GC-Modelado SólidoA. García-Alonso1 Modelado sólido LINK LINK

GC-Modelado SólidoA. García-Alonso2 Profesor Página personal – Despacho (cómo llegar), teléfono, etc Material clases – Los avisos están en el fichero : novedades.txt Descripción trabajos prácticos Material asignatura: apuntes, exámenes, OpenGL, etc – Tutorías –Martes de a 13.30, Jueves 9 a 12, tardes en curso Evaluación: 50% trabajos clase, 50% examen

GC-Modelado SólidoA. García-Alonso3 Alumnos Encuesta Ficha

GC-Modelado SólidoA. García-Alonso4 Bibliography A.A.G. Requicha, “Representations of Rigid Solids: Theory, Methods and Systems”, Computing Surveys, Vol. 12, No. 4, pp , 1980 K. Rule, “3D Graphics File Formats”, Addison-Wesley, 1996 Foley, van Dam, Feiner, Hughes, “Computer Graphics. Principles and Practice”, Addison-Wesley, “The CAD/CAM Handbook”, Ed. C. MacHover, McGraw Hill, 1995 C. McMahon, J. Browne, “CAD CAM form Principles to Practice”, Addison-Wesley, 1993 Computer Graphics World

GC-Modelado SólidoA. García-Alonso5 Web IGESwww.scra.org/uspro/stds/wh-iges.html STEPwww.nist.gov/sc4/www/stepdocs.htm

GC-Modelado SólidoA. García-Alonso6 Áreas de trabajo Producción –CAD : Computer Aided Design –CAE : Computer Aided Engineering –CAM : Computer Aided Manufacturing –CIM : Computer Integrated Manufacturing –  C4 GIS : Geographic Information Systems Arquitectura –Edificios –Urbanismo Animación, etc

GC-Modelado SólidoA. García-Alonso7 Temáticas actuales Compartir/transportar información Web3D Sistemas de documentación integral

GC-Modelado SólidoA. García-Alonso8 Compartir/transportar información Interoperability (CGW 8/00, 43-48) Standards –Formal –“de facto” Proprietary converters (direct translators) Geometric kernels (CGW 6/98, 19-20) –Acis –Parasolid Use the program’s API Visualization technology

GC-Modelado SólidoA. García-Alonso9 Web3d Estándares –Vrml –Universal Media : Texturas, sonidos, … Examinar Pasear Mundos virtuales compartidos Diálogo 3D

GC-Modelado SólidoA. García-Alonso10 Representación de cuerpos Tipos de cuerpos : –Sólidos Rígidos Deformables (plástico, elástico, …) –Fluidos Líquidos Gases Modelos geométricos para sólidos rígidos –Volumen –Superficie –Viga Representación o modelo: abstracto / concreto

GC-Modelado SólidoA. García-Alonso11 Aspectos prácticos del modelado Modelo abstracto vs. Formato alfanumérico Almacenamiento en fichero –Formatos propietarios –Estándares oficiales o de hecho –Conversiones entre ficheros –K. Rule “3D graphics file formats”, Addison Wesley, 1996 –J.D. Murray “Eencyclopaedia of graphics file formats” O’Reilly, 2ª ed., 1996 Edición –Editor de texto (pov, vrml, obj, …) –Programa CAD : múltiples formatos (“empaquetar”) Geometría, materiales, texturas

GC-Modelado SólidoA. García-Alonso12 Representaciones : repaso Geometría constructiva de sólidos (CSG) Replicado de primitivas (Primitive instancing) Modelos de fronteras (Boundary Representations) –Poliedros y otras representaciones de caras planas –Superficies curvas Barrido Representaciones de partición espacial –Descomposición en celdas –Enumeración de ocupación espacial –Árboles

GC-Modelado SólidoA. García-Alonso13... –Árboles Octrees Binarios Binarios de partición espacial Octrees modificados Ordenación espacial Características (Features) Modelos paramétricos Modelos variacionales (restricciones)

