Раздел 1. Основы 3D графики и инициализация OpenGl в Winwows
Основы представления и визуализации пространственных объектов. Представление цвета. Системы координат: абсолютные и относительные координаты, экранные координаты. Преобразования координат в трехмерном пространстве. Матричные преобразования в OpenGl. Инициализация OpenGl.
Раздел 2. 2D визуализация в OpenGL
Подготовка сцены и настройка проекции для плоского отображения. Основы синтаксиса OpenGl. Отображение вершин, отрезков и полигонов. Управление цветом. Устранение эффекта "ступенек" при отображении линий (антиалиасинг) . Порядок вывода объектов. Прозрачность.
Раздел 3. Отображение 3D объектов
Подготовка сцены и настройка проекции для трехмерного отображения. Перспективное и ортогональное проецирование. Отображение узлов, линий и полигонов в 3D. Буфер глубины. Управление выводом лицевых и изнаночных граней.
Раздел 4. Вывод текста в OpenGl
Использование TrueType шрифтов в программе с OpenGL. Вывод векторных шрифтов с помощью WGL-функций из Windows API.
Раздел 5. Прозрачность и наложение текстур
Создание текстурированных примитивов. Режимы фильтрации текстур, простейшие освещение. Режимы смешивания цветов, полупрозрачность. Использование маски изображения для создания действительной прозрачности при выводе текстур. Наложение микрорельефа методом тиснения, мультитекстурирование и использование расширений OpenGL.
Раздел 6. Анимация и перемещение изображений в 3D
Манипуляции с черно-белым изображением (закраска, смешивание, перемещение и вращение в 3D). Загрузка 3D сцены и перемещение камеры в ней. Эффект развевающейся картинки. Моделирование потока частиц.
Раздел 7. Создание реалистичных изображений
Освещение. Настройка параметров отражения света от поверхностей. Использование буфера шаблона и отсечения для создания теней. Использование буфера трафарета. Эффект тумана.
Литература
-
М. Ву, Т. Девис, Дж. Нейдер, Д. Шрайнер, OpenGL. Руководство по программированию. Библиотека программиста. 4-е издание, СПб. : Питер, 2006,
-
Интернет ресурс: https://pmg.org.ru/nehe/index.html,
-
Р. Верма, Введение в OpenGl, Москва : Горячая линия - телеком, 2004,
-
Д. Херн, П. Бейкер, Компьютерная графика и стандарт OpenGl, Москва: Вильямс, 2005,
-
С. Гайдуков, OpenGL. Профессиональное программирование трехмерной графики на C++, СПб. : БХВ, 2004,
-
Ф. Хилл, OpenGl. Программирование компьютерной графики. Второе издание, Москва : Питер, 2002,
-
Р. Рост, OpenGl. Трехмерная графика и язык программирования шейдеров, М : Питер, 2005.
КОМПЬЮТЕРНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ В ПРИКЛАДНОЙ МЕХАНИКЕ
Цель курса: представить основные идеи, понятия и способы моделирования деталей и сборок, решения и анализа задач механики деформируемого твердого тела в современных системах автоматизированного проектирования.
Задачи курса: обучить слушателей моделированию деталей и сборок, созданию чертежей, решению задач, связанных с движением сборок, решению линейных статических (конструкционных) и квазистатических нелинейных задач при помощи современных CAD/CAE систем SolidWorks и MSC Nastran.
Программа курса
. Введение
САПР: историческая справка, обзор современного рынка САПР, классификация САПР, место SolidWorks и Nastran среди других.
. Моделирование и решение задач в SolidWorks
.. Создание деталей
Порядок создания детали. Объекты эскиза. Геометрические связи. Редактирование эскиза. Параметризация эскиза. Трёхмерный эскиз. Основные элементы. Наложенные элементы. Деформации. Справочная геометрия. Зеркальное отражение и массивы элементов. Операции с деталями. Поверхности. Листовой металл. Отображение детали.
.. Создание сборок
Порядок создания сборки. Вставка компонентов сборки. Сопряжение компонентов сборки. Анализ конфликтов между компонентами. Библиотека стандартных деталей Toolbox.
.. Создание чертежей
Порядок создания чертежа. Создание основной надписи. Чертежные виды. Элементы чертежа. Редактирование чертежа. Добавление размеров в чертеж. Свойства и отображение чертежа. Создание и использование слоев.
.. Исследование движения
Порядок исследования движения. Механические сопряжения. Двигатели, пружины, контактные взаимодействия. Расчет движения. Вывод эпюр. Анализ результатов.
.. Решение задач
Порядок создания исследования. Типы граничных условий и их задание. Построение сетки конечных элементов. Расчет. Анализ результатов. Отображение полей напряжений, деформаций и других величин.
. Моделирование и решение задач в Nastran
.. Геометрическое моделирование
Создание точек. Построение прямых линий, дуг, окружностей, сплайнов. Методы построения поверхностей. Создание объемов. Способы создание твердых тел. Системы координат.
.. Конечно-элементное представление модели
Задание материалов, функциональных зависимостей. Типы конечных элементов. Основные способы разбиения модели на конечные элементы. Модификация сетки и контроль разбиения.
.. Граничные условия
Типы нагрузок и манипулирование ими. Граничные условия (связи).
.. Решение задач
Линейный статический анализ конструкций (балки, пластины и др.). Контактные задачи. Температурные задачи. Квазистатические нелинейные задачи. Графическое отображение результатов и их анализ.
Список литературы
. Дударева И., Загайко С. SolidWorks 2009 для начинающих. С-Пб.: «БХВ-Петербург», 2009.
. Дударева И., Загайко С. SolidWorks. Оформление проектной документации. С-Пб.: «БХВ-Петербург», 2009.
. Lombard Matt. SolidWorks 2010 Bible. Wiley, 2010.
. Алямовский А.А. COSMOSWorks. Основы расчета конструкций на прочность в среде SolidWorks. М.: ДМК-Пресс, 2010.
. Алямовский А.А. Инженерные расчеты в SolidWorks Simulation. М.: ДМК-Пресс, 2010.
. Рыбников Е.К., Володин С.В., Соболев Р.Ю. Инженерные расчёты механических конструкций в системе MSC.Patran-Nastran. Учебное пособие – М., 2003. – 130 с.
. Шимкович Д.Г. Расчет конструкций в MSC/Nastran for Windows. М.: «ДМК Пресс», 2003.
. Рычков С.П. MSC.visualNastran для Windows. М.: NT Press, 2004.
. MSC Nastran/Patran User Guides, 2004.
<предыдущая страница