автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Модели, методы и алгоритмы автоматизации обработки графических объектов

р р«ЛЕСКОЙ ДЕРЖАВНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

На правах рукопису

і !і << п і - лі м¡Ні и;-;']

МАКАРОВА ІРИНА ОЛЕГГОНА

МОДЕЛІ, МЕТОДИ ТА АЛГОРИТМИ АВТОМАТИЗАЦІЇ ОБРОБКИ ГРАФІЧНИХ ОБ'ЄКТІВ

05.13.16 — застосування обчислювальної техніки, математичних методів та математичного моделювання в наукових дослідженнях

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Одеса —1993

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Одеському державному політехнічному університеті.

Науковий керівник — доктор технічнії* наук Гогунсыиш В.Д.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук Становськкй О.Л.;

кандидат фізико-математичшск наук Рудяк М.В.

Провідна організація — Харківський фізико-технічний інститут

Захист відбудеться 27 січня 1994 р. на засіданні спеціалізованої вчено! ради Д 068.19.01 Одеського державного політехнічного університету за адресою: 270044, м. Одеса, пр. Шевченка, 1. і

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Одеського державного політехнічного університету. .

Автореферат розісланий “.16 ” грудня 1993 р.

: Актуальність проблеми. Необхідною умовою підвищення

технічного рівня сучасних виробів машинобудування при одночасному скороченні строків 1 вартості їх створення 8 розроблення 1 упровадження' в практику інженерних служб машинобудівних підприємств нової Інформаційної технології, яка грунтується на масовому застосуванні ЕОМ в процесах проектування, конструювання 1 виробництва. Висока якість проектних рішень забезпечується за рахунок того, що в процесі проектування функції раціонально разподілявться мік людиною 1 обчислювальним середовищем. Масове використання обчислювальних машин можливо лише в тому разі, якщо їх техніко-економічні характеристик! не нижчі аналогічних параметрів для традиційного устаткування, яке застосовується у конструкторських 1 технологічних підрозділах. Тому з появою персональних комп'ютерів сфера застосрашія систем автоматизованого проектування суттєво поширилась.

У зв'язку з тим, що обсяг Інженерно-графічних робіт, які доводиться виконувати при традиційному проектуванні, з урахуванням масштабів проектних робіт, в виключно великим та за різними експертними оцінками складає до 70% усіх витрат на проектуваня 1 виготувлеяня виробу, особлива значення в САПР 1 автоматизованих системах технологічної підготовки виробництва набули підсистеми автоматизованої розробки та випуску конструкторської 1 технологічної документації. Але масштаби застосування таких систем стримуються дорожнечею 1 невисокою точністю засобів кодування графічних даних, складністю пристроїв введення, існуванням у ПК досить коротких обмежень на обчислювальні ресурси. Крім того, процес попереднього кодування креслення часто вимагав знання досить специфічної для кожної системи вхідної мови 1 трудомісткого програмування, що відлякує багатьох потенційних користувачів подібних систем. Тому викликав певний Інтерес розробка такої підсистеми введення 1 обробки креслярно-графічної Інформації, застосування якої не потр9буа спеціальних пристроїв кодування. Підсистема повинне забезпечувати високу точність вхідних даних, компактне зберігання креслярно-графічної інформації і можливість 11 ефективного корегування.

Мета роботи. Метою дисертаційної роботи з створення дослідаення математичної моделі для зображення графічних об'єктів

-З-

розробка методів та алгоритмів їх модіфікенії, впровадження яких забеспечуа удосконаленні процесів автоматизації конструкторської підготовки виробництва. Досягнення поставленої мати потребує рішення слідуючих основних задач: ' '

- розроблення та дослідження узагальненої математичної

моделі для опису геомотричних-об'єктів; :

- розроблення методики введення креслярно-графічної інформації в ПК без обмеження точності даних, що вводяться, і притягнення додаткових технічних засобів, створення ефективних та легко реалізувмих засобів контролю 1 аналізу вхідних даних;

- розроблення методу представлення конструкторської документації та алгоритмів виконання основних геометричних перетворена.

