Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Унификация графических стандартов в системах геометрического моделирования

Диссертация: Унификация графических стандартов в системах геометрического моделирования
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

На базе разработанного научно-методического обеспечения была реализована инвариантность системы относительно двух графических стандартов и выявлены способы обеспечения инвариантность и для других библиотек. Основные теоретические положения и результаты исследования опубликованы автором в четырёх научных статьях и тезисах докладов и на научно-технических конференциях всероссийского… Читать ещё >

Содержание

  • 1. ГРАФИЧЕСКИЕ ИНСТРУМЕНТЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ РАЗРАБОТКЕ СИСТЕМ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
    • 1. 1. Анализ интерфейсных частей систем геометрического 10 моделирования на различных этапах жизненного цикла изделия
      • 1. 1. 1. Применение систем геометрического моделирования на 10 протяжении жизненного цикла изделия
      • 1. 1. 2. Анализ функциональности систем на различных этапах 14 жизненного цикла
      • 1. 1. 3. Задачи визуализации на различных этапах жизненного 17 цикла изделия
    • 1. 2. Основные принципы построения пользовательского 20 интерфейса
    • 1. 3. Интерфейс пользователя на примере существующих 22 САПР
    • 1. 4. Проблемы применения закраски в САПР. История. 25 унификации графических средств
    • 1. 5. Программное устройство САПР
    • 1. 6. Математический и программный аппарат 34 компьютерной графики
    • 1. 7. Применение существующих библиотек рендеринга 51 для проблем САПР
    • 1. 8. Постановка задачи 53 1.8.1. Цели разработок
      • 1. 8. 2. Вербальная постановка задачи
      • 1. 8. 3. Математическая постановка задачи 55 1.9. Выводы
  • 2. МОДЕЛЬ УНИФИКАЦИИ ГРАФИЧЕСКИХ 59 БИБЛИОТЕК
  • 2. 1, Модель взаимодействия системы с интерфейсом
  • 2. 2 Архитектура унифицированного графического интерфейса
    • 2. 3. Технологии использования унификации
      • 2. 3. 1. Принцип полиморфизма
      • 2. 3. 2. Унификация на уровне исходных текстов
      • 2. 3. 3. Унификация на уровне динамических библиотек 70 2.4. Выводы по части
  • 3. РЕАЛИЗАЦИЯ УНИФИЦИРОВАННОГО 73 ПРОГРАММНОГО ГРАФИЧЕСКОГО ИНТЕРФЕЙСА
    • 3. 1. Описание основных разделов функций интерфейса
    • 3. 2. Унификация пространственных преобразований
      • 3. 2. 1. Унификация матричных представлений
      • 3. 2. 2. Унификация матриц трансформации
    • 3. 3. Реализация универсальной прозрачности
    • 3. 4. Реализация выбора
    • 3. 5. Реализация реакции на выбор
      • 3. 5. 1. Алгоритм смещения по глубине
      • 3. 5. 2. Алгоритм отключения теста по глубине
    • 3. 6. Программные средства реализации (разработки)
    • 3. 7. Краткое описание декларативной части интерфейса 96 3.8. Оптимизация модулей реализации интерфейса 99 3.9. Выводы по части
  • 4. ПРИКЛАДНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ УНИФИЦИРОВАННОГО ГРАФИЧЕСКОГО ИНТЕРФЕЙСА
    • 4. 1. Возможность использования унифицированного 110 интерфейса на различных этапах автоматизации жизненного цикла

    4.2. Использование унифицированного программного 113 графического интерфейса при проектирование моделей в режиме полной закраски в автоматизированной системе конструирования и технологической подготовки производства «КРЕДО»

    4.2.1. Визуализация моделей в системе «КРЕДО» в 113 контексте решаемых ею задач

    4.2.2. Архитектура интеграции программного интерфейса 116 с АСК ТПП «КРЕДО»

    4.2.3. Влияние использование унифицированного 124 интерфейса на подпрограммы визуализации системы «КРЕДО»

    4.2.4. Влияние интеграции графического интерфейса с 125 АСК ТПП «КРЕДО» на диалоговый интерфейс пользователя

    4.3. Просмотровщик сборочных моделей с ведением 128 технологического дерева сборки на базе унифицированного графического интерфейса

    4.3.1. Состав и назначение просмотровщика

    4.3.2. Ведение дерева иерархии объектов

    4.3.3. Архитектура интеграции унифицированного 136 интерфейса с программой просмотра.

