Лупандина Евгения

Инженерная графика и интерактивное образование

Дистанционное образование обладает многими преимуществами перед традиционным - экстернат, заочное либо очное образование, а также решает целый ряд проблем. Во-первых, данная форма образования позволяет учить-ся жителям отдаленных регионов, где нет иных возможностей для профес-сиональной подготовки или получения качественного высшего образования. Во-вторых, слушателю предлагается конкретный учебный план, выполнение которого контролируется учебным центром, а сам процесс обучения облегча-ется, благодаря рекомендациям и консультациям преподавателя.

Необходимость создание такой интерактивной среды в первую очередь обусловлена подготовкой специалистов новой формации, т. е. таких, которые способны самостоятельно творчески мыслить, формировать и реализовывать принимаемые решения. Такая парадигма базируется на использовании со-временных методов и способов обучения, увеличении часов на самостоя-тельное освоение различных учебных дисциплин, что способствует лучшему усвоению изучаемого материала. Поэтому сегодня весьма важно создать ус-ловия, для наиболее полного удовлетворения студентов и преподавателей необходимым дидактическим обеспечением, которое должно включать ком-плекс взаимосвязанных по дидактическим целям и задачам образования и воспитания разнообразных видов содержательной учебной информации на различных носителях, разработанный с учетом требований психологии, педа-гогики, валеологии, информатики и других наук.

В качестве дидактического обеспечения могут быть использованы ком-пьютерные системы в мультимедийном варианте, которые представляют со-бой компьютерную технологию по какой-либо учебной дисциплине, ориен-тированную на достижение поставленных дидактических задач в процессе обучения и воспитания.

При традиционных способах конструирования (без использования САПР) пользуются чертежами, которые позволяют представлять изделия в различных видах. Если изделие достаточно сложное, то его обычно пред-ставляют с помощью макетов, так как трехмерная модель служит для того, чтобы сформировать виртуальное представление изделия во всех трех изме-рениях. Однако такая форма конструирования является достаточно дорого-стоящей и очень трудоемкой. Поэтому разработка программных продуктов, позволяющих синтезировать трехмерную модель объекта по его ортогональ-ным проекциям, является актуальной в настоящее время.

В работах, проведенных в области трехмерного моделирования, и в со-ответствующих комплексах программного обеспечения выделяются три ос-новных типа трехмерных моделей: каркасные, поверхностные и модели сплошных тел. В каркасных моделях хранятся только координаты (x, y, z) вершин и соединяющие их ребра. Однако, при использовании таких моделей может возникнуть некоторая неоднозначность. Поскольку известны только ребра и вершины, возможны различные интерпретации одной модели. По-верхностная модель позволяет описывать иногда достаточно сложные по-верхности. Такую возможность часто добавляют к каркасным моделям для описания поверхностей изделия, которые невозможно автоматически опре-делить по каркасной модели. Модель сплошного тела позволяет представлять сложные изделия с обеспечением максимальной логической связности ин-формации.

Процесс создания трехмерной модели на базе двухмерного чертежа со-стоит из трех этапов.

1. Подготовка двухмерного чертежа. Суть данного этапа состоит в выделе-нии на двухмерном чертеже детали отдельных видов (проекций) и разре-зов, определении точки вставки каждого вида и запоминании чертежа как последовательности видов.

2. Создание базовой трехмерной модели. Выбирается файл, подготовленный на первом этапе, и в зависимости от типа создаваемой модели использует разные алгоритмы построения. Далее необходимо разделить двухмерный чертеж детали на отдельные проекции, построить максимальный контур каждой проекции, определить максимальные габариты модели и постро-ить по данным габаритам базовую заготовку, размещая указанные проек-ции модели на соответствующих гранях базовой заготовки и последова-тельно выдавливая (либо вращая) проекции на ней. В результате всех дей-ствий получается трехмерная базовая модель детали. Следует отметить, что для автоматического получения модели, двухмерные чертежи должны быть построены точно с точки зрения геометрии, т.е. по каждой проекции должна быть возможность построения замкнутого контура и сами проек-ции не должны иметь разрывов (в местах видимого сопряжения линий, дуг и т. д.).

3. Дополнительные построения. Этот этап заключается в удалении ложных элементов, которые могут появиться после второго этапа, а также форми-ровании локальных элементов модели типа выступов, бобышек либо вы-резов.