OKSF 4.1 Osnovni pojmovi reverznog modeliranja
•Download as PPTX, PDF•
0 likes•138 views
Online kurs: 3D modeliranje slobodnih formi u softver Fusion 360. Mašinski fakultet Univerziteta u Nišu. Realizacija: Nikola Vitković. Kompletan online kurs je objavljen ovde: http://160.99.22.125:9000/courses/course-v1:MEF+OKSF+2018-19_S2/about
Recommended
More Related Content
More from Milan Zdravković
More from Milan Zdravković (20)
OKSF 4.1 Osnovni pojmovi reverznog modeliranja
- 2. Metode razvoja proizvoda • Direktni inženjering (Forward engineering) • Reverzni inženjering (Reverse engineering)
- 3. Direktni inženjering • Naziva se i klasični inženjering • Polazi se od ideje za neki novi proizvod na osnovu koje se definiše specifikacija proizvoda • CAD (Computer-Aided Design) • CAPP (Computer-Aided Process Planning) • CAM (Computer-Aided Manufacturing) • Montaža • Provera kvaliteta
- 4. Reverzni inženjering • je proces kojim se postojeći objekat, proizvod ili sistem za koji ne postoji tehnička dokumentacija, analizira i snima u cilju određivanja njegove strukture, funkcija, oblika i dimenzija, materijala i tehnologija izrade pojedinih komponenata.
- 5. Geometrijski • Geometrijski RI je proces kojim se za postojeći objekat određuje geometrijski model. Primena ovakvih modela je raznolika i zavisi od problema koji se rešava. Voće Sapun u obliku limuna
- 6. IZLAZ IZ RI • Geometrijski model • Materijal • Tehnologija proizvodnje • Funkcionalnost • Druge karakteristike proizvoda • Boja • Tekstura površina • Miris • Ukus (samo u slučaju hrane)
- 7. Proces RI Dokumentacija 1. Određivanje svrhe RI i projektnih ciljeva 2. Shvatanje principa rada 3. Demontaža na osnovne komponente 4. Analiza: Funkcija, materijali, proizvodnja 5. Izrada 3D modela metodama RI 6. Upotreba urađenog modela proizvoda
- 8. 1. Određivanje svrhe RI i projektnih ciljeva • Zašto se radi RI ? • Izrada kopije postojećeg proizvoda • Izrada izmenjenog (poboljšanog) proizvoda • Model postojećeg prirodnog objekta • Projektni ciljevi • Samo 3D model objekta • Kompletna tehničko-tehnološka dokumentacija kopiranog proizvoda • Kompletna tehničko-tehnološka dokumentacija izmenjenog proizvoda
- 9. 2. Shvatanje principa rada ili ponašanja • Koji su ključni principi rada proizvoda? • Za prirodne objekte treba odgovoriti na pitanje koje su ključne osobine ili ponašanje objekta
- 10. 3. Demontaža na osnovne komponente • Koja je struktura proizvoda: sklopovi, podsklopovi i komponente • U slučaju složenih proizvoda (sklopova, podsklopova) potrebno je najpre izvršiti demontažu na podsklopove, a zatim na osnovne komponente • Dalji postupak RI se vrši za svaku komponentu ponaosob, ali sagledavajući njenu ulogu u kompletnom proizvodu
- 12. 4. Analiza: Funkcija, materijali, proizvodnja • Koja je funkcija proizvoda, sklopova, podsklopova i svake komponente ? • Od kog materijala je napravljena svaka komponenta ponaosob • Da li je materijal posebno tretiran (termička obrada, površinska zaštita i slično) • Kojim tehnološkim postupkom su izrađene komponente • Koji je postupak montaže složenog proizvoda
- 13. RI funkcionalnosti • Otkrivanje svih funkcija proizvoda • Na osnovu namene proizvoda • Shvatanjem načina funkcionisanja
- 14. RI materijala • Ispitivanje hemijskog sastava i na osnovu njega određivanje vrste materijala • Ispitivanje mehaničkih karakteristika i na osnovu njih određivanje adekvatnog materijala • Termička obrada (kaljenje, otpuštanje,…) • Nanošenje prevlaka (bruniranje, niklovanje,…)
- 15. RI procesa proizvodnje • Koja vrsta obrade • Substraktivne • Formativne • Aditivne • Koji je početni materijal • Definisanje tehnološkog postupka za svaku komponentu ponaosob • Definisanje procesa montaže • Definisanje procesa testiranja