Методи дослідження. Теоретичною базою впроваджуваних досліджень в використання теорії графів, алгебри логіка, теорії потоків у сітках, комбінаторної оптимізації 1 аналітичної геометрії.

Наукова новизна даної роботи визначається тим, що:

- запропонована уніфікована математична модель зображення

окладних геометричних об'єктів; •

- розв'язана задача контролю повноти та коректності опису

геометричних об'єктів; -

- на основі даної математичної моделі розроблені ефективні алгоритми зберігання, пошуку та ідентифікації об'єктів в графічній базі даних, а також алгоритми виконання основних геометричних 1 топологічних перетворень об'єкта;

- розроблені ефективні алгоритми формування довільних аксонометричних зображень геометричних об'єктів з постійним поперечним перерізом.

На захист виносяться слідуючі теоретичні положення 1 практичні результати роботи;

- методи і алгоритми діалогового формування моделей геометричних об’єктів;

- методи і алгоритми аналізу повноти 1 несупервчності вихідних даних, які описують деякий геометричний об'єкт;

- алгоритми виконання основних геометричних 1 топологічних перетворень об'єкта;

- алгоритми формування різноманітних аксонометричних зобра-неннь об'єкта.

Практична цінність 1 реалізація результатів роботи.Практична цінність виконаних досліджень полягав в тому, . що у рамках побудованої моделі опису графічних об'єктів запропонована методика кодування креслення, розроблені алгоритми формування и редагування графічних об'єктів <Г0), роботи з базою даних ГО, які послужили основою для створення підсистеми введення 1 обробки креслярно-графічної інформації. Дана підсистема може функціонувати як самостійно, так 1 у складі конструкторскої САПР, 11 використання дозволяв суттєво полегшити процес створення 1 модифікації креслень, скоротати час пошуку необхідної графічної інформації, що дає можливість скоротити строки 1 вартість проектування, поліпшити якіетні показники приймаємих проектних рішень.

Наукові дослідження проводились у рамках науково-дослідної роботи "Дослідження, розробка та впровадження підсистема автоматизації конструкторської підготовки виробництва".

Програмна забезпечення розроблено для ІВМ-сумІсних ПЕОМ 1 включено у склад графічної підсистеми САПР "Продмаш", яка впроваджена на Одеському виробничому об'єднанні "Продмаш".

Апробація роботи. Основні результати та полонення дисертацШо^роботи доповідалися и обговорювалися на:

- другому болгаро-радянськоглу науково-технічному семінарі "Автоматизація проектування. Проблема спільних дослідаень 1

, підготовки кадрів" (ВарнаДчервань 1989 р.); '

£': - четвертому болгаро-радянському науково-технічному семінарі

/, - "Автоматизація проектування. Проблеми спільних досліджень 1 підготовнії кадрів" (Варна, червень 1991 р.);

- науково-технічній коїк&ервнції "Технічне оснащення дошкільного 1 загальноосвітнього навчання ( Вінниця, квітень 1992 р.);

' - п'ятому українсько-польсько-болгарскому науково- технічному семінарі "Іформаційні технології, маркетинг та бізнес у електроніці та машинобудуванні" (Одеса, червень 1992 р.);

- республіканській науково-методичній конференції з математики, присвяченій 200-рІччю з дня народження Лобачевського (Одеса, вересень 1992 р.);

- республіканських ' семінарах наукової .Ради АН УРСР Із комплексної проблеми "Кібернетика" (Одеса, 1989-1991 рр.).

Структура 1 обсяг роботи. Робота складається Із вступу, чотирьох розділів та аакіп-.оиня. Основний зміст роботи викладено

на 121 сторінці машинопису з 7 малинками та 2 таблицями. Бібліографія містить 143 найменувань.

