Inhaltsverzeichnis
- Organisatorisches
- CAD - Computer Aided Design
- CG - Computer Graphics
- Grundlagen geometrischer Modellierung
- Software:
- Klausur: Theoretische Zusammenhänge (größtenteils Multiple-Choice)
-
CAD: Computer Aided Design (Computergestützte Entwicklung von Produkten)
- MCAD: Mechanical CAD
- ECAD: Electronic CAD
- Beispiele für Applikationen: System-Simulationen (thermisch, aerodynamisch, Materialdatenbanken, Recycling, ...)
- CAE: Computer Aided Engineering (Produktentwicklung mit Simulation)
- ERP: Enterprise Resource Planing (Kaufmännische Produktentwicklung)
- PPS: Production Planning System (in der Produktion verwendet)
-
PDM/PLM Produktdatenmanagement/Product Lifecycle Management
- anwendungsbezogene Funktionen
- anwendungsübergreifende Funktionen: Import/Export, Archivierung und Backups, ...
- Produktdaten: Modelle, ...
- Metadaten: Daten, die Produktdaten näher beschreiben, z.B. Datenzugriffslog
- Mechatronik: Mechanik + Elektronik + Softwareentwicklung?
- e-collaboration: elektronische Zusammenarbeit bei der Produktentwicklung
- Rapid-Prototyping (additive manufacturing): Digitales Modell in reales Produkt überführen (Prototyping: 3D-Druck)
- PEP: Produktentwicklungsprozess (genormt nach DIN)
- Industrie 4.0 (Digitalisierung als 4. industrielle Revolution) / IoT / Digitaler Zwilling / Digitale Transformation / ...
- integriertes Produktdatenmodell: Datenmodell, was komplettes Produkt beschreibt
- Tendenzen bei Herstellern: Abo-Modelle, Abdeckung des gesamten PLM, Angebot in unterschiedlichen Preissegmenten, cloudbasierte Angebote
- komplexe Geometrien sind aus "Features", deutsch "Formelemente[n]" aufgebaut
$\rightarrow$ Fasen, Bohrungen, ...- bestehen wiederum aus Flächenelementen aus Kanten und Vertices, die eine Hüllengeometrie erstellen
- Historiengraph (Modellbaum) beschreibt die vollständige Geometrie und auch die "Entstehungsgeschichte" der Objekte, enthält "Know-how des Konstrukteurs"
- NURBS: Non-Uniform Rational B-Spline; Übetragung von Splines in den Raum
$\rightarrow$ Flächenbeschreibung- heutige CAD-Systeme sind NURBS-Modellierer
- TrueType: Fonts, ausschließlich mit Splines beschrieben
- "Metabälle": Tropfenform als Modell-Basis, Partikelsysteme
Umwandlung von Daten des Objektraums in grafische Daten des Bildraumes
- CG: Computer Graphics
- DCC: Digital Content Creation
- Rendering: Berechnung der grafischen Ausgabe
- Immersion: Eintauchen in virtuelle Welten
- VR/AR/MR/XR: Virtual-/Augmented-/Mixed-Reality
- Punkte, Linien, Polygone, Spline, Bézier-Kurven, Kreise, Rechtecke, Text (mit Fonts)
- Kreise sind problematisch, da sie eigentlich Polygone mit unendlich vielen Ecken sind
$\rightarrow$ müssen in Liniensegmente aufgeteilt werden- Fachbegriff: Segmentierung und Tesselierung
- Punkte sind auch problematisch: sie sind dimensionslos, man würde ihn nicht sehen
$\rightarrow$ prozentual berechnete Größe abhängig von der Bildschirmauflösung - Spline und Beziér-Kurve: frei geformte Kurven, die durch Punkte gehen; mathematisch ein Polynom n-ten Grades
- muss ebenfalls in Liniensegmente unterteilt werden, mehr noch als Kreise
- wenn das einmal geschehen ist, kann die Kurve jedoch nicht mehr wiederhergestellt werden
- v.a. bei Datenübertragung zu anderen Programmen
- muss ebenfalls in Liniensegmente unterteilt werden, mehr noch als Kreise
- Quader, Kugel, Zylinder, Kegel, ...
- Bézier-Fläche / NURBS (Non-Uniform Rational B-Spline and Surfaces), Subdivision Surfaces Modeling / SubD NURBS
- Metabälle / Blob-Netz (verbindet sich selbstständig mit anderen Objekten mithilfe Verbindungsoberfläche)
- Problemstellungen:
- Parameter, UI-Erstellung, Tesselierung, Interpolation, alternative Modellierungsansätze
- Tesselierung genauer: Flächen werden in Dreiecke unterteilt
- moderne CAD-Systeme sind meist NURBS-Modellierer
- SubD NURBS in Autodesk Inventor: "Freiform erstellen"
- Vereinigung OR
- Differenzmenge "A\B" (NOT?)
- Schnittmenge AND