- 16. 5. Izrada 3D geometrijskog modela metodama RI • Skeniranje • Izrada poligonalnog modela • Ozdravljivanje modela • Izrada zapreminskog modela • Izrada tehničke dokumentacije
- 17. PROCES SKENIRANJA • Planiranje scene za skeniranje • Akvizicija podataka (tačaka) • Fuzija dobijenih rezultata • Gradnja geometrijskog modela
- 18. Izrada 3D geometrijskog modela metodama RI SKENIRANJE TRIJANGULIZACIJA TRANSFORMACIJA (NURBS) POSTOJE]I FIZIČKI OBJEKAT OBLAK TAČAKA 3D POLIGONALNI MODEL 3D GEOMETRIJSKI MODEL
- 19. 6. Upotreba urađenog modela proizvoda • Proizvodnja kopije proizvoda • Izrada modela izmenjenog proizvoda • Izrada alata na osnovu modela originala
- 20. ZAŠTO RI • Ne postoji tehnička dokumentacija: • Originalni dobavljač ne može ili ne želi da isporuči dodatne delove • Postoji potreba da se klonira ili modifikuje postojeći oblik (proizvod) • Projektovanje i izrada delova sa nedefinisanim oblikom (na primer rezervni delovi – kulisa) • Shvatanje razloga zašto je neki deo otkazao • Kopiranje prirodnih objekata • Izrada personalizovanih implanta, fiksatora ili pomagala
- 21. ZAŠTO RI • Postoji tehnička dokumentacija: • 3D CAD modeli često nisu na raspolaganju ili su neupotrebljivi za delove koje treba proizvesti ili modifikovati: • CAD nije korišćen za projektovanje originala • Neadekvatna dokumentacija originala • Originalni CAD model nepodesan za modifikacije ili proizvodnju upotrebom savremenih metoda • Postoji potreba da se izmeni originalna konstrukcija
- 22. Istorija RE • Pred kraj II svetskog rata Rusi su bezuspešno tražili od Amerike da im proda bombardere Super tvrđave B-29 • 1944. godine tri aviona B-29 su prinudno sletela u Rusiju • Jedan avion je bio rasturen na sastavne delove, drugi je korišćen za testiranje i treniranje, a treći je služio kao standard za upoređivanje • 105.000 delova • Reverznim inženjeringom napravljena je verna kopija, mada su neki detalji bili izmenjeni • Motori • Mitraljez • Debljina lima (Amerikanci su koristili 1/16 inch aluminijusmski liv) • Boja zvezde
- 23. Od B-29 do Tu4 1947. Godine Sovjetski savez je na osnovu zarobljenog B-29 bombardera projektovao Tu4 http://www.rb-29.net/html/03relatedstories/03.03shortstories/03.03.10contss.htm
- 25. Primer merenja komparatorom Merni sat 0-10 mm Tačnost : 0,01 mm
- 28. KONTAKTNI UREĐAJI • KONTAKTNI SENZOR • Touch probe • https://www.youtube.com/watch ?v=62iM9PR5TSM
- 29. Senzor • 1. Merni pipak • 2. Ležajevi • 3. Opruga
- 30. Renishaw TP1S Principal application Manual CMMs. Sense direction 5-axis: ±X, ±Y, +Z Unidirection repeatability maximum (2s µm) (at stylus tip) 0.50 µm (0.00002 in) Stylus force range (adjustable) 0.1 N - 0.5 N Stylus overtravel (typical) XY plane: ±19.5° +Z axis: 8.5 mm (0.34 in) @ 0.1 N 5 mm (0.20 in) @ 0.5 N
- 31. Koordinatne merne mašine • Namenjene su za merenje geometrijskih karakteristika objekta: • Dimenzija (rastojanja) • Kontrole tačnosti izrađenog objekta • Kontrola tolerancije izrađenog objekta •
- 32. Koordinatne merne mašine • Upravljanje • Ručno • CNC • Merna glava - Senzor • Mehanička • Optičke • Laserska
- 33. Delovi CMM • Noseća struktura • Postolje • Merna glava (Senzor) • Merni sistem • Pogonski sistem (ako nije ručna) • Upravljački sistem
- 34. Noseća struktura • Jednostubne • Dvostubne • Četvorostubne
- 35. Postolje • Granit • Čelik • Legure aluminijuma • Keramika
- 36. CMM - coordinate measuring machine • Kruta keramička konstrukcija • Aerostatičko vođenje • Brzina 20 m/min. • Tačnost 0.1 mikrona • CNC Coordinate Measuring Machine • https://www.youtube.com/watch ?v=844UiRBVxlY
