1. Università degli Studi di Trieste
Dipartimento di Ingegneria e Architettura
Corso di Laurea Magistrale in
Ingegneria Informatica
SVILUPPO E REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA PER LA
MANIPOLAZIONE DI SUPERFICI TRIDIMENSIONALI IN
UN APPLICATIVO WEB PER CAE
Tesi svolta presso ESTECO S.p.A.
AA 2013/2014
Laureando:
Raffaele Bernardi
Relatore: Correlatore:
Prof. Alberto Bartoli Ing. Sergio Benedetti

2. Scenario
SOMO
Applicazione web, offre ad organizzazioni geograficamente
distribuite la possibilità di collaborare alla realizzazione di
un prodotto ingegneristico

3. Oggetto
Responce Surface Methodology (RSM)
Serie di tecniche statistiche e matematiche il cui scopo è lo
sviluppo e l’ottimizzazione dei processi
Contesto
problema complesso con molte variabili
Obiettivo
riduzione dei tempi di elaborazione
Soluzione
creazione di una superficie di risposta (funzione RSM) che
approssimi l’andamento dell’output del problema

4. Scenario
Stato attuale
RSM trova molte applicazioni in ambito industriale (qualità
di un prodotto/processo)
Problema
Attualmente SOMO non possiede uno strumento per l’analisi di
funzioni RSM
Soluzione
Sviluppo di uno strumento di manipolazione 3D
di funzioni RSM

5. Obiettivo della tesi
Strumento di manipolazione 3D di superfici RSM
Funzionalità
• scelta della funzione RSM da visualizzare
• definizione delle variabili X e Y
• modifica dei parametri (in qualsiasi momento)
• studio dell’intersezione tra la funzione RSM e il piano
ortogonale ad un asse principale, fissato un valore
• strumenti accessori:
• griglia indicizzata
• coordinate del punto indicato dal cursore
• contour plot
• rappresentazione degli assi principali

6. Obiettivo della tesi
Strumento di manipolazione 3D di superfici RSM
Applicazione
• applicazione web HTML5 + JavaScript (logica lato client)
• nessun plugin proprietario
• compatibilità con Google Chrome e Mozilla Firefox
• WebGL (libreria Three.js)

7. Strumenti
WebGL e Three.js
WebGL
Libreria grafica standard di basso livello
• basata su OpenGL ES 2.0
• sfrutta l’accelerazione hardware della GPU
Three.js
Libreria costruita su WebGL
• alto livello di astrazione
• general purpose
• molti esempi disponibili in rete
• sviluppo tutt’ora in corso

8. Progettazione
Pannello
Oggetto composto da:
1. area di disegno
2. barra degli strumenti
Pannello 3D
funzione RSM
Pannelli laterali
intersezione della funzione RSM con i piani ortogonali agli assi
principali
Contour plot

9. Progettazione
Pannello: Area di disegno
Pannelli laterali, Contour plot
a due dimensioni
Pannello 3D
‘a scatola esplosa’
1. Funzione RSM
2. Proiezione del piano ortogonale a X
3. Proiezione del piano ortogonale a Y
4. Proiezione del piano ortogonale a Z
5. Contour plot

10. Progettazione
Barra degli strumenti e Menù di impostazioni
Strumenti
Axis helper, Curve helper, Grids, Contour plot, Color helper,
Labels, Camera, Aspect, Material, …
Impostazioni
• Disegno della funzione RSM
selezione delle variabili X e Y, configurazione dei parametri,
dominio, numero di triangoli e numero di punti che costituiscono
il disegno della funzione, …
• Area di lavoro
densità delle griglie, dimensione delle etichette, …
• Piani di sezione
impostazioni dei piani di sezione, distanza e densità del contour
plot, …

11. Progettazione
Layout dell’applicazione
Layout
1. Pannello 3D
2. Pannello laterale YZ
3. Pannello laterale XZ
4. Pannello laterale XY
5. Pannello laterale contour plot
6. Menù di impostazioni
7. Informazioni di rendering
8. Reset

12. Applicazione
Demo
Caso d’uso
Caricamento della funzione RSM
Impostazione dei parametri di disegno
Interazione con l’area di disegno del pannello 3D
Utilizzo degli strumenti del pannello 3D
Uso dei piani di sezione e dei pannelli laterali
Configurazione del contour plot
Valutazione delle informazioni di rendering
[ VIDEO ]

13. Conclusioni
Obiettivi raggiunti
L’applicazione web rispetta i vincoli posti in fase iniziale
Fornisce un sistema di visualizzazione tridimensionale di
una funzione RSM e una serie di strumenti per il suo studio
Logica lato client
Non richiede componenti aggiuntivi
Compatibile con Google Chrome e Mozilla Firefox

14. Conclusioni
Sviluppi futuri
Integrazione in SOMO
Al momento Internet Explorer non supporta ufficialmente
WebGL
Maggior numero di strumenti
Scelta della camera prospettica/ortografica
Possibilità di disegnare più funzioni RSM
Incremento delle prestazioni
Utilizzo di web workers per il calcolo dei punti

15. Grazie
per l’attenzione