06-lezione_modellazione

8/2/2019 06-lezione_modellazione

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La c re a zion e de l m od e llog e o m e t r i c o

I S I S T E M I D I M O D E L L A Z I O N E I S I S T E M I D I M O D E L L A Z I O N E

Raster o Vettoriale

grafica Raster grafica Vettoriale

Sistemi per la creazione

e lelaborazione delleimmagini

Sistemi per il

disegno e lamodellazione

Prof. Maurizio Muzzupappa

Modellatori per linee

Modellatori Wire-Frame

Modellatori per Superfici

Modellatori Solidi

PhotoShop

PaintShop


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0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

raster vettoriale

Raster o Vettoriale

0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

0 0 0 0 0 0 0 0 1 0

0 0 0 0 0 0 1 1 0 0

0 0 0 0 1 1 0 0 0 0

0 0 0 1 0 0 0 0 0 0

0 1 1 0 0 0 0 0 0 0

1 0 0 0 0 0 0 0 0 0

x2, y2


0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 (x1, y1)

Una linea definita

mediante una sequenza

di pixel

Una linea definita da i

suoi estremi e da

unequazione

raster vettoriale

Raster o Vettoriale


Una cubo definito mediante

un insieme di pixelUn cubo definito da

punti, linee e superfici


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Disegnare o Modellare?

s em


Modellatori Wire-Frame

Modellatori per Superfici

disegno

modellazione


Modellatori Solidi

Disegnare o Modellare?

disegno Modellatori per linee

Modellatori Wire-Frame Modellatori per Superfici

Modellatori Solidi


Modellatori Feature Based


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Sistemi CAD 2D

I primi ad apparire nel mondo della graficacomputerizzata.

Sono sistemi ancora oggi presenti sul mercato.

Il sistema CAD 2D per eccellenza AutoCAD!

R ipropon ono la meta ora del t ecn i ra oRipropon ono la meta ora del t ecn i ra o



Le principali funzionalit sono

produzione e modifica di disegni,

strutturazione,

gestione delle parti ricorrenti,

interrogazione del disegno,

automatizzazione di attivit ripetitive,

personalizzazione dell'ambiente


gestione informatizzata degli archivi.


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Le primitive grafiche 2D

I sistemi per il disegno 2D offrono sia degli

strumenti per il disegno di elementi grafici

elementari che strumenti pi potenti che

consentono al disegnatore di realizzare con

rapidit elementi grafici pi complessi.




Autocad 2000

Rhinoceros 3.0


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Modalit di inserimento dati

MedianteMediante tastieratastiera

(x3, y3)(x4, y4)


(x1, y1) (x2, y2)


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MedianteMediante tastieratastiera



MedianteMediante MOUSEMOUSE

Aiuti per il disegno:

GRID e SNAPGRID e SNAP



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MedianteMediante MOUSEMOUSE

Aiuti per il disegno:

Object SNAPObject SNAP



e verse ecn c e gra c e e numer c e anno

loro pro e contro che le rendono pi o meno adatte a

seconda dei casi; per questo motivo la maggior parte

dei sistemi CAD permettono di passare agevolmente

da una modalit di lavoro allaltra.


Loperazione fondamentale che un sistema grafico

deve permettere la definizione di un punto

all'interno del sistema di coordinate.


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La strutturazione del disegno: i layer

cessa di essere un insieme

uniforme di entit grafiche

e diviene una struttura

complessa di aggregazioni

di entit arricchite di


attributi relativi amateriali, note di

lavorazione, costi, ecc.

La strutturazione del disegno: i layer

LAYER 1 LAYER 2


LAYER 3


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Variazioni parametriche

La arametrizzazione di forme standard un utilestrumento che permette allutente, mediante ladefinizione di alcuni parametri base, di generareautomaticamente istanze di un oggetto.

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6


42

15 8M

82

f

vite UNI 6107

Variazioni parametriche



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Automatizzazione delle attivit ripetitive


Personalizzazione dellambiente



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Potenzialit e limiti di un sistema 2D

Un modello 2D consistente in un insieme di linee

bidimensionali un tipo di rappresentazione

particolarmente astratto, e ci allo stesso tempo la

sua forza e la sua debolezza.

Lo svantaggio principale di una rappresentazione

cos economica e astratta che l'osservatore deve


"immaginarsi" molte delle informazioni,interpretando le forme geometriche come proiezioni

bidimensionali di oggetti tridimensionali, e le linee

come confini di solidi e di superfici.

Modellatori 3D wire-frame

La rappresentazione a filo di ferro descrive loggettoso amente attraverso suo sp go e suo vert c eassume laspetto di un oggetto costituito da fili



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La rappresentazione a filo di ferro descrive loggettoso amente attraverso suo sp go e suo vert c eassume laspetto di un oggetto costituito da fili



Le tecniche chepermettono di definire laposizione di punti e linee

in un sistema dicoordinate cartesiane tri-dimensionali sono unasemplice estensione, di


quelle impiegate neisistemi bi-dimensionali.