- 39. CMM - Namena • Merenje dimenzija – inspekcija • Potrebni posebni programi: • Za pisanje upravljačkog programa • Za upoređenje crteža • Primer: kontrola zuščanika • https://www.youtube.com/watch?v=844UiRBVxlY • Primer: Simens NX CMM Inspection Programming software • http://www.youtube.com/watch?v=mhJ7JUQaXGc
- 40. CMM - Namena • Merenje profila • Merenje uglova i orijentacije • Merenje dubine • Merenje saosnosti • Merenje cilindričnosti • Digitalizacija http://www.youtube.com/watch?v=jVfBwCYNzUM
- 41. CMM • CNC ili ručno • DC motori • Okaljene čelične vođice • Veliki poprečni presek stuba • Liveni ili granitni sto • Opciona 4. osa
- 42. CMM Series 191 Crysta Apex 1200 Models
- 43. Model Crysta Apex 121210 Crysta Apex 122010 Crysta Apex 123010 X Axis Range 1205mm 1205mm 1205mm Y Axis Range 1205mm 2005mm 3005mm Y Axis Range 1005mm 1005mm 1005mm Length Standard Reflective Linear Encoder Reflective Linear Encoder Reflective Linear Encoder Resolution 0.0001mm (0.000004") 0.0001mm (0.000004") 0.0001mm (0.000004") Accuracy VDI/VDE 2617(20°C) U1=(3.5+4L/1000)µm, U2=(3.5+5L/1000)µm U1=(3.5+4L/1000)µm, U2=(3.5+5L/1000)µm U1=(3.5+4L/1000)µm, U2=(3.5+5L/1000)µm Accuracy (ISO 10360-2) E=(3.5+5L/1000)µm E=(3.5+5L/1000)µm E=(3.5+5L/1000)µm Guide Method Air Bearings for Each Axis Air Bearings for Each Axis Air Bearings for Each Axis Movement Speed (CNC Mode) 8mm/s to 300mm/s (Max. 519mm/s) 8mm/s to 300mm/s (Max. 519mm/s) 8mm/s to 300mm/s (Max. 519mm/s) Movement Speed (Joystick) High Speed Mode: 0- 80mm/s, Precision Mode: 0.05mm/s High Speed Mode: 0- 80mm/s, Precision Mode: 0.05mm/s High Speed Mode: 0- 80mm/s, Precision Mode: 0.05mm/s Measurement Speed (CNC Mode) 1mm/s-5mm/s 1mm/s-5mm/s 1mm/s-5mm/s Measurement Speed (Joystick) 0-3mm/s 0-3mm/s 0-3mm/s Measuring Table Granite Granite Granite 2002
- 44. KONTAKTNI UREĐAJI • Dodatnim uređajima može se rešiti problem skeniranja sa različitih strana 2002
- 46. KONTAKTNI UREĐAJI • Može biti korišćen na alatnoj mašini za merenje tokom procesa obrade
- 48. Primer - FARO GAGE, UNIVERZALNI MERNI UREĐAJ http://www.youtube.com/watch?v=GoH17eXt40A
- 49. FARO GAGE, UNIVERZALNI MERNI UREĐAJ • Visoko precizne prenosive merne ruke sa radnim prostorom od 1,2 m (u prečniku) • Tačnost do ±0.005 mm. • Brojna pomagala za učvršćenje omogućavaju brzu i jednostavnu primenu Gage i Gage Plus na radnom mestu ili direktno na odradnom centru. • Vlastita kompenzacija temperature
- 50. FARO Platinum • Tačnost ±0,005 mm • Zajedno sa CAM softverom konstrukcioni elementi se mogu porediti sa CAD podacima • korišćenje ruke bez eksternog napajanja
- 51. Bezkontaktne metode • Bezkontaktne metode se zasnivaju na emitovanju neke vrste talasa i detektovanja refleksije od skeniranog objekta • Talasi: • Ultrazvuk • Mikrotalasi • Svetlost
- 53. Talasi • Mehanički talasi (primer: talas na površini vode) • Zvučni talasi • Elektromagnetni talasi: • Radio talasi • Mikrotalasi • Infracrveni talasi • Vidljiva svetlost • Ultraljubičasti talasi • Rentgenski zraci • Gama zraci
- 54. Talasi
- 55. Elektromagnetni talasi • Radio talasi • Mikrotalasi • Infracrveni talasi • Vidljiva svetlost • Ultraljubičasti talasi • Rentgenski zraci • Gama zraci
- 57. Talasne dužine EM talasa
- 58. Ultrazvuk • Zvuk je mehanički talas, tj. oscilovanje pritiska koje se prenosi kroz neku sredinu (čvrsto telo, tečnost ili gas) • Talasi se prenose kroz gasovitu i tečnu sredinu kao longitudinalni (ili kompresioni) talasi • Kroz čvrstu sredinu talasi se prenose kao longitudinalni i transferzalni (promena smičućeg napona pod pravim uglom u odnosu na pravac prostiranja) • Tokom prostiranja talasi mogu da se reflektuju, prelamaju ili prigušuju
