Компьютерное моделирование лекция 3 Содержание Зачем нужна модель Требования к техническому и программному обеспечению Методы компьютерного моделирования Решения Следующие факторы прежде всего влияют на выбор подхода по моделированию: цели создания модели; сложность модели; размер модели; технические средства. Цели создания модели Концептуальное проектирование BIMмоделирование Визуализация Координация строительства Концептуальная модель Основная цель модели - помочь в принятии проектных решений Модель не обязательно содержит описание всего здания (например, может отсутствовать внутренняя структура здания) Не нужна большая точность Уровень детализации обычно ниже, чем у моделей BIM Покрытия могут отсутствовать или быть чисто символическими Модель визуализации Нет необходимости в моделировании всего здания Модель содержит только то, что фактически следует показать при визуализации Уровень детализации модели зависит от требуемого качества визуализации и от расстояния, на котором находится камера Существенными являются факторы правильного нанесения текстуры и необходимой освещенности модели Модель BIM Моделированию подвергается все здание и при этом модель должна содержать всю необходимую архитектурную информацию (покрытия, компоненты, материалы и т.д.) Модель строится из реальных архитектурных элементов (стены, перекрытия, крыши и т.д.), что дает возможность производить точные и корректные расчеты Уровень детализации моделирования должен соответствовать требованиям точности представления чертежей Модель координации строительства Информация о времени и стоимости приписывается к модели BIM в виде различных каталогов и оценочных рецептов (5D). Основная цель 3D-модели - это представить необходимые данные для проведения различных расчетов и для выявления конфликтных ситуаций в конструкции здания. Таким образом, критически важным является аспект точности построения модели. Некоторые элементы конструкции здания могут описываться в оценочных рецептах, а не моделироваться в 3D. Время (Связанны е каталоги) BIM Цена (связанны е оценочные рецепты) Модель виртуального строительства Модель BIМ Оценочны й рецепт Методы Ресурсы Сложность модели Сложность модели Традиционный Ле Корбузье Органический Заха Халид Франк Гери Сложность Как следует моделировать здания? Простота Уровень детализации не должен превышать выдвигаемых требований Герцог де Меурон Разделение на части Разделите проекта между разработчиками проекта. Использование подходящего программного обеспечения В настоящее время отсутствуют решения, которые не предполагают использование компьютера. Для достижения наилучших результатов обычно необходимо использовать несколько приложений. Франк Гери Сантьяго Калатрава Размер модели Что делает модель большой? количество конструктивных элементов; количество 3D-многоугольников; размер файла проекта; отсутствие коллектива разработчиков; неадекватная компьютерная среда. Большие здания Как можно работать эффективно с большими зданиями? Уменьшите количество многоугольников (упростите элементы модели, которые используют память большого объема) Отключите невидимые элементы (используйте подходящие комбинации слоев) Разделите проект (модули, внешние ссылки и групповое выполнение проекта помогают разделить разработку проекта между многими пользователями) Используйте подходящее техническое обеспечение Требования к техническим средствам Конфигурация компьютера должна соответствовать требованиям к техническим средствам, выдвигаемым программой САПР. Процессор Графические вычисления, 2D- и 3D-операции. Оперативная память 3D-операции. Жесткий диск Сохранение проекта, создание резервных копий, кэш-файлы. Графическая карта Навигация в 3D-окне. Поддержка OpenGL. Программное обеспечение Классический подход к BIMмоделированию Одно приложение делает все: Приложение BIM Документация моделирование; создание документации; визуализация. Модель ВІМ Визуализация Программное обеспечение Комплексное решение по моделированию и визуализации Сочетание специализированного приложения с программами BIM Часть 3D-модели создается во внешних приложениях моделирования Документация Программа концептуального моделирования Концептуальная визуализация Приложение BIM Программа моделирования свободных форм Визуализация Приложение визуализации Методы компьютерного моделирования Полигональное моделирование - подход к моделированию объектов посредством представления или аппроксимации их поверхностей с использованием многоугольников. Основное преимущество многоугольников заключается в том, что их намного легче и быстрее представлять. Многоугольники не в состоянии точно представить криволинейные поверхности. В связи с этим для аппроксимации кривых с необходимой точностью требуется большое количество многоугольников. Модель с низким разрешением Модель с высоким разрешением Методы компьютерного моделирования NURBS (является аббревиатурой от Non-Uniform Rational B-Spline) представляет собой математическую модель, используемую для создания и представления кривых и поверхностей. Кривая NURBS определяется ее порядком, множеством взвешенных контрольных точек, и связующим вектором. Эта модель является инвариантной по отношению к аффинным и перспективным преобразованиям. Она предлагает единый математический подход как к стандартным аналитическим фигурам (например, конусам), так и к фигурам произвольной формы. Она предлагает большую гибкость к описанию большого разнообразия фигур. Она существенно уменьшает память для запоминания фигур (по сравнению с более простыми методами). Методы компьютерного моделирования Объемное моделирование - точное представление объемных частей объектов, применимое для компьютерной обработки. Конструктивная стереометрия (КС) - технология, используемая в объемном моделировании. Конструктивная стереометрия позволяет создавать сложные поверхности или объекты с помощью логических операций над объектами. Объединение КС используется в том случае, когда необходимы простые геометрические объекты, или когда важна высокая математическая точность. КС является популярной в связи с тем, что можно использовать набор относительно простых объектов для создания довольно сложных геометрических фигур. Вычитание КС требует большой производительности обработки данных. Пересечение