GC-Modelado SólidoA. García-Alonso14 REPASAR EL TEMA DE MODELADO

GC-Modelado SólidoA. García-Alonso15 Propiedades Eficiente Compacto file / application / network Precisión adecuada Dominio amplio No ambiguo 2 cuerpos no puedan tener id. representación Único un sólido sólo tenga una representación posible Válido –No toda región definible matemáticamente es válida –Que sea imposible crear una representación no válida Operaciones cerradas rotación, traslación, …

GC-Modelado SólidoA. García-Alonso16 Eficiencia : operaciones sobre el modelo Creación –Crear ó editar : escultor / “insertar” –Coste de uso (interfaz de usuario) –Coste de operación (generar el modelo concreto pedido por el usuario) Transformar –De un modelo (abstracto) a otro –Dentro de un modelo abstracto, cambios de formato –Mantenimiento simultaneo de varias representaciones A nivel de aplicación (programa) A nivel de ficheros (neutro o estándar, análisis, prototipado rápido, fabricación,simulación, …)

GC-Modelado SólidoA. García-Alonso17... Análisis –Propiedades geométricas: momento de inercia, cdg, volumen (masa) –Propiedades topológicas: búsqueda de elementos próximos –Representación gráfica –MEF (método de los elementos finitos …) Térmicos Deformaciones / tensiones –Estructuras –Arquitectura / urbanismo Proyección de sombras

GC-Modelado SólidoA. García-Alonso18... Posición –Interferencia geométrica (colisión) Simulación (vehículos, mecanismos, factory layout, mecanizado, ) Path planning (robótica) Redes de tuberías (plantas, barcos, urbanismo, … ) Prevenir choque en sistemas en funcionamiento –Distancia Colisiones Compactar sistemas (tolerancia) Montaje Mantenimiento

GC-Modelado SólidoA. García-Alonso19 Precisión : aproximaciones Dibujar –Polígonos –Píxeles Fabricar –Máquina herramienta Tolerancias de ajuste Acabados superficiales Volumen finito de la herramienta de corte –Calderería : deformaciones –Fundición : dilatación –Estampación

GC-Modelado SólidoA. García-Alonso20... Calcular –Masa –Gradientes temperaturas –Tensiones, … Modelos geométricos –Dominio de objetos –Cuerda Nº caras en una esfera de radio 10cm y cota 1mm –Tamaño voxel

GC-Modelado SólidoA. García-Alonso21 Criterio de selección No siempre las representaciones tienen que corresponderse con un modelo sólido –Mecanismos (masa y momento de inercia) –Estructura pilares y vigas (sección, problema nudos) –Redes tuberías (transiciones, bifurcaciones, elementos) –Carreteras –Etc

GC-Modelado SólidoA. García-Alonso22... Que resuelva el problema –Superar la calidad/precisión mínima aceptable –Coste razonable Tiempo –Preparación (creación) –Mantenimiento (modificación) –Cálculo (uso) Requisitos de equipo y software Almacenamiento Transmisión –Optimizar calidad/coste –No optimizar para ahorrar en el chocolate del loro

GC-Modelado SólidoA. García-Alonso23 Ficheros Book : Rule –3DS, DXF, COB, OBJ, POV, RAW, VRML, NFF-WTK “group”, “tree”, indices, … Stereolitography STL.stl Wavefront.obj –Alias / Wavefront (Maya) –index 1 DXF.dxf –Autodesk POV Ray –NURBS & CSG

GC-Modelado SólidoA. García-Alonso24... Virtual reality modeling language (VRML).wrl –ISO VRML’97 – –index 0 IGES –muy amplio –acotaciones, referencias, –NURBS STEP –modular –en desarrollo

GC-Modelado SólidoA. García-Alonso25 Representaciones : aplicación B-reps : operar, dibujar, transmitir Barrido : casos particulares, colisiones CSG : interfaz de usuario, historia Instancias : estandarizar piezas, montajes, ¿web? Descomposición celdas : análisis MEF, modular Voxels : medicina, continuo, spatial sorting (búsquedas), ¿dibujar? Árboles : ordenación