Введение 5
1. Цели и задачи работы 7
2. Причины возникновения проблемы и её актуальность 8
2.1. Понятие параметрического моделирования 8
2.1.1. Системы инженерного проектирования и моделирования 8
2.1.2. Параметризация и её преимущества 9
2.2. Программный комплекс ELCUT, основные возможности 10
2.3. Обзор существующих подходов к параметризации .... 12
2.3.1. AutoCAD 14
2.3.2. Pro/ENGINEER 15
2.3.3. КОМПАС 15
2.3.4. SolidWorks 16
2.4. Актуальность задачи создания параметрического редактора для ПК ELCUT 18
3. Проектирование системы 19
3.1. Выбор используемых технологий 19
3.2. Проектирование функциональности 19
3.2.1. Геометрические примитивы 20
3.2.2. Понятие фигуры 20
3.2.3. Возможности редактирования 21
3.2.4. Параметризация 21
3.2.5. Проверка совместимости 24
3.2.6. Преобразования 24
3.3. Проектирование пользовательского интерфейса 25
4. Реализация 26
4.1. Описание пользовательского интерфейса 26
4.1.1. Вкладка ’’Элементы” 26
4.1.2. Вкладка ’’Параметры” 28
4.1.3. Вкладка ’Преобразования” 31
4.2. Описание реализации 31
4.3. Анализ результатов тестирования и опытной эксплуатации 33
4.4. Основные результаты 33
Заключение 35
Список литературы 36
В современном мире компьютерные технологии получают всё более и более широкое распространение. Повсеместное использование получает автоматизация инженерного проектирования и моделирования. Действительно, с помощью машинных вычислений можно сильно сократить затраты, например, на время, использование интеллектуальных ресурсов и материалов. Системы автоматизированного проектирования и моделирования (САПР или CAD/CAE [18]) стали привычным инструментом любого конструктора.
Системы CAD/CAE включают в себя множество программных и аппаратных средств — от систем двумерного черчения до трехмерного параметрического моделирования поверхностей и объемных тел [27]. Существует большое количество удобных систем моделирования и проектирования, такие как AutoCAD [23], FreeCAD [5], Компас [19] и т.д. С помощью систем проектирования можно создавать специализированные трёхмерные и двумерные чертежи и получать визуализацию моделей. Системы моделирования позволяют понять, какими свойствами будет обладать модель в реальных условиях эксплуатации.
В данной бакалаврской работе реализован прототип графического редактора, обеспечивающего возможность параметризации объектов. Реализация редакторов такого типа, в общем случае, является довольно сложной, но очень важной и актуальной конструкторской задачей — задачей параметрического моделирования [8]. Параметрическое моделирование лежит в основе многих систем автоматизированного проектирования. Параметризация позволяет за короткий промежуток времени рассмотреть различные конструктивные схемы и избежать принципиальных ошибок.
Одной из распространенных отечественных систем моделирования является программный комплекс ELCUT [4]. В настоящее время в рамках разработки новой версии программы ELCUT появилась необходимость в новом геометрическом редакторе с возможностью параметризации. При его разработке возникла необходимость в исследовании
различных вариантов интерфейса и способов реализации. Программа, реализованная в данной бакалаврской работе, демонстрирует один из таких способов для двумерной геометрии.
1. Цели и задачи работы
Целью данной работы является обеспечение возможности параметризации для графического редактора двумерной геометрии. С помощью этого редактора можно создавать объекты (как простые, например, точки и отрезки, так и более сложные — окружности и многоугольники) и фигуры, состоящие из совокупности объектов. При объединении объектов задаются отношения между ними, то есть фиксируются некие параметры. Параметризация [21] позволяет автоматически изменять объекты.
Для выполнения этой цели были поставлены следующие задачи:
• изучить основные возможности существующих систем параметризации;
• рассмотреть особенности ELCUT и его требований к параметризации;
• выбрать набор функциональности для реализации;
• спроектировать интерфейс и разработать архитектуру редактора;
• реализовать программу;
• проанализировать результаты проделанной работы с точки зрения удобства и набора возможностей.
В рамках данной работы получены следующие результаты:
1. Разработан и реализован графический редактор c возможностью параметризации, с помощью которого можно создавать простые геометрические объекты, изменять их и удалять.
2. Проанализирован интерфейс программы. Сделан вывод, что для данного набора элементов и параметров он удобен, но требуются дальнейшие исследования для обобщения рассматриваемого подхода на более сложные виды параметрических связей (например, касательная к окружности).
3. Программа протестирована, на основе чего намечены пути исправления и модернизации функциональности приложения.