I PIANI DI COSTRUZIONE


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I piani di costruzione


I PIANI DI COSTRUZIONE


x

x yy

zz


Si modella su pi piani per ricostruire la forma

tridimensionale

x


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La Modellazione solida

Nel disegno, traduciamo la realt 3D che ci circonda in una

dovuta principalmente agli strumenti utilizzati (carta e matita).

La modellazione tridimensionale ci permette di rappresentaredirettamente in 3D ci che vediamo o immaginiamo lasciando al

sistema (il computer) il compito di rappresentarlo sul monitor in

maniera pi o meno realistica.


II sistemisistemi CADCAD 33DD ripropongonoripropongono lala metafora metafora delledelle lavorazionilavorazioni

meccanichemeccaniche


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2D2D 3D3D



I sistemi di modellazione solida prevedono

generalmente un insieme di solidi elementari, le

primitive 3D, che consentono di modellare molti

oggetti in modo semplice ed efficace


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Gli Operatori Booleani

AA

BB


AU B A B A - B




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Modellatori per superfici

riferimento a modelli matematici

derivati da problemi di simulazione

fluidodinanica o tecnologica (stampi

ecc.);


Esigenze puramente estetiche (design

industriale).

Modellatori per superfici

potenti strumenti per la creazione dicurve e superfici pi o meno complesse.

Questi strumenti sono costituitiprincipalmente da sei tipi di operazioniindicate comunemente come


e s tr u s io n e , r i vo lu z io n e , s w ee p in g ,

b le n d in g, s kin n i n g e t we a kin g .


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Modellazione mediante profilo e traiettoria

profilo

SweepingSweeping


traiettoria


EstrusioneEstrusione



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RivoluzioneRivoluzione


profilo1 rail


SweepingSweeping

bibi--railrail

2 rail



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Modellazione mediante pi profili

BlendBlend

LoftLoft


Modellazione mediante patch

SkinningSkinning



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Nei moderni sistemi di modellazione 3D sono

n egra e u e e ecn c e n qu escr e:

uso dei layer

uso di primitive 2D

piani di costruzione


tecniche di modellazione di superfici

modellazione con primitive solide ed

operatori booleani


uso dei la er



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uso dei piani di costruzione



uso di curve e superfici per

la creazione di solidi

complessi



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Modellazione mediante modifica

metafora del tecnigrafo elettronico.

La modellazione ripropone la metafora delle

lavorazioni meccaniche (unione = saldatura o

giunzione; sottrazione = asportazione di


mater a e .Esiste un altro modo di modellare che

ripropone la metafora dello scultore.


a mo e az one per e ormaz one nvece

tipicamente legata ad ambienti non tecnici

(videogiochi, animazioni computerizzate, cinema,

ecc.)

E il tipico approccio dellartista che plasma la


materia: si sa da dove si parte e si ha solo una vaga

idea di quale sar il risultato finale.


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--

trascinamentotrascinamento



ShearShear -- scorrimentoscorrimento



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BendBend--piegaturapiegatura



TwistTwist -- torsionetorsione



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TaperTaper -- rastrematurarastrematura


Modellazione feature based

allingegnere meccanico.

In questo caso, la modellazione, nonsoltanto crea una geometria, ma definisce

anche il processo di lavorazione.



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La Modellazione feature based

=

Relazione tra una figura geometrica

ed il suo significato ingegneristico



grezzo n z a e

(dimensioni iniziali)

oro passante pos z one,

diametro della punta)ava pos z one, pro on t ,

raggio della fresa)



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Modellazione feature based

approccio alla modellazione di tipo bottom-up: si

parte dal particolare per arrivare al complessivo.

Questo approccio privilegia una progettazione

funzionale, lasciando poco spazio alla ricerca


orma e.

E il tipico approccio ingegneristico!


parametrico:

Schizzo del profilo (sketch)

Aggiunta di vincoli dimensionali


ar az one e pro o

Creazione del solido


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D1

D2

D1D2

R


Cognitive features

La Modellazione con primitive particolari

s s ono, n ne, s s em mo e az one proge a

per specifici campi applicativi.

Questi forniscono primitive solide molto particolarifacilitando la progettazione limitatamente ad un

settore ma rendendoli praticamente inutilizzabili per


altri contesti applicativi.


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ArchitecturalArchitectural--CivilCivil EngineeringEngineering-- ConstructionConstruction




primitive dedicate

W ood De s ignW ood De s ign


componenti standard


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LandscapingLandscaping



HumanHuman DesignDesign




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Esempi di modellazione

AutoCAD

Rhinoceros

LigthWave


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