ЕМХСЇ'РОБОТИ

У вступі показана актуальність дало” робота, сформульовані мета 1 задачі дослідження, приводяться основні положення та одержані результати, відмічаються наукова новизна та практична вагомість проведеного дослідження.

Перший розділ присвячений теоретичним основам математичного опису складних геометричних об’єктів. Сформульовані основні вимоги, які пошані виконуватися при модолюваниі геометричних об!ект1в високого рішя. Розглянуті основні методи побудови та реалізації мод&дай, Ливліауиьоя пвраша то яодоліки таких рОЗПОВСЮДШЗІХ методів побудови моделей, ЯК ТОаНІЧШ креслення, завданім тіл товщиною, обертанням та переміщенням, парамотризація, побудова моделі з базових об’єктів та ін. Розглядаться шші застосування таких методів реалізації двомірпої моделі, як ланцюгове кодування, ланцюгові, структурні граматики то граматики графів, геометрично кодування. Досліджуються такса основні типи тривимірних моделей: каркасні, поверхневі та об'шіі.

Деякі Із розглядаєш моделей можуть бути реалізовані простіш методами, але одержані в результаті матоматичпі отш об'єкта не дають легшого уявлення про шделзоемий об’єкт, такі моделі мають дає обмевену область застосування 1 ефективні лише для просгих об’єктів. Крім того, для моделей, в котрих міститься мінімум Інформації про об’єкт, утруднено коректно виконання операцій по перетворенню об’єкта. Реалізація я моделей для складних об’єктів частіше всього потребує значних витрат обчислювальних ресурсів, складних алгоритмів для виконання деяких традиційних функцій роботи з об'єктам. Недоліком багатьох моделей а й то, що вони не дат засобів для перевірки правильності одержаного математичного опису об'єкта. - ’

Виходячи з цього, в актуальною розробка такої математичної моделі представлення складних геометричних об’єктів, котра дозволяла б реалізувати ефективні алгоритми для виконання основних перетворень об’єкта, перевірку коректності одерааноі математичної моделі, узгоджувалася б з методами конструювання, які склалися, була компактною та інваріантною до області застосування.

У другому розділі будується узагальнена математична модель складного графічного об’єкта. _

Прості графічним об’єктом (ПГО) будемо називати графічний об'єкт, який в складовою частиною одного або декількох складових ГО (СТО). Для СГО можна прийняти слідуюче означення: .

< СГО > ::= < ПГО > ) < ПГО > < СГО > • -

Для опису геометричних властивостей простого графічного об'єкта введемо в розгляд зважений граф С=<7,В>, де V с н - номери базових точок креслення, Е с 7(а>.

Граф С задається матрицею суміжності &»Сві]1««п : .

■би, « к

АИ Я

в. ОГі.71) а З

де вага йц відповідає відстані мія базовими точками креслення.

Крім геометричного графа С задамо ще граф топології Т=<7,и>, носій якого співпадає з носієм графа С, а сигнатурою и є множина графічних примітивів. Граф 2 такок можна описати його матрицею суміжності, де вага ри указує тш примітиву, який вв’язуа відповідні базові точки креслення.

ЯР

иаягі

Ш

б а

1Мяг2

Тоді ГО будь-якого рівня складності можна визначити у вигляді слідуючої сукупності:

и = с*- F >• де Gt и її - відповідно геометричний та топологічний графи простих об’єктів, які входять в даний ГО; .

її - кількість різних простих об'єктів;

\

. геометричний граф С* а <у*,Е*> задає взаємно розташування простих го,

е Н

IV* і=її, |Е*|=£ п^-1, де пі - кількість вюдаепь 3-го простого об'єкта у більш складний;

спосіб формування складного об'єкта із сукупності проотих задається за допомогою алгебри

Т*, и, о, \ >, Дв Ті,Тз,...,Тм е Т*.

