изображениях.
8. Практика создания сборок 3D-объектов.
9. Практика сохранение данных о 3D-объектах, обмен данными между различными CAD/CAM/CAE - системами.
10. Практика построения несложной системы с компьютерной графикой путем написания программы на графическом языке.
Учебно-методические материалы по дисциплине
Литература:
1. Основная:
1. Иванов А.П., Батраков А.С. Трехмерная компьютерная графика. – М.: Радио и связь, 1995.-224 с.
2. Математика и САПР. В 2-х кн. Кн. 1. Пер. с франц./Шенен П., Коснар М., Гардан И. и др.-М.: Мир, 1988.-204 с.
3. Математика и САПР. В 2-х кн. Кн. 2. Пер. с франц./Жермен-Лакур П., Жорж П.Л., Пистр Ф., Безье П.-М.: Мир, 1989.-264 с.
4. Препарата Ф., Шеймос М. Вычислительная геометрия: Введение. - М.: Мир, 1989.-478 с.
5. Фокс А., Пратт М. Вычислительная геометрия. Применение в проектировании и на производстве.- М.: Мир, 1982.-304 с.
6. Куценко Л.Н., Маркин Л.В. Формы и формулы. -М.: Изд-во МАИ, 1994.-176 с.
7. Стоян Ю.Г., Яковлев С.В. Математические модели и оптимизационные методы геометрического проектирования. -Киев: Наукова думка, 1986.-268 с.
8. Шпур Г., Краузе Ф.-Л. Автоматизированное проектирование в машиностроении. –М.: Машиностроение, 1988. – 648 с.
9. Хокс Б. Автоматизированное проектирование и производство: Пер с англ. –М.: Мир, 1991. – 296 с.
10. Пореев В.Н. Компьютерная графика – СПб.: БХВ-Петербург, 2002. – 432 с.
11. Кудрявцев Е.М. АutoLISP. Основы программирования в AutoCAD – М.: ДМК Пресс 2000.-416 с.
12. Жадаев А.Г. AutoCAD 2006: подробное иллюстрирование руководство. М.: Лучшие книги, 2006. – 240 с.
13. Кудрявцев Е.М. КОМПАС-3D V8. наиболее полное руководство. М.: ДМК Пресс, 2006.- 928 с.
14. Дударева Н.Ю., Загайко С.А. SolidWorks 2007 на примерах –СПб.: БХВ-Петербург, 2007. – 528 с.
Аведьян А.Б., Гагасов Д.А., Куприков М.Ю. ивердотельное моделирование в курсе «Инженерная графика»: Учебное пособие. –М.: Изд-во МАИ, 2001, -36 с.
15. Прерис А.М. SolidWorks 2005/2006. Учебный курс.-СПб.: Питер, 2006, - 528 с.
16. Маркин Л.В., Алипова О.А., Архипова О.В., и др. Практические занятия по интерактивной компьютерной графике на ПЭВМ в системе “КРЕДО”.-М.:Изд-во МАИ, 2001, - 60 с.
18. Нартова Л.Г. Математическое моделирование технических поверхностей. -М., Изд-во «Академия», 2005 г., - 98 с..
19. Якунин В.И. Геометрические основы систем автоматизированного проектирования технических поверхностей. - М.: МАИ, 1993 г., -224 с..
2. Дополнительная:
1. Никулин Е.А. Компьютерная геометрия и алгоритмы машинной графики. -СПб.: БХВ-Петербург, 2003 – 560 с.
2. Давыдов Ю.В., Злыгарев В.А. Геометрия крыла: Методы и алгоритмы проектирования несущих поверхностей. -М.: Машиностроение, 1987.-136 с.
3. Роджерс Д. Алгоритмические основы машинной графики. – М.: Мир, 1989. – 512 с.
4. Роджерс Д., Адамс Дж. Математические основы машинной графики. – М.: Мир, 2001. – 604 с.
5.Петров М.Н., Молочков В.П. Компьютерная графика. Учебник для ВУЗов. СПб: Питер, 2002.- 736 с.
Технические и другие средства обучения
1. ПЭВМ – с оперативной памятью не менее 512 Мб.
2. Программное обеспечение:
- операционная система Windows (не ранее ХР);
- CAD/CAM/CAE – системы (Кредо, Компас, AutoCAD, SolidWorks и др.)
3. Периферийное оборудование:
- принтеры;
- средства вывода изображений большого размера (проекторы или плазменные панели большого размера).
Авторы курса.
Курс подготовлен членом Совета Консорциума «Геометрическое образование в новых информационных технологиях», членом редколлегии образовательного Интернет-журнала «Computer Graphics & Geometry» (cgg-journal.com), доцентом кафедры "Инженерная графика" МАИ Л.В.Маркиным.
|
|
