Персональный сайт Муфтеева Валерияна

Functional 'FairCurveModeler' for IsoGeometrical modeling of Fair NURBS Curves and Surfaces

Функционал 'FairCurveModeler' для изогеометрического моделирования NURBS кривых и поверхностей высокого качества по критериям плавности

Господа инженеры-конструкторы!

Функциональные кривые и поверхности напрямую определяют эксплуатационные характеристики многих технических изделий. Это дорогостоящие изделия: самолеты, суда, автомобили, турбины, насосы и многое, многое другое. Функциональные кривые должны обладать высочайшим качеством. Прежде всего плавностью: высоким порядком гладкости, плавностью изменения кривизны, малым значением потенциальной энергии. Даже простое улучшение геометрии при сохранении прочих параметров существенно улучшает эксплуатационные характеристики изделий.

Но удивителен наш российский инженерный “пофигизм”. Разговор с российским инженером (передали разработчики КОМПАС):

- Почему не используете кривые высокого порядка гладкости?

- А зачем? У нас и по касательным все работает.

Инженер-конструктор, который считает, что гладкая кривая - это плавная кривая, это трагедия для страны. Похоже, компания "Гайдар & Чубайс" "похерила" не только среднее образование, но и высшее.

Потом прилетает “жареный петух”. Сименс удаленно отключает газоперекачивающие станции. Аэробусы и Боинги отзываются. А у нас своя техника на уровне прошлого века, "по касательным". И утешить инженеров некому – Гайдар умер, Чубайс убежал. Ну и начинаем догонять. Не догонять надо, а обгонять. И быть всегда впереди.

Кривые высокого качества по критериям плавности (высокого порядка гладкости, с минимальным количеством экстремумов кривизны, с малым значением потенциальной энергии) - это не буржуазная лженаука. Это направление давно "окучивают" на "западе". Т.н. кривые класса A и есть продукт разработок в данном направлении.

Нами разработаны инновационные методы моделирования кривых высокого качества. Эти кривые идеально подходят для моделирования функциональных кривых и поверхностей. Поэтому были названы кривыми класса F или просто F-кривыми. Отметим, кривые класса F превосходят по качеству кривые класса A. Опыт проектирования изделий с функциональными кривыми показывает, что простое улучшение геометрии применением F-кривых в существующих конструкциях позволяет существенно улучшить эксплуатационные характеристики изделий. Без изменения основных параметров конструкции!

В настоящее время методы вошли в отечественное геометрическое ядро C3D в виде раздела C3D FairCurveModeler. На основе FairCurveModeler разработаны приложения САПР (КОМПАС 3D, nanoCAD / ZWCAD / BricsCAD / AutoCAD). Приложения интегрированы с Excel, MathCAD, Mathematica.

Предлагаем уникальное Web-приложение Web FairCurveModeler, которое можно использовать для существенного улучшения сплайновых кривых и поверхностей как в CAD-системах (КОМПАС 3D, nanoCAD / ZWCAD / BricsCAD / AutoCAD) “средней руки”, так и в “топовых” NX и Catia. Приложение поможет дизайнерам в Rhino, Alias Design и других графических пакетах. Внедряйте в проектную деятельность инновационный инструмент геометрического моделирования Web FairCurveModeler. И это можно сделать немедленно. Прямо сейчас, перейдя по ссылке на сайт ‘Web FairCurveModeler’. Доступ бесплатный. Руководство по работе с приложением построено в виде последовательности уроков улучшения сплайновых кривых и поверхностей в конкретных CAD-системах. Выберите в оглавлении родную CAD-систему и учитесь создавать функциональные кривые в интеграции с Web FairCurveModeler.

The FairCurveModeler functionality is now fully integrated into the C3D geometric kernel, which is being developed by <C3D Labs>. You can familiarize yourself with the functionality of 'C3D.FairCurveModeler' in <Discription of modeling curves>. and in <Discription of modeling surfaces>. Another step had made towards solving CAD problems in the aviation industry, engine and shipbuilding <CAD & GRAPHICS>.

Функционал FairCurveModeler в настоящее время полностью включен в геометрическое ядро C3D, которое разрабатывается компанией <C3D Labs>. Ознакомиться с функционалом 'C3D.FairCurveModeler' вы можете в <Описании моделирования кривых> и в <Описании моделирования поверхностей>. Сделан еще один шаг к решению САПР-задач в авиационной промышленности, двигателе и судостроении <САПР и ГРАФИКА >.

The purpose of FairCurveModeler
Functionalities
Requirements of quality of curves and surfaces
WEB ONLINE modeling
Additional local applications
Theoretical Foundations

Назначение FairCurveModeler
Функциональные возможности
Требования к качеству кривых линий и поверхностей
WEB ONLINE моделирование
Дополнительные локальные приложения
Теоретические основы

The purpose of FairCurveModeler

First of all, applications of FairCurveModeler offers users of specialized CAD-systems which program developers declare their ability to model curves and surfaces of high quality. These users really need the features of modeling curves and surfaces of high quality. And such functionality, but provides a better quality of curves and surfaces, they will find in the web-application FairCurveModeler (see curves comparison FairCurveModeler vs NX and 'Alias Design Studio') and (see comparison of surfaces FairCurveModeler vs NX, Rhinoceros 3D and Alias Design Studion).