Так тиристор, зображений на мал.1, е складним графічним об'єктом, який може бути представлений як сукупність трьох простих ГО ( мал.2 ), які задаються графами Сі и Ті, 1=773", причому ПГО, зображений на мал 2.а, входить у СГО двічі. Тоді за допомогою алгебри У для даного СГО може бути утворена множина Тг=Ті и Та и Та и Тэ.

Граф С* для даного СГО зображений на мал.З.

2 ^------------о З

, • ' • , '

Мал.З

У свою чергу, на іншому рівні деталізації деякі ПГО можуть виступати як СГО, що в слідством застосування системного підходу при побудові математичної моделі. Наприклад, корпус тиристора, зображений на мал.2.а, мояна задати або як ПГО, або як СГО, складений з 5 ПГО, заданих Сі 1 Ті, 1= Т^Г, причому Ті=Та=Т*, а ЙісСайСі 1 відрізняються лише вагами. Для даного СГО Тґ=Ті и Ті и їз и Тій Тб; IV* 1=5, |Е*|=4.

Одержана модель повністю відображає метричні властивості та внутрішню структуру моделюбмого об'єкта, дозволяє розглядати його як єдине ціле та оперувать ним 1 його характеристиками у цій якоо-ті, модель також Інваріантна до області практичного застосування.

Запропонована модель для опису графічного об'єкту дозволяє досить ефективно виконати аналіз повноти та коректності кодування одержаної моделі. Показано, що при повному кодуванні граф Є має бути зв'язним. У противному випадку.виявляючи компоненти зв'язності графа, можна визначити групи точок, відстані між якими не задані. Алгоритм визначення зв'язності графа 1 числа його компонент зв'язності засновується на використанні того відомого факта, що граф б складається.Із к компонент зв'язності тоді 1 тільки тоді, коли являється к-клітинною його матриця досяжності

-в—

d(a) ,

B(0- 2 tS(G)Jl, «»і

де S(G) - матриця сумікності, d(G) - дівматр графа.

. Для побудови цієї матриці досяжності використовується алгоритм Уоршолла, котрий у гіршому випадку мав складність 0(п3). Кожна з діагональних ійдматриць перетвореної матриці . D(G) відповідав зв'язній компоненті графа G.

Аналіз суперечності або надмірності кодування кресленя виконується шляхом визначення циклів графа G. Ящо цикломатичне число «(G)=0, то циклів в графе G немає. У противному випадку

визначаємо базисну множину циклів даного графа. Для побудови даної мнозиши використовується алгоритм пошуку у глибину, у результаті роботи якого буде побудовано кореневе остовне дерево, причому

кожне обернена ребро даного дерева, тобто ребро графа, яке не

належить дереву, породауе один з базисних циклів графа. Показано, що якщо цикл графа G складається з k ребер 1 di(Vi, Vi) - вага

ребра (Vi, Vj), di(Vt, Vj)«-» dij є S(G) 1 для нього

Eüi(Vj, Vj) а О, *

1-1

то кодування s надмірним 1 можна віддалити яке-небудь з ребер циогу, у противному випадку кодування в суперечливим. Потужність базисної мнокики Циклів дорівнює цикломатячному *іислу. Даний алгоритм потребує ОСiVlэ)опэрац1й.

Для визначення відстані Mis будь-якими двома базовими точками об’єкта спочатку розв'язується допоміжна задача знаходження найкоротшого шляху з даної вершина ecS до усіх інших вершин з'вязного графа. Розв'язання цієї задачі грунтується на використанні алгоритму розміщення міток, у якому мітка І (у) вершини у задовольняє слідуючим вимогам:

lo(s)=0, для от*а;

ПрИ lat lt(7)=d(S,7) ДЛЯ WeS{_{t

Му>“пЙп {<2(s,u)+a>(u,v)) Для де d(a.v) -

відстань мі« s та V, i»(u,v) - вага, 5*V-S. .

Вибравши за вершину u таку, що Д(а,и )* min И(т)).

можна визначити I. (?) таким-чином:

. і* ' ,

-9- гі ■ ¡¡J ' .