- 59. Talasi
- 60. Ultrazvučno testiranje • Spada u klasu nedestruktivnog testiranja • Koristi se za traženja šupljina u materijalui za merenje debljine materijala • Primenjuje se za metale, plastiku, kompozite • Frekvencija 2 do 10 MHz • Frekvencija 50–500 kHz se koristi za materijale sa manjom gustinom (drvo, beton)
- 61. Princip rada • Ultrasonični pretvarač , povezan za dijagnostički uređaj, se prevlači preko testiranog objekta • Između pretvarača i objekta se stavlja ulje ili voda • Postoje dva metoda merenja: • Metod refleksije • Metod slabljenja
- 62. Refleksija
- 63. Metod refleksije • Metod refleksije ili impuls-eho metod • Pretvarač šalje talase i prima talase koji se odbijaju od objekta • Talas može da se odbije od šupljine u objektu ili od zadnje stranice objekta • Uređaj prikazuje amplitudu povratnog talasa i vreme potrebno za refleksiju (rastojanje) • https://www.youtube.com/watch?v=CWBG8oiJwa8
- 65. Uređaj za merenje debljine
- 66. Slabljenje
- 67. Metod slabljenja • Ovo je transmisivna metoda • Koristi se predajnik koji šalje ultrazvuk i odvojeni prijemnik koji snima talas na drugoj strani objekta • Pukotine u objektu smanjuju intenzitet primljenog zvuka
- 68. Mikrotalasi • Mikrotalasi ili radarski talasi su elektromagnetni talasi frekvencije od 1 GHz do 300 GHz ( 1 GHz = 1×109 Hz). • Talasna dužina im je u rangu od 1 mm do 30 cm
- 70. Pasivne metode • Koriste prirodno osvetljenje • Kvalitet merenja zavisi od sposobnosti objekta da reflektuje svetlost • Rezultati su loši ako površina objekta ima različitu teksturu ili veliku zakrivljenost
- 71. Stereoskopski sistemi • Koriste dve kamere koje se nalaze na malom rastojanju, ali snimaju isti objekat (slično ljudskim očima) • Analizom razlike između dobijenih slika moguće je odrediti daljinu do svake tačke na objektu • https://www.youtube.com/watch?v=vVVjFqUkG 4E
- 72. Fotometrički sistemi • Koriste jednu kameru • Snimaju više slika istog objekta pod različitim uslovima osvetljenja
- 73. Optičko određivanje daljine Foto kamera Daljinska kamera
- 74. Aktivne metode • Koristi se poseban izvor svetlosti 2002
- 76. 3D laserski skeneri bazirani na vremenu putovanja svetlosti • Svetlosni zrak se šalje ka jednoj tački na objektu koji se skenira • On se odbija od objekta i vraća do senzora krečući se brzinom svetlosti (c) • Vreme putovanja svetlosti u odlasku i povratku (t) se meri • Udaljenost skenirane tačke se izračunava kao s=(c*t)/2
- 77. 3D laserski skeneri bazirani na vremenu putovanja svetlosti • Kada se snimi jedna tačka laserski zrak se upućuje ka narednoj tački i tako redom • Tačka skeniranja se menja ili pomeranjem celog uređaja ili rotacijom sistema ogledala • Češće se koristi sistem sa rotacijom ogledala jer je to mnogo brže i tačnije
- 78. 3D laserski skeneri bazirani na vremenu putovanja svetlosti • Tačnost laserskih skenera zavisi od toga koliko precizno možemo da merimo vreme • Vreme potrebno da svetlost pređe 1 mm je 3,3 piko sekundi • Tipično, laserski skeneri mogu da skeniraju od 10.000 do 100.000 tačaka u sekundi
- 79. 3D laserski skeneri bazirani na vremenu putovanja svetlosti • Prednost • Mogu da se skeniraju vrlo veliki i udaljeni objekti, kao što su zgrade ili geografski objekti • Nedostatak • Zbog velike brzine svetlosti vrlo je teško tačno izmeriti vreme puta, pa je tačnost metode reda 1 mm
- 80. Trijangulizacija • 3D laserski skeneri spadaju u aktivne skenere koji koriste laserski zrak za merenje objekata • CCD kamera se koristi da detektuje lasersku tačku na objektu • Zavisno od toga koliko daleko laserski zrak udara u površinu objekta, laserska tačka se pojavljuje na različitim mestima na zaslonu kamere (na CCD senzorima)