    4.4. Просмотровщик удаленных WRML файлов для вычислительных сетей (ActiveX компонента) на базе унифицированного графического интерфейса

    4.5. Результаты применения унифицированного 141 интерфейса на различных этапах жизненного цикла

    4.6. Проектные рекомендации

    4.6.1. Проектные рекомендации для разработки новых 145 модулей интерфейса

    4.6.2. Проектные рекомендации для использования 148 разработанных программных модулей интерфейса

    4.7. Выводы по части 150

    ВЫВОДЫ * 152

    СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 154

    ПРИЛОЖЕНИЕ

    1. Основные сокращения и определения

    2. Материалы о внедрении

Унификация графических стандартов в системах геометрического моделирования (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

В настоящее время можно говорить о значительном расширении программных инструментов, в задачи которых входит работа с трехмерными моделями. Помимо уже привычных систем проектирования и геометрического моделирования, развитие аппаратных средств позволило использовать трехмерную компьютерную графику в программах моделирования объектов и процессов в различных областях — архитектуре, медицине, и т. д. в игровых программах. Развитие вычислительных сетей сделало возможным использование трехмерной анимации в глобальных вычислительных сетях. Современные средства поддержки и автоматизации жизненного цикла изделия вышли на тот уровень, когда наличие визуального представления модели необходимо на каждом этапе: от проектирования до утилизации. Предметом отображения являются не просто модели — предмета разработки, но и всех сопутствующих процессов: от моделирования сборочных и производственных процессов до имитации его утилизации.

При разработке систем, в которых присутствуют визуальные представления трехмерных объектов, перед разработчиками неизбежно встает задача организации пользовательского интерфейса, интерактивного диалога между конструктором и моделью или процессом. Эта задача включает в себя разработку и реализацию эффективных алгоритмов получения растровых представлений трехмерных объектов.

Бурное развитие вычислительных средств и конкуренция среди разработчиков графических систем за последние десятилетия, привели к появлению на сегодняшний день нескольких графических стандартов.

Анализ существующих систем геометрического моделирования показал, что актуальной на сегодняшний момент остается проблема инвариантного использования системой различных графических стандартов.

Практическая значимость разработанного научно-методического обеспечения заключается в возможности построения с его помощью инвариантного приложения относительно различных графических стандартов. Разработанные модель и технические средства унификации позволяют использовать выработанную методику при разработке широкого спектра систем геометрического моделирования.

Внедрение результатов работы. Алгоритмы и методики, полученные в диссертационной работе, реализованы в виде программных объектно-ориентированных компонент и внедрены в ОАО «НИЦ АСК» и ОАО «Solid Works Russia», что подтверждается соответствующими актами о внедрении.

Основные теоретические положения и результаты исследования опубликованы автором в четырёх научных статьях и тезисах докладов [14−20] и [25−26] на научно-технических конференциях всероссийского и международного значения.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и списка использованных материалов. Работа содержит 180 страниц, в том числе 16 рисунков, 16 схем и 3 графика.

ВЫВОДЫ.

1. Проведен анализ инструментов и средств разработки интерфейсных частей систем геометрического моделирования и выявлены решения по инвариантному использованию графических стандартов.

2. Проведен анализ задач автоматизации этапов жизненного изделия и установлено соответствие между характеристиками средств получения визуального представления моделей и требуемой на конкретном этапе функциональности системы.

3. Выработана модель унификации графических стандартов для инвариантного использовать графические инструменты в компонентах визуализации систем геометрического моделирования.

4. На базе разработанного научно-методического обеспечения была реализована инвариантность системы относительно двух графических стандартов и выявлены способы обеспечения инвариантность и для других библиотек.

5. Прикладное использование разработанного научно-методического обеспечения позволило в среднем в 7 раз сократить количество вызовов и объем информационных потоков между, проектируемой системой и интерфейсным модулем, по сравнению с графической библиотекой.

6. Использование программных модулей при унификации графических стандартов позволило дополнить унифицированный интерфейс средствами организации интерактивного процесса проектирования и дополнительными инструментами, необходимыми для разработки интерфейсных частей систем геометрического моделирования.

7. Выработать проектные рекомендации для использования разработанного научно-методического обеспечения, а также для разработки программных модулей интерфейса для унификации других библиотек.

8. Разработанное научно-методическое обеспечение было практически использовано при разработке систем геометрического моделирования для автоматизации шести этапов жизненного цикла изделия и доказана возможность его использования при автоматизации всех этапов жизненного цикла изделия.

