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CAD の概要２

CAD の概要２. 電子制御設計製図 Ⅰ 2010 年 4 月 20 日　 Ⅲ 限目. 1.2 3 次元 CAD の基礎知識 P.5 ～. 3次元形状モデルの種類. ワイヤーフレームモデル サーフェスモデル ソリッドモデル. 3次元形状モデルの種類. ワイヤーフレームモデル. 　3次元形状を点と線で表現したモデル. データ容量：小 処理速度：速い. 3次元形状モデルの種類. サーフェスモデル. 　3次元形状を面で表現したモデル. データ容量：中 処理速度：中. 3 次元形状モデルの種類. サーフェスモデル. 　3次元形状を面で表現したモデル.

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Presentation Transcript

  1. CADの概要２ 電子制御設計製図Ⅰ 2010年4月20日　Ⅲ限目

  2. 1.23次元CADの基礎知識 P.5～ 3次元形状モデルの種類 • ワイヤーフレームモデル • サーフェスモデル • ソリッドモデル

  3. 3次元形状モデルの種類 ワイヤーフレームモデル • 　3次元形状を点と線で表現したモデル データ容量：小 処理速度：速い

  4. 3次元形状モデルの種類 サーフェスモデル • 　3次元形状を面で表現したモデル データ容量：中 処理速度：中

  5. 3次元形状モデルの種類 サーフェスモデル • 　3次元形状を面で表現したモデル 中身：空 データ容量：中 処理速度：中

  6. 3次元形状モデルの種類 ソリッドモデル • 　 3次元形状を中身の詰まった • 立体で表現したモデル データ容量：大 処理速度：遅い

  7. 3次元形状モデルの種類 ソリッドモデル • 　 3次元形状を中身の詰まった • 立体で表現したモデル 中身：実体 データ容量：大 処理速度：遅い

  8. 3次元形状モデルを表す方法 境界表現(B-REP)方式、CGS方式の2種類 • B-REP (Boundary Representation)方式 • サーフェスモデルに面の向きを加えたモデル • CSG (Constructive Solid Geometry)方式 • プリミティブ(要素)を組み合わせたモデル

  9. 3次元形状モデルを表す方法 境界表現(B-REP)方式 サーフェスモデルに面の向きを加えたモデル • 　面を構成する各稜線に方向を持たせ、 • 矢印が時計回りに見える面方向に実体

  10. 3次元形状モデルを表す方法 境界表現(B-REP)方式 • 　面を構成する各稜線に方向を持たせ、 • 矢印が時計回りに見える面方向に実体 ③ ② ⑥ ⑤ ① ④

  11. 3次元形状モデルを表す方法 境界表現(B-REP)方式 • 　面を構成する各稜線に方向を持たせ、 • 矢印が時計回りに見える面方向に実体 ③ ② ⑥ ⑤ ① ④ ① ⑤ ④

  12. 3次元形状モデルを表す方法 CGS方式 プリミティブ(要素)を組み合わせたモデル • プリミティブ

  13. 3次元形状モデルを表す方法 CGS方式 プリミティブ(要素)を組み合わせたモデル + • プリミティブの集合演算(和・差・積)を行う

  14. 3次元CADのモデリング手法 基本形状(プリミティブ) • 掃引法 • 立体の集合演算(ブーリエ演算)

  15. 3次元CADのCG技法 陰線消去・陰面消去 • 　 モデルの前後関係で隠れた線や面を探し出し、 • 表示上から消去し、よりリアルな表示に描画 陰線消去画像 陰線消去前

  16. 3次元CADのCG技法 シェーディング • 　 光源の位置や面の傾きなどをもとにして， • 3次元モデルに明るさや色を与えるCG技法。 フラットシェーディング (flat shading) グローシェーディング (gouraud shading) ラジオシティ法 (radiosity)

  17. 3次元CADのCG技法 テクスチャマッピング • 　モデルに製品の表面の素材を貼り付ける手法 • 周囲の環境を映りこむ金属表面や凹凸の表現も可能 バンプマッピング (bump mapping) 環境マッピング

  18. 1.3　業務の中でのCADシステムP.9～ • PLM (Product Lifecycle Management) 製品の企画、設計、開発、製造、メンテナンス、製造停止までの一連の製品ライフサイクルを管理するシステム リードタイム*の短縮が目的 *商品やサービス、資材などを発注してから納品されるまでに要する時間のこと。 製造業であれば加工を行っている時間だけではなく、 非加工時間（待ち時間や運搬時間）を加えたものをいう。通常は日数で表す。

  19. 業務の中でのCADシステム 2次元CADと３次元CADを用いた仕事の流れの違い 2次元CAD 　出力は部品図や組立図。構想設計の結果検討図を作成、試作や解析評価をクリアした後に部品図や組立図を作成し、試作や解析評価を行う。 試作/解析 試作/解析 構想設計 検討図 詳細設計 部品図/ 組立図

  20. 業務の中でのCADシステム 2次元CADと３次元CADを用いた仕事の流れの違い 3次元CAD 　出力は3次元モデル。試作･解析用のデータを作り直す必要が無く、作業の効率化を図れる。 構想設計 試作/解析 詳細設計 試作/解析

  21. CAD関連システムの種類 • 効率的に製品の企画と設計を行うことが目的 • CAM（Computer Aided Manufacturing） 　　生産に必要な情報を数値データ化し，この数値データを元に対象物を生産する設計・生産システム • CAE（Computer Aided Engineering） 　　CADの過程でシミュレーションや技術解析などの工学的な検討を行うこと • PDM（Product Data Management） 　　CADデータを中心にして，製造に必要な部材の仕入れから設計，製造，物流までを統合したシステム

  22. CAD関連システムの種類 • 効率的に製品の企画と設計を行うことが目的 • DMU（Digital Mock UP） 　　3次元データを用いた、メカニックな動きを含む試作検証 • CG（Computer Graphics） 3次元データに実物に近い表現を付加

  23. 1.4　データ形式　P.11～ CADシステムは入力した図形を正確に再現したり，拡大，縮小による誤差をなくしたりするため，入力図形の座標値や図形に応じた属性を持つベクトルデータを用いている． 　一方，ペイントソフトなどでは，画像として扱うイメージデータ（ラスタデータ）で図形をドットの集まりで持つため，拡大した場合には図形品質などが劣化する．

  24. ラスタデータとベクトルデータ 　　　　　ベクトルデータ　　　　　　　　　　ラスタデータ

  25. ラスタデータとベクトルデータ 　　　　　ベクトルデータ　　　　　　　　　　ラスタデータ

  26. 中間フォーマット，中間ファイル 中間フォーマット：異なるCADシステム間でデータ交換を行うことを目的とした，統一規格のデータ形式のフォーマット 中間ファイル：中間フォーマットで出力したファイル （a）IGES 　　ANSI(米国国家規格協会)規格の中開ファイル。 3次元データを扱えるが情報量が大きく変換に時間がかかる

  27. （b）DXF 　　　Autodesk社AutoCADのデ－タ互換を目的とした 2次元のデータ変換用フォーマット。 　　　ローエンド、ミッドレンジCADのデファクトスタンダード。 （c）BMI キャダムシステム社MicroCADAMのデータ互換を目的　　 　　としたフォーマット。

  28. （d）STEP 　　ISO(国際標準化機構)で開発中の製品モデルと　　そのデータ表現及び交換に関する中間ファイル。 IGESに替わる次世代のデータ交換規格。　　ソリッドモデルまで対応。 （e）SXF 　　CADデータ交換標準開発コンソーシアム(SCADEC)が 　　策定。建設分野のCADデータ交換の標準化を目的。

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