- 81. https://www.youtube.com/watch?v=SyzgBycPxyw Trijangulizacija Laser CCD Senzori Sočivo Skenirani objekat DZ – Rastojanje između dve tačke na skeniranom objektu https://www.youtube.com/watch?v =RVgyyIlQydg
- 82. Trijangulizacija • Ova tehnika se naziva trijangulizacija zbog toga što laserska tačka, kamera i laser čine trougao • Rastojanje između kamere i lasera je poznato • Ugao koji grade prave laser – objekat i laser – kamera je takođe poznat • Ugao između pravaca kamera – laser i kamera objekat može biti određen na osnovu pozicije snimka take na CCD senzoru
- 83. Trijangulizacija • Ova tri podatka potpuno određuju oblik i veličinu trougla • Na osnovu toga se može odrediti koordinata skenirane tačke na objektu • Da bi se ubrzao proces skeniranja umesto jednog zraka, šalje se laserska svetlost u obliku trake (linije)
- 84. Trijangulizacija • Prednost • Velika tačnost, reda nekoliko mikrona • Nedostatak • Moguće je skenirati relativno male objekte reda veličine nekoliko metara
- 85. VIVID 9000 PRINCIP Koristi metod svetlosnih traka koje se projektuju najpre horizontalno na površinu objekta. Svetlost koje se reflektuje od objekta se prima CCD kamerom a onda se metodom trijangulacije pretvara u informacije o rastojanju. Proces se ponavlja, ali se sada projektuju vertikalne trake, kako bi se dobili 3D podaci o objektu Podaci o boji objekta se dobijaju korišćenjem CCD kamere
- 86. vivid 2002
- 88. VIVID 9i • Pogodan za merenje dimenzija u industrijskim procesima kao što su • Izrada alata • Livenje • Kovanje • Irada plastičnih i limenih delova
- 89. VIVID 9i • Koristi se za: • • Proveru oblika izrađenih delova • Proveru alata • Provera kvaliteta • Pogodan je i za pojedinačnu i serijsku proizvodnju
- 90. Skeniranje velikih objekata • Pomoću fotogrametrijskog sistema PSC-1 moguće je spajanje podataka dobijenih skeniranjem velikih objekata iz više delova
- 91. VIVID 9i - karakteristike Metod merenja Blok metoda trijangulizacije svetlosti Sočiva za prijem svetlosti (Izmenljiva) TELE Focal distance f=25 mm MIDDLE Focal distance f=14 mm WIDE Focal distance f=8 mm Oblast skeniranja 0.6 do 1.0 m (Standardni način) 0.5 do 2.5 m (Prošireni način) Metod laserskog skeniranja Rotaciono ogledalo pogonjeno galvanometrom Ulazna oblast u X pravcu (Prošireni način) TELE 93 to 463 mm MIDDLE 165 to 823 mm WIDE 299 to 1495 mm Ulazna oblast u X pravcu (Prošireni način) TELE 69 to 347 mm MIDDLE 124 to 618 mm WIDE 224 to 1121 mm Ulazna oblast u X pravcu (Prošireni način) TELE 26 to 680 mm MIDDLE 42 to 1100 mm WIDE 66 to 1750 mm
- 93. Princip rada Objekat koji se skenira Laser Sočivo za laser Ogledalo CCD Sočivo za prijem svetlosti Set filtera
- 94. VIVID 9i - karakteristike Tačnost (X,Y,Z) ±0.05 mm (Upotrebom TELE sočiva pri rastojanju od 0.6 m) Preciznost (Z, σ ) 0.008 mm (Upotrebom TELE spčiva pri rastojanju od 0.6 m) Vreme skeniranja objekta 2.5 sec Vreme prenosa podataka do računara Oko1.5 sec Uslovi svetlosnog osvetljenja Kancelarijski uslovi, 500 lx ili manje
- 95. VIVID 9i - karakteristike Elementi za snimanje slike 3D podaci: 1/3-inch CCD (340,000 piksela) Podaci o boji: ista kamera kao i za 3D podatke (separacija boja pomoću rotacionog filtera) Broj piksela na izlazu 3D podaci/Podaci o boji: 640 x 460 Izlazni format 3D podaci: Konica Minolta format, & (STL,DXF, OBJ, ASCII points, VRML) Podaci o boji: RGB 24-bit Veličina datoteka sa podacima 3D podaci i boja: 3.6 MB po jednom skeniranju Displej tražila 5.7-inch LCD (320 × 240 piksela) Dimenzije 221 (W) × 412 (H) × 282 (D) mm Težina 15 kg