Таким образом, в данной диссертационной работе разработано научно-методическое обеспечение, включающее методики, алгоритмы, программные модули и проектные рекомендации унификации различных графических стандартов для разработки интерфейсных частей систем геометрического моделирования.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Л. «STL для программистов С++» М.: ДМК 1999.
  2. Т. «Объектно-ориентированное программирование в действии» СПб.: Питер 1997
  3. И. Ю. «С++ & Visual Studio .NET.» КУДИЦ ОБРАЗ •2003
  4. Б. И. Березин С.Б. «С и С++» М.: «ДИАЛОГ-МИФИ», 1995
  5. А.Г., Давыдов Ю.В., Елисеев Ю. С. «CALS в авиастроении», 2000
  6. Р., Пинсон Л. «С++ изнутри» Киев «ДиаСофт» 1993.
  7. Галактионов В.А. «Генерация изображений в базисной графической системе»
  8. С., Маккарти Б. «Самоучитель Visual С++ 6 в примерах. Учебник» ТИД ДС • 2002
  9. В. Интерактивная машинная графика. Пер. с англ. М.: Мир, 1981
  10. К., Кейт «Использование Visual С++ 5″ К.: Диалектика. 1997
  11. К. „Использование Microsoft Visual С++ .NET. Специальное издание“ Вильяме • 2003
  12. Ю.В., Суров В. И. „Современные средства конструирования наукоемких изделий“ Информационные технологии в наукоемком машиностроении.
  13. В. А. „Самоучитель Жаркова по анимации и мультипликации в Visual С++ .NET 2003″ Жарков Пресс • 2003
  14. С.В. Автоматизация СГМ. Тезисы докладов международного симпозиума „Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред“, -Ярополец, 2003 г.
  15. С.В. Разработка унифицированного программного графического интерфейса для АСК 11 111 „КРЕДО“. Материалы конкурса „Компьютерный инжиниринг“, — Москва, 2003 г.
  16. С.В. Средства унификации программных компонент при разработке программного обеспечения на примере стандартных графических. Тезисы докладов „Авиация и космонавтика 2003″, Москва 2003.
  17. С.В. Использование графических стандартов в современных системах геометрического моделирования. Тезисы докладов международного симпозиума „Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред“, -Москва, 2004 г.
  18. С.В. Интеграция графических стандартов в современных системах геометрического моделирования.
  19. Тезисы докладов международной студенческой школы-семинара „Новые информационные технологии“, Судак, 2004 г. Ч.1.-С. 147−148.
  20. В.А., Юрин В. Н. „К разработке корпоративной информационной среды, реализуемой на основе электронных технологий“ Журнал Информационные технологии. № 1. 2002.
  21. М. „OpenGL. Графика в проектах Delphi“. 2000 г.
  22. М. „DirectX .Графика в проектах Delphi“. 2000 г.
  23. Д., Уингоу С., Шеферд Д. „Программирование на Visual С++ 6.0 для профессионалов (с CD-ROM)“ Русская Редакция • 2000
  24. С.С., Зеленов С. В. Расширение оформительских возможностей АСК 11 111 „КРЕДО“ с применением шрифтов True Туре. Тезисы докладов международной молодежной научной конференции „Гагаринские чтения“, -Москва, 2000 г. 4.2.
  25. Лукас П. „С++ под рукой“ Киев „ДиаСофт“ 1993
  26. Мейсон, Нейдер Д., Девис Т., Шрайнер Д. „OpenGL. Руководство по программиста.“ 2002 г.
  27. А., Тихомиров Ю. „Visual С++ и MFC“ Cn6.:BHV-Санкт-Петербург 1997
  28. В.Е., Лященко А. А. „Справочник по машинной графике“, 1984 г.
  29. Музыченко „Самоучитель компьютерной графики“ Технол оджи-3 ООО
  30. У., Паппас К. „Эффективная работа: Visual С++ .NET“ Питер-2002
  31. У., Спрулл Р. Основы интерактивной машинной графики. Пер. с англ. М.: Мир, 1976.
  32. Ю., Скрайбнер К, Уайт Д. „MFC и Visual С++ 6. Энциклопедия программиста (с CD-ROM)“ ДиаСофтЮП • 2003
  33. С.А., Концепция управления жизненным циклом.// Открытые системы, #02/200 236. „Открытые Системы“ журнал # 4(12)/95
  34. Т. Алгоритмы машинной графики и обработки изображений. Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1986.
  35. К.Х., Мюррей У. Х. „Отладка в С++“ М.: „Бином“ 2001