для УеЗ, Іиі(т)*т1пСІ1(у),І1(и1)4а»(и1-;у)).

Розроблена процедура, яка за знайденими шляхами дозволяв одержати відстань мік будь-якими базовими точками, незалежно від того, чи належать відповідні їм вершиш одному шляху або різним.

У третьому розділі розв'язуються такі задачи:

. 1) параметризація об'єкта проектування (ОП); •

’ 2) виконання геометричних 1 топологічних перетворень ОП;

3) формування аксонометричних зображень;

. 4) задача запобігання дублювання Інформації в графічній ВД.

Наявність в моделі двох різних об'єктів, які містять Інформацію про геометрію 1 топологію ОП, дозволяє досить ефективно розв'язати задачу 1. Для цього розглянемо граф (В,Г), який має такі властивості:

1) В=ХиУ , ХХУ=а ; 2) ГХе2у, Гї=д .

Такий граф є дводольним графом В=<Х,ї,Г>. Повний дводольний граф, для якого ІХІ = р, а і УІ ■ ч позначимо через КР,Ч. Граф Кі,ч називається зіркою. Тоді параметризована сім'я геометричних моделей об'єкта може бути описана графом Кі,ч, де вершині х відповідає деяка матриця суміжності Р графа топології Р, а вершині уч - матриця Б геометричного графа С.

Зазначена віще особливість' обраної моделі дозволяв також розробляти ефективні алгоритми для розв'язання другої- задачі. Через те що афінні перетворення не змінюють топологію об'єкта, то при виконанні таких операцій над об'єктом як переміщання, обертання, масштабування 1 симетрія, може змінюватися лише матриця Б графа С. Так, при виконанні масштабування необхідно кожний елемент матриці. Б помножити на коефіцієнт масштабування. Розроблені алгоритми виконання різноманітних видів симетрії та алгоритм виконання обертання відносно довільного центру.

Аналогічно зміна топології зв'язків не вимагав корегування координат точок, тому що при віддаленні ліній, зміні їх типу, впровадженні нових ліній змінюється лише матриця Р, яка описує граф Т'. Наприклад, операція впровадження нової лінії здійснювться занесенням відповідного номера примітиву у матрицю Б. ”

Розроблені ефективні алгоритми формування довільних аксонометричних зображень ГО о постійним поперечит перерізом. Для

Ю

будування аксонометричного зображення достатньо знати тільки один головний вид ГО та "глибину” зображення. Якщо головний вид містять п базових точок, то матриці суміжності топологічного і геометричного графів аксонометричного зображення ГО мають блочну структуру:

* а [P‘J]a„.anS [ 1« І» ]; S я ÍSlj]a„.a„e [ Sal Іаа ]■

Для будь-якої аксонометричної проекції блок ?ll=[pij]n„n б матрицею суміжності топологічного графа для головного виду об'єкта і відповідні елементи блоків Ри і Раз співпадають, а блоки Ріа и Раї s одиничними матрицями. Співпадають такон блоки Su и Saa, а усі елемента блоків Siа і Sai s нульовими, окрім Оя,я+п, гда ш -довільна базова точка ГО. При фронтальній діметрії блок Si» в матрицею суміжності геометричного графа для головного виду об'єкта, а для прямокутних ізометрії и діглетрИ s потреба заново формувати блок Su, враховуючи спотворення розмірів.

В загальному випадку, якщо а - кут міх віссю ох і горизон-. твльной прямою, ¡1 - кут мін віссю Qy 1 горизонтально» прямою, к*, ' ку, к* - показники спотворення по відповідним осям, С - "глибина" зображення, то для формування матриць суміжності геометричного 1 топологічного графів аксонометричного зображення одержано слідувчиз алгоритм:

Вхід: матриці ?'=• tpijln,n. S'= tsij]n,n головного виду ГО, а, р,

Ки, ку, кз, С. . '

Вихід: матриці Р 1 S аксонометричного зображення ГО.

1. Вибрати за центр координат базову точку п.