- 96. 3D skeneri sa struktuiranim svetlom • Projektuju definisani struktuirani uzorak svetlosti (pattern) na površinu objekta. • Kamerom se snima deformisanje oblika • Uzorak može biti jednodimenzionalan (linija) ili 2D • Svetlost se projektuje LCD projektorom ili laserom • Kamera je pomerena u odnosu na izvor svetlosti
- 97. 3D skeneri sa struktuiranim svetlom • Metodom koja je slična trijangulizaciji se izračunava rastojanje svake tačke linije • Dvodimenzionalni uzorak može biti na primer u obliku mreže međusobno upravnih linija na istom odstojanju
- 98. 3D skeneri sa struktuiranim svetlom
- 101. Dva metoda Akvizicija podataka Akvizicija podataka Pre-procesiranje Pre-procesiranje Aranžiranje podataka Generacija poligona Segmentacija Segmentacija Provlačenje krivih/površi Transformacija poligona u površi 3D površinski model 3D površinski model
- 102. Akvizicija podataka Korišćenjem kontaktnih i beskontaktnih metoda Kontaktne metode su tačnije ali sporije Beskontaktne metode su u principu brže ali manje tačne Nove generacije optičkih skenera daju sve bolje rezultate i približavaju se beskontaktnim metodama po tačnosti • • • •
- 103. Akvizicija podataka Rezultat – oblak tačaka•
- 104. Pre-procesiranje Filtriranje šuma Uglađivanje (smooting) Spajanje podataka višestrukog skeniranja • • •
- 105. Segmentacija
- 107. Provlačenje Video krivih / površi • • https://www.youtube.com/watch?v=9AzKd MJJYqA
- 108. Video Reverse Engineering Scanto3D Solidworks-a • pomoću • https://www.youtube.com/watch?v=KrNlO ePxr4A • https://www.youtube.com/watch?v=8Y_iX MhUpr4
- 109. STL format datoteke • STL je de facto industrijski standard zapis datoteke sa podacima o poligonalnom modelu za • Ovaj zapis je kreirala firma 3D System – proizvođač stereolitografskih RP mašina STL – STereoLitografy Ovakve datoteke danas služe kao ulazni podaci za gotovo sve RP mašine i neke CAM programe • •
- 110. STL STL opisuje samo poligonalni model trodimenzionalnih objekata Poligonalni model se sastoji samo od trouglova Nema nikakvih drugih podataka (materijal, boja, hrapavost itd.) Podaci mogu biti zapisani u ASCII i binarnom formatu • • • •
- 111. Elementi STL datoteke • Da bi se znalo koja strana trougla je okrenuta ka unutrašnjosti, a koja ka okolini, za svaki trougao se zadaje njegova orijentacija pomoću jediničnog vektora koji predstavlja normalu na trougao, a orijentisan je ka okolini • Temena se navode redosledom definisanim Okolina objektapravilom desne ruke 1 3 2
- 112. Sintaksa ASCII STL datoteke solid ime_objekta facet normal ni nj nk outer loop vertex vertex vertex endloop endfacet v1x v2x v3x v1y v2y v3y v1z v2z v3z Ponavlja za svaki trougao se endsolid ime_objekta
- 113. Primer - tetraedar facet normal -0.876814 0.24954 outer loop vertex 1.5 -1.5 1.4 vertex 0.0 1.7 1.4 vertex 0.0 0.0 -1.4 endloop endfacet solid tri facet normal 0.0 0.0 outer loop vertex -1.5 -1.5 1.4 vertex 0.0 1.7 1.4 -0.411007 -1.0 vertex 1.5 endloop endfacet -1.5 1.4 facet normal outer loop 0.0 0.88148 0.472221 facet normal 0.876814 0.24954 outer loop vertex 0.0 1.7 1.4 vertex -1.5 -1.5 1.4 vertex 0.0 0.0 -1.4 endloop endfacet endsolid tri -0.411007 vertex vertex vertex -1.5 -1.5 1.4 1.5 -1.5 1.4 0.0 0.0 -1.4 endloop endfacet
- 114. Sintaksa binarne STL datoteke BROJ BAJTOVA TIP PODATKA OPIS 80 ASCII Naslov 4 unasigned long integer Broj trouglova u datoteci 4 float i za normalu Ponavljasezasvakitrougao 4 float j za normalu 4 float k za normalu 4 float x za teme 1 4 float y za teme 1 4 float z za teme 1 4 float x za teme 2 4 float y za teme 2 4 float z za teme 2 4 float x za teme 3 4 float y za teme 3 4 float z za teme 3 2 unsigned integer Broj bitova atributa