  36. Поляков, А „Методы и алгоритмы компьютерной графики в примерах на Visual С++“ BHV-СПб • 2002
  37. А. „Инженерная графика (+ CD-ROM)“ (2002)
  38. А. „Инженерная графика. Просто и доступно“ (2000)
  39. Рейнбоу „Компьютерная графика Энциклопедия“ Издательство: Питер
  40. Д. Алгоритмические основы машинной графики. Пер. с англ. М.: Мир, 1989. 512 с.
  41. Седжвик Р. „Фундаментальные алгоритмы на С++“ Издательство „Диасофт“, 2002 г
  42. Соколенко П."Программирование SVGA-графики для IBM РС“ BHV-СПб • 2001
  43. Страуструп Б. „Яык программирования С++“ Киев „ДиаСофт“ 1993
  44. Тарасов И.А.“ Основы программирования в OpenGL. Учебный курс» 2001 г.
  45. Ю. «Open GL Программирование трехмерной графики» СПб.: BHV
  46. Ю. «Самоучитель MFC (с дискетой)» BHV-СПб • 2002
  47. Флеминг «Создание фотореалистичных изображений» М.: ДМК
  48. Дж., вэн Дэм А. Основы интерактивной машинной графики: В 2-х книгах. Пер. с англ. М.: Мир, 1985.
  49. Френсис Хилл «OpenGL. Программирование компьютерной графики. Для профессионалов» 2002 г.
  50. Чепмен Д."Освой самостоятельно Visual С++ .NET за 21 день" Вильяме • 2002
  51. Д. «Технологии AxtiveX и OLE» М.: «Microsoft Press Русская редакция» 1997
  52. JI.B., «PLM не роскошь, а необходимость» // Открытые системы, #06/2003
  53. Е.В., Боресков А. В. Компьютерная графика. Динамика, ж реалистические изображения.М.:"ДИАЛОГ-МИФИ", 1995.228 с.
  54. Е. В., Боресков А. В. «Компьютерная графика. Полигональные модели «2000 г.
  55. Г. «Программирование на С и С++ для Windows95»-K.: «BHV» 1995
  56. Д. «OpenGL. Официальный справочник» Диасофт • 2002
  57. Э. «Интерактивная компьютерная графика. Вводный курс на базе OpenGL, 2-е изд.» 2001 г.
  58. Юань «^"Программирование графики для Windows (с CD-ROM)» Питер • 2002
  59. D.B., Bono P.R., «CGM and CGI Metafile and Interface Standards for Computer Graphics», Springer-Verlag (1988).
  60. D.B., Duce D.A., «ISO Standards for Computer Graphics -The First Generation», Buttenoorths (1990).
  61. Ausura Bill, Deck Mark, The «new» Product Lifecycle Management systems: What are these PLM systems? And how can they help your company do NPD better? www.pdma.org.
  62. Brodlie K.W., Hopgood F.R.A., Duce D.A., «Second Generation Computer Graphics Standards», RAL 89−097, Rutherford Appleton Laboratory (1989).
  63. G., Kansy K., Pfaff G., «Computer Graphics Programming, GKS The Graphics Standard», Springer-Verlag (1987).
  64. G.L., «Graphics formats», Byte, 305−310 (Sept. 1990).
  65. Hardenbergh Jan, «PEX Programming. A Mixture of PHIGS, PZXlib, X and Motif', EG92 TNI, Zurographics Technica/ Report Series.
  66. Hearn D., Baker P. M. Computer Graphics. Prentice Hall, 1994.
  67. Hopgood F.R.A., Duce D. A., Gallop J. R., Sutcliffe D. C., Introduction to the Graphical Kernel System (GKS) (2nd ed. revised for international standard), Academic Press Ltd., London, UK, 1986
  68. R.J., Hewit W.T., «GKS-3D and PHIGS Theory and Practice», Tutorial, Zurographics'88 (1988). 22. Newman W.M., Sproull R., Principles of interactive computer graphics, 1979
  69. Parasolid, «Ядро геометрического моделирования», http://www.ugs.ru/Parasolid/parasolidoverview.htm
  70. Product Lifecycle Management, «Empowering the Future of Business». CIMdata, www.acutyinc.com/News/articles/PLMdefinedCIMdata.pdf.
  71. W., Slater M., Drake K., Simmins A., Davison A., Williams P., «First Impression of NeWS», Computer Graphics Forum, v.7, n. 1,1998.
  72. R., «Comparing OpenGL and PEX, Tutorial Notes, Eurographics '94 (1994).
  73. S.W., «X and PEX Programming», Tutorial Note, Eurographics '90 (1990).
  74. P.R., «A Short History of CAD Data Transfer Standarts», EE CG&A, Jun 1987pp.64−67.1. Электронные издания
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?