The second group of users who need web-application FairCurveModeler, - are users who manage in the design of the standard mechanical engineering CAD-systems, but who wish to improve consumer properties of a designed product with geometric shapes of high quality in terms of functionality and aesthetics (see the examples of analyzis and of improving primitive _Helix in ZWCAD).

The third group - users of graphics packages (for example, Corel Draw) and animation programs (for example, 3D MAX Studio) - designers, artists, web-designers, gamers, animators, who need to draw a just beautiful curve, beautiful surfaces using friendly and intuitive, precise types of geometric descriptors (see the examples of modeling and editing curves in the application).

Назначение FairCurveModeler

Прежде всего, приложения FairCurveModeler предлагается пользователям специализированных CAD-систем, производители которых декларируют возможность моделирования кривых линий и поверхностей высокого качества. Этим пользователям действительно нужны функции моделирования кривых линий и поверхностей высокого качества. И такую функциональность, но обеспечивающую более высокое качество кривых и поверхностей, они найдут в приложении FairCurveModeler (see curves comparison FairCurveModeler vs NX and 'Alias Design Studio') и (see comparison of surfaces FairCurveModeler vs NX, Rhinoceros 3D and Alias Design Studion)

Вторая группа пользователей, которым нужна функциональность приложений FairCurveModeler, - это пользователи, которые обходятся в проектировании стандартными машиностроительными CAD-системами, но которые хотели бы улучшить потребительские свойства проектируемых изделий высококачественными по функциональности и эстетике геометрическими формами (see the examples of analyzis and of improving primitive _Helix in ZWCAD).

Третья группа - пользователи графических пакетов (например, Corel Draw) и анимационных программ (например, 3D MAX Studio) - дизайнеры, художники, web-дизайнеры, геймеры, аниматоры, которым нужно нарисовать просто красивую линию, красивую поверхность с использованием удобных, наглядных и точных видов геометрических геометрических определителей (see the examples of modeling and editing curves in the application).

Requirements of quality of curves and surfaces

The program FairCurveModeler is expedient for geometrical modeling objects at high requirements of qsee the examples of modeling and editing curves in the application
uality of functional curved surfaces.

Geometric parameters of functional curved surfaces determine the functionality of the designed object.

The project, functional characteristics of the modeling object is directly determined by the geometric parameters of functional curved surfaces forming the shape of the object.

An important special case of functional surfaces - dynamic surfaces. Dynamic surfaces are surfaces that actively interact with the environment. Contours of aircraft, ships, surfaces of tillage machines, blades pumps, turbines, etc. are dynamic surfaces.

The surfaces of cams in cam mechanisms, the road surfaces also apply to the functional surfaces.

If the beauty of the design of the modeling object determines consumer characteristics of the object, then to the functional surfaces can also be considered a surface defining the "aesthetic functionality" of the constructing object. This curved surfaces of architectural objects, the external design of cars, appliances, etc. In automotive design (Automotive design) such surface is a surface of class A.

Требования к функциональным кривым и поверхностям

Существует широкий класс технических объектов с функциональными кривыми и криволинейными поверхностями.

Проектные, функциональные характеристики проектируемого объекта напрямую определяются геометрическими параметрами функциональных кривых линий и поверхностей, образующих форму объекта.

Важный частный случай функциональных поверхностей - динамические поверхности. Динамические поверхности это поверхности, активно взаимодействующие со средой. Обводы самолетов, судов, рабочие поверхности органов почвообрабатывающих машин, лопаток насосов, турбин и т.п. относятся к динамическим поверхностям.

К функциональным кривым относятся профили кулачков в кулачковых механизмах, трассы дорог.

Если красота дизайна проектируемого объекта определяет потребительские характеристики объекта, то к функциональным поверхностям можно также отнести поверхности, определяющие "эстетическую функциональность” проектируемого объекта. Это криволинейные поверхности архитектурных объектов, внешний дизайн автомобилей, бытовых приборов и т.п.

Functionalities

The program gives to the designer unique functionalities.

1). Allows geometrically stable (shape preserving) modeling flat and spatial NURBS curves on the following types of geometric determinants:

- on a base polyline

- on a tangent polyline,

- on a geometric determinant of Hermite

- by GB-polygon of rational Bezier spline curve,

- by S-polygon of rational b-spline curve of high degree

6, 8, 10;

2). Provides high quality of a curve - the high order of smoothness G9 and smooth change of curvature with a minimum quantity of tops of a curve on the given configuration of an initial polyline. In particular, if points of an initial polyline are located on a circle (or on any conic) with any distribution of points provides geometrically exact approximation of a circle (or any conic).

3). Gives functions for robust geometrical modeling of the NURBS surfaces, sinuosities of lines providing absence on projections of the drawing of a surface;

4). Gives functions for robust geometrical modeling of bicubic NURBzS surfaces on networks of cubic NURBzS curves guaranteeing absence of a sinuosity of lines of a surface on projections of the drawing of a surface.