2. Для ІаТТїГ, і*и виконати пп. 3-4.

3. Знайти d*(ta,l), dy(m,і).

4. d*'(m,i) а кЯ‘(і*(в,і)»соз а;

йу (піД) * к**йУ(к,і) +• kx*|üx(m,i)l‘Sln а.

5. Для i¿T7ñ виконати п. б.

6. Для виконати пп. 7-12. .

7.рі J в PJІ в рі+г», J+n Я pj + n, 1*П ® ри.

8. Якщо і—J, то pi.un = рі+п,і = 1, інакше п. 9.

9. рі,і*п = pj.í+n « PUn.J Я PJ*n,l Ж 0.

10. Знайти d*(l,;J), dy(lj). '

11. dx(3,i) =-d¿(ij); бу(ЗД) »-dy(1.3); .

d*(l+ntí+a) = -d*(J+n,i+n) = d*(ij): dy(i+n,J+n) = -dy(3+n,l+n) = dy(l,3). ; .

12. а*(1,]+п) - йу(і,Ї+П) - йк(^,і+п) - йу(2,1+п) *

* (Ік(і'Міу^) а ЛУ(і+п,3) ** йх(5+п,і)*йу(з+п,і) * оа*

13. <1х(а,и+п) * кУ*С*соз р;

сіу(т,ш+п) » ку*С»аіп р.

14. Стоп.

Використовуючи цей алгоритм, ножна моделювати обертання ГО навколо осі Ог. .

Задача запобігання дублювання інформації в графічній базі даних вирішується шляхом виявлення ізоморфізму графів топології відповідних об'єктів. Відомо, що два графа в ізоморфними, якщо їх матриці суміжності Бі 1 Ба 8 подібними, тобто існує иевиродавна матриця підстановки Р, така, що Р»^і»Р_1=52. Такім чином, задача про ізоморфізм графів зводиться до задачі знаходження матриці підстановки Р. Алгоритм, який реалізує розв'язання цієї задачі, складається з двох основних частин, в першій частіші будується матриця підстановки Р, у другій - перевіряється виконання умови Р»5і*Р"1-32=0. Задача визначення'ізоморфізму графів належить до класу ДР-повниас задач 1 тому роз'вязувати 11 кожний раз при спробі занесення нового об'єкта у графічну базу даних ванко.

Проте час пошуку ізоморфних графів мокна зменшити, оскільки пошук виконується тільки у тому розділі бази даних, у якому міститься інформація про об’єкти даного типу. Крім того, Із подібності двох матриць виплаває збіг їх характеристичних многочленів, а отже, 1 власних значень. Таким чином, власні значення матриць суміжності ізоморфних графів співпадають. Хоча дана властивість є лише необхідною, проте не е достатньою,■ вона може використовуватися для виявлення множини тих графів, серед яких необхідно виконати перевірку на ізоморфізм. Тобто,якщо при запису об'єкта у графічну базу даних знайти власні значення матриці суміжності графів Т и С, для чого мокна використати метод ІД-розкладешя, 1 зберегти. їх, то при запису нового об'єкта у графічну базу даних досить порівняти власні значення його матриці суміжності з іншими вж9 знайденими власними значеннями 1 для співпадаючих множин виконати процедуру перевірки, на Ізоморфізм.

- Варіанти, які виникають після перевірки на ізоморфізм ГО Иі=<Сі,Т>>, опис якого вберігається в ЕД, 1 сформованного об'єкта Ма=<Са,Та>, необхідність занесення в ВД графів Са 1 Та для кожного варіанта подані у табм. 1, де р-підстаяовка'на множині вершин.

Таблиця 1

к варіант . занесення в ЕЯ

Са їз

1 СіасСа; ТіЯгТа; так так

2 СійСа; ТіаТа;<3(7і,7.|)=а(р(7і),р(^)) ргіт(71 .Уз )*ргіт(р(7і) ,рМ)) ні ні

3 СіