ZASTOSOWANIE METOD HAPTYCZNYCH W MODELOWANIU I ANALIZACH IN%YNIERSKICH - PRZYK&ADY - dr in!. Marek Wyle!o" Katedra Podstaw Konstrukcji Maszyn Politechnika #l$ska VIII Forum In!ynierskie ProCAx - 2009
O AUTORZE... 1996 - mgr in!., Politechnika "l#ska 2000 - dr in!., adiunkt w Katedrze Podstaw Konstrukcji Maszyn Politechniki "l#skiej autor 43 publikacji, w tym 3. ksi#!ek po$wi%conych systemowi CATIA v5 wieloletni cz&onek Stowarzyszenia ProCAx zainteresowania zawodowe: modelowanie wirtualne, symulacje i analizy modeli wirtualnych, in!ynieria odwrotna, szybkie prototypowanie
PLAN PREZENTACJI Interfejsy haptyczne - omówienie zasady dzia&ania Zastosowanie modelowania haptycznego - przyk&ady Programowanie systemów haptycznych - przyk&ady
INTERFEJSY HAPTYCZNE Interfejsy oparte na wykorzystaniu ludzkiego zmys&u dotyku do interakcji z komputerem (systemem komputerowym) nazywamy haptycznymi (gr. Haphe dotykowy, odnosz#cy si% do zmys&u dotyku)
RAMI' DOTYKOWE Urz#dzenie to posiada 6 stopni swobody, uzyskane poprzez przegubowe po&#czenie poszczególnych elementów tworz#cych tzw. rami% dotykowe Przeguby zaopatrzone s# w sensory (ruchów, si&) oraz aktuatory (b%d#ce elementami realizacji ruchów i si& zwrotnych ramienia)
WIRTUALNA GLINA twardo$( sztywno$( t&umienie drga) tarcie powierzchniowe i wewn%trzne spr%!ysto$( rendering powierzchni...
WIRTUALNA GLINA woksele - trójwymiarowe piksele rendering wolumetryczny system ClayTools 1.3 - wzrost szczegó!owo"ci modelu
SYSTEM DZIA*ANIA si!a wej"ciowa sygna! elektryczny (informacja) si!a zwrotna sygna! elektryczny (informacja) system ClayTools
ELEMENTY MODELOWANIA wykonywanie wg&%bie) (otworów) wyg&adzanie powierzchni miejscowe rozci#ganie powierzchni wyci#ganie fragmentów powierzchni kszta&towanie powierzchni za pomoc# stempli tworzenie bry& na podstawie profili p&askich tworzenie krzywych powierzchniowych
SCENARIUSZE ZASTOSOWA+ W MODELOWANIU wirtualna glina - model siatkowy wirtualna glina - model powierzchniowy digitalizacja obiektu fizycznego - wirtualna glina - model powierzchniowy model powierzchniowy - wirtualna glina - model hybrydowy
WIRTUALNA GLINA! MODEL SIATKOWY
EWOLUCJA MODELU elementy wej"ciowe krzywe p!askie wirtualna glina model siatkowy (*.stl)
WIRTUALNA GLINA! MODEL POWIERZCHNIOWY
EWOLUCJA MODELU wirtualna glina siatka trójk#tów model powierzchniowy (sklejane p!aty powierzchni)
DIGITALIZACJA OBIEKTU FIZYCZNEGO! WIRTUALNA GLINA! MODEL POWIERZCHNIOWY
EWOLUCJA MODELU model siatkowy (efekt digitalizacji) wirtualna glina wirtualna glina z siatk# krzywych model powierzchniowy generowanie p!atów powierzchni na podstawie krzywych
MODEL POWIERZCHNIOWY! WIRTUALNA GLINA! MODEL HYBRYDOWY
EWOLUCJA MODELU wst$pny model powierzchniowy wirtualna glina dok!adny model powierzchniowy model hybrydowy (powierzchniowo-bry!owy)
GALERIA ZASTOSOWA+
PRZYK*ADY ZASTOSOWA+ korekcja skanowania 3D
PRZYK*ADY ZASTOSOWA+ korekcja skanowania 3D
PRZYK*ADY ZASTOSOWA+ modelowanie przyn$t w$dkarskich
PRZYK*ADY ZASTOSOWA+ modelowanie wyrobów artystycznych
PROGRAMISTYCZNY PAKIET NARZ'DZIOWY
STRUKTURA PAKIETU Quick Haptics Haptic Library API (HLAPI) Haptic Device API (HDAPI) PHANTOM Device Drivers (PDD) HLAPI - high level haptic Application Programming Interface HDAPI - low-level haptic device Application Programming Interface
STRUKTURA KLAS PAKIETU
GALERIA ZASTOSOWA+
SYMULACJE ZJAWISK FIZYCZNYCH modelowanie w!asno"ci p!ótna
SYMULACJE ZJAWISK FIZYCZNYCH modelowanie zderze% bezw!adnych
SYMULACJE ZJAWISK FIZYCZNYCH modelowanie zderze% kostek domina
SYMULACJE ZJAWISK FIZYCZNYCH modelowanie zderze% dynamicznych
ZASTOSOWANIA KOMERCYJNE
ZASTOSOWANIA KOMERCYJNE &ród!o: http://www.sensable.com
ZASTOSOWANIA KOMERCYJNE &ród!o: http://www.sensable.com
ZASTOSOWANIA KOMERCYJNE &ród!o: http://www.sensable.com
ZASTOSOWANIA KOMERCYJNE &ród!o: http://www.sensable.com
UWAGI KO+COWE stosowanie systemów haptycznych jest uzasadnione w przypadku potrzeby szybkiego wykonywania modeli o z&o!onych, bardzo trudnych do jednoznacznego geometrycznego opisania postaciach systemy haptyczne stanowi# bardzo wydajne narz%dzie do korekcji postaci modeli siatkowych pochodz#cych z procesu digitalizacji u!ywanie systemów haptycznych stanowi alternatyw% dla klasycznego procesu pozyskiwania modeli siatkowych - poprzez digitalizacj% powierzchni obiektów fizycznych systemy haptyczne umo!liwiaj# wykonywanie modeli kraw%dziowych, na podstawie których mo!liwe jest tworzenie parametrycznych modeli powierzchniowych z u!yciem standardowych systemów klasy CAx
DZI'KUJ' ZA UWAG' marek.wylezol@polsl.pl