- 115. Nedostaci Zbog velikog broja trouglova kojim je aproksimiran objekat datoteke mogu da budu jako velike. Redundantnost podataka za normalu Zbog toga što STL reprezentacija ne obezbeđuje test konzistentnosti i kompletnosti, ponekad se na modelu u STL reprezentaciji javljaju rupe, procepi, preklopljeni trouglovi, neceloviti elementi ili netačne normale. Provera ozdravljivanje ovakvih modela odnose dosta vremena. • • • i
- 116. Additive Manufacturing File Format (AMF) Otvoreni standard za opis objekata izrađuju aditivnim tehnologijama Format je baziran na XML-u • koji se • • Omogućuje CAD programu da opiše oblik kompoziciju 3D objekta Ima mogućnost opisa boja, materijala i konstelacije i •
- 117. Struktura Može da predstavi jedan ili više objekata uređenih unutar neke zapremine (konstelacija) Svaki objekat se predstavlja kao set nepreklopljenih zapremina Svaka zapremina je predstavljena trougaonom mrežom koja se referencira na set tačaka (temena) Temena mogu da budu zajednička za dve zapremine koje pripadaju istom objektu ukoliko se dodiruju Za svaku zapreminu se može specificirati boja i materijal • • • • •
- 118. Struktura datoteke 1.<object> Ovim elementom se definiše zapremina ili zapremine, čemu svaka ima pridruženi materijal ID. 2.<material> (opciono) element materijal definiše jedan ili više materijala kojim se „štampa“ specificirani ID materijal. Ukoliko nije naveden, štampa se podrazumevanim materijalom. pri 3.<texture> (opciono) Element teksture definiše jednu ili više slika tekstura za boju preko ID teksture 4.<constellation> (opciono) Element konstelacija hijerarhijski kombinuje objekte i druge konstelacije u uzorak za štampanje 5.<metadata> (opciono) Element metadata specificira dodatne informacije o objektima i elementima koji se nalaze u datoteci ili
- 119. Specifikacija geometrije The format uses a Face-vertex poligonalnu mrežu Svaki objekt najvišeg nivoa ima svoj id The < object> element može da ima zadati materijal Geometrija kompletne mreže je opisana u jednom <mesh> elementu. Mreža se definiše upotrebom jednog <vertices> elementa i jednog ili više <volume> elementa • • • • •
- 120. Specifikacija geometrije Element <vertices> sadrži listu svih temena koja su korišćena u objektu. Svakom temenu je dodeljen identifikacioni broj koji odgovara redosledu deklarisanja, počevši od nule Element <coordinates> opisuje poziciju temena u 3D • • • prostoru upotrebom elemenata <x> , <y> i <z>
- 121. Specifikacija geometrije Posle informacija o temenima, bar jedan element <volume> mora da bude uključen Svaka zapremina obuhvata prostor zatvorene zapremine objekta U jednom objektu može da postoji više zapremina Zapremine mogu da imaju zajednička temena stranice, ali ne smeju da imaju zajedničku (preklapanje) zapreminu • • • • i
- 122. Specifikacija geometrije Unutar svake zapremine, podređeni element <triangle> se koristi da se definišu trouglovi koji ograničavaju posmatranu zapreminu Svaki element <triangle> sadrži listu od tri temena iz seta prethodno definisanih temena u elementu <vertices> Oznake ova tri temena trougla se zadaju preko elemenata • • • <v1> , <v2> i <v3> • Redosled temena mora da bude u saglasnosti sa pravilom desne ruke, tako da se temena navode u redosledu suprotnom od kretanja kazaljke na satu gledano sa spoljne strane zapremine Svakom trouglu se implicitno dodeljuje broj u redosledu kako se deklarišu, počevši od nule •