The program provides a unique designer features.

1). Allows geometrically stable (shape preserving) modeling flat and spatial NURBS curves on the following types of geometric determinants:

- on a base polyline,

- on a tangent polyline

- on geometric determinant of Hermite;

- on GB-polygon of rational Bezier spline curve,

- on S-polygon of rational b-spline curve of high degree 6, 8, 10;

2). Provides high quality of the curve - the high order of smoothness (up to 9th order) and a smooth change of curvature with a minimum number of vertices of the curve and with minimal potential energy curve in this configuration of the original polygon. In particular, if the points of the original polygon belong to the circle or curve of order 2 with an arbitrary distribution of the points, the method provides a geometrically exact match of modeling NURBS curve with a circle or a curve of order 2.

3) Allows geometrically stable (isogeometric) modeling the surface of high quality. To model the surface, you can use the following types of geometric determinants:

- the base 3D Mesh;

- extended 3D Mesh;

- 3D Mesh, which rows – polylines are tangent to surface;

- 3D Mesh, which cols – polylines are tangent to surface;

- 3D Mesh, whose cells are tangent to the surface;

- 3D Mesh, whose rows are s-polygons of spline curves;

- 3D Mesh is s-mesh (s-polyhedron) of b-spline surface.

Функциональные возможности

Программа предоставляет дизайнеру уникальные функциональные возможности.

1). Позволяет геометрически устойчиво (изогеометрически) моделировать плоские и пространственные NURBS кривые на следующих типах геометрических определителей:

- на опорной ломаной,

- на касательной ломаной,

- на геометрическом определителе Эрмита,

- на GB-полигоне рациональной сплайновой кривой Безье,

- на S-полигоне рациональной b-сплайновой кривой высоких степеней

6, 8, 10;

2). Обеспечивает высокое качество кривой - высокий порядок гладкости (до 9-го порядка) и плавное изменение кривизны с минимальным количеством вершин кривой и с минимальной потенциальной энергией кривой на данной конфигурации исходной ломаной. В частности, если точки исходной ломаной сняты с окружности или кривой 2-го порядка с произвольным разбиением точек, то обеспечивает геометрически точное совпадение моделируемой NURBS кривой с окружностью или кривой 2-го порядка.

3) Позволяет геометрически устойчиво (изогеометрически) моделировать поверхности высокого качества. Для моделирования поверхности можно использовать следующие виды геометрических определителей:

- опорную сеть;

- расширенную опорную сеть;

- сеть, строки которой касательные ломаные;

- сеть, столбцы которой касательные ломаные;

- сеть, ячейки которой касательные к поверхности;

- сеть, строки которой s-полигоны b-сплайновых кривых;

- сеть – s-многогранник b-сплайновой поверхности.

WEB ONLINE modeling

Offered web-application for online modeling online. Cloud product at hand. Seconds go to connect to the program on the Internet.

The program Web-FairCurveModeler developed by technology ASP NET 4. The program can be used as a web-application AutoCAD and other CAD-systems. Web FairCurveModeler implements the basic functions of C3D.FairCurveModeler. Working with the Web FairCurveModeler application, CAD developers can get acquainted with the functionality of C3D.FairCurveModeler for working with Web FairCurveModeler. Users of CAD systems - engineers, designers can now try to design their products using C3D functions FairCurveModeler. And prepare in advance for the design in the next version of KOMPAS 3D. All the features and modeling options are available. Techniques for working with the program are given in Description of the program Web-FairCurveModeler. You can try out the functionality at the link Web FairCurveModeler.

WEB ONLINE моделирование

Предлагается web-приложение для online моделирования в интернете. Облачный продукт всегда под рукой. Секунды уйдут на подключение к программе в интернете.

Программа Web-FairCurveModeler разработана по технологии ASP NET 4. Программу можно использовать как web-приложение AutoCAD и других CAD-систем.

Web FairCurveModeler реализует основные функции C3D.FairCurveModeler. Работая с приложением Web FairCurveModeler, разработчики САПР могут ознакомится с функционалом C3D.FairCurveModeler по работе с Web FairCurveModeler. Пользователи CAD-систем - инженеры, дизайнеры могут уже сейчас попробовать проектировать свои изделия, используя функции C3D.FairCurveModeler. И заблаговременно подготовится к проектированию в КОМПАС 3D следующей версии.

Доступны все функции и опции моделирования. Приемы работы с программой приведены в Описание web-приложения Web-FairCurveModeler. Опробовать функционал вы можете по ссылке Web FairCurveModeler.

Theoretical Foundations

The theoretical basis of the program, of work techniques with the program, use the program quite fully described in published and prepared for publication in the press articles. Articles are presented in the Library of articles .

Теоретические основы

Теоретические основы Программы, приемы работы программой, применения программы достаточно полно описаны в опубликованных и подготовленных к публикации в печати статьях авторов. Статьи представлены в Библиотеке статей .

unlock();

		Четверг, 09.10.2025
	FairCurveModeler