Тема 8. Інженерна і комп’ютерна графіки (КГ). Види та системи КГ

4. Графічні ядра

1.1. Графічні ядра

Ядро - бібліотека основних математичних функцій CAD-системи, яка визначає і зберігає 3D-форми. Ядро є серцем системи 3D-моделювання - обробляє команди, зберігає результати і здійснює відтворення на дисплей.

ACIS 3D Geometric Modeler

ACIS це об’єктно-орієнтована на С++ геометрична бібліотека яка включає понад 35 DLL-файлів каркасних структур, поверхонь і твердотільного моделювання. Надає розробникам програм великий вибір геометричних операцій для конструювання і маніпулювання складними моделями, а так же повний набір булевих операцій. Математичний інтерфейс Laws Symbolic, який заснований на NURBS деформаціях, дозволяє інтегрувати поверхневе і твердотільне моделювання. Ядро ACIS записує результат у формат SAT файлів.

Parasolid

Parasolid - ліцензоване ядро фірми UGS, яке забезпечує технологію твердотільного моделювання. На цьому ядрі розроблено такі CAD/CAM/CAE систем високого і середнього рівня, як SolidWorks, Delmia, Bentley Systems, CADKEY, ANSYS, Pro/DESKTOP та інші. Parasolid підтримує SMP (багатопроцесорне апаратне забезпечення) та включає більш ніж 600 об’єктно-орієнтованих функцій під Windows, UNIX, і LINUX.

Функціональні можливості Parasolid:

• Створення базових елементів (куби, конуси і т.д.), булеві операції.
• Створення твердих тіл з використанням витягання профілів, листове моделювання включаючи потовщення поверхонь.
• Масово-інерційні характеристики, аналіз зіткнень тощо.

Графічна бібліотека Direct3D

Direct3D – прошарок між програмним додатком та 3D акселератором, який постачається разом з операційною системою Windows. Direct3D є стандартним API (Application Programming Interface) для розробки мультимедіа додатків під Windows.

Графічна бібліотека OpenGL

OpenGL (Open Graphics Library - відкрита графічна бібліотека компанії SGL) - специфікація, що визначає незалежний від мови програмування крос-платформовий програмний інтерфейс (API) для написання додатків, що використовують 2D та 3D комп’ютерну графіку. Інтерфейс містить понад 250 функцій, які можуть використовуватися для побудови складних тривимірних сцен з простих примітивів. Широко застосовується індустрією комп’ютерних ігор і віртуальної реальності, при візуалізації наукових даних, в системах автоматизованого проектування тощо.

ANSYS

Кінцевоелементний пакет - широко використовуваний засіб забезпечення інженерних розрахунків в світі. Універсальний розрахунковий комплекс, вживаний в різних видах аналізу. Використовується для розрахунку конструкцій різного типу (авіабудування, суднобудування, машинобудування, будівництво, енергетика, електронна промисловість і т.п.) на дії різної природи. З його допомогою проводиться як лінійний, так і нелінійний статичний і динамічний аналіз конструкцій, аналіз втомних руйнувань, розв’язання лінійних і нелінійних задач стійкості і теплофізики. Задачі гідро- і газодинаміки, акустики, електродинаміки і електростатики, п’єзоелектрика.

ANSYS дозволяє конструктору ще в процесі проектування передбачити поведінку виробу і провести тепловий аналіз; відомості про напруги, деформації, розподіли температур і теплових потоків, що виникають у виробі. Ґрунтуючись на колірних контурах, що виводяться, програмою, представляють градації "необхідності" матеріалу (залишити, прибрати), конструктор прибирає непотрібний матеріал, підводячи конструкцію до оптимального вагового співвідношення. Розробник - ANSYS Inc., США.

Самоконтроль

v  Що таке графічне ядро?

v  Які графічні бібліотеки поставляються разом із Windows?