- 123. Primer <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <amf unit="inch" version="1.1"> <metadata type="name">Split Pyramid</metadata> <metadata type="author">John Smith</metadata> <object id="1"> <mesh> <vertices> <vertex><coordinates><x>0</x><y>0</y><z>0</z></coordinates></vertex> <vertex><coordinates><x>1</x><y>0</y><z>0</z></coordinates></vertex> <vertex><coordinates><x>0</x><y>1</y><z>0</z></coordinates></vertex> <vertex><coordinates><x>1</x><y>1</y><z>0</z></coordinates></vertex> <vertex><coordinates><x>0.5</x><y>0.5</y><z>1</z></coordinates></vertex> </vertices> <volume materialid="2"> <metadata type="name">Hard side</metadata> <triangle><v1>2</v1><v2>1</v2><v3>0</v3></triangle> <triangle><v1>0</v1><v2>1</v2><v3>4</v3></triangle> <triangle><v1>4</v1><v2>1</v2><v3>2</v3></triangle> <triangle><v1>0</v1><v2>4</v2><v3>2</v3></triangle> </volume>
- 124. Primer (2) <volume materialid="3"> <metadata type="name">Soft side</metadata> <triangle><v1>2</v1><v2>3</v2><v3>1</v3></triangle> <triangle><v1>1</v1><v2>3</v2><v3>4</v3></triangle> <triangle><v1>4</v1><v2>3</v2><v3>2</v3></triangle> <triangle><v1>4</v1><v2>2</v2><v3>1</v3></triangle> </volume> </mesh> </object> <material id="2"> <metadata type="name">Hard material</metadata> <color><r>0.1</r><g>0.1</g><b>0.1</b></color> </material> <material id="3"> <metadata type="name">Soft material</metadata> <color><r>0</r><g>0.9</g><b>0.9</b><a>0.5</a></color> </material> </amf>
- 125. Primer 3 <volume materialid="2"> <metadata type="name">Hard side</metadata> <triangle><v1>2</v1><v2>1</v2><v3>0</v3></triangle> <triangle><v1>0</v1><v2>1</v2><v3>4</v3></triangle> <triangle><v1>4</v1><v2>1</v2><v3>2</v3></triangle> <triangle><v1>0</v1><v2>4</v2><v3>2</v3></triangle> </volume> <volume materialid="3"> <metadata type="name">Soft side</metadata> <triangle><v1>2</v1><v2>3</v2><v3>1</v3></triangle> <triangle><v1>1</v1><v2>3</v2><v3>4</v3></triangle> <triangle><v1>4</v1><v2>3</v2><v3>2</v3></triangle> <triangle><v1>4</v1><v2>2</v2><v3>1</v3></triangle> </volume> </mesh> </object> <material id="2"> <metadata type="name">Hard material</metadata> <color><r>0.1</r><g>0.1</g><b>0.1</b></color> </material> <material id="3"> <metadata type="name">Soft material</metadata> <color><r>0</r><g>0.9</g><b>0.9</b><a>0.5</a></color> </material> </amf>
- 126. PLY - Polygon File Format • • • PLY - Polygon File Format ili Stanford Triangle Format. Razvijen je za čuvanje podataka dobijenih 3D skeniranjem Format podržava jednostavni opis jednog objekta koji opisan listom ravnih trouglova. Pored toga mogu se zapisati i podaci o sledećim osobinama objekta: boja, transparentnost, normale poligona, tekstura i vrednost poverenja (pouzdanosti) podataka je • • Format dozvoljava da postoje različite osobine za prednju i zadnju stranu poligona Može biti zapisan u ASCII i binarnom formatu•
- 127. Wavefront obj format • OBJ (ili .OBJ) je format za definiciju geometrije razvijen od strane kompanije Wavefront Technologies za njihov softver Visualizer. Advanced • Format je otvoren i mnogi proizvođači 3D grafičkih aplikacija ga koriste u originalnom prilagođenom obliku ili • Glavni deo formata je univerzalno prihvaćen
- 128. Primer # List of geometric vertices, with (x,y,z[,w]) coordinates, w is optional and defaults to 1.0. v 0.123 0.234 0.345 1.0 v ... ... # List of texture coordinates, in (u, v [,w]) coordinates, these will vary between 0 and 1, w is optional and defaults to 0. vt 0.500 1 [0] vt ... ... # List of vertex normals in (x,y,z) form; normals might not be unit vectors. vn 0.707 0.000 0.707 vn ... ... # Parameter space vertices in ( u [,v] [,w] ) form; free form geometry statement ( see below ) vp 0.310000 3.210000 2.100000 vp ... ... # Polygonal face element (see below) f 1 2 3 f 3/1 4/2 5/3 f 6/4/1 3/5/3 7/6/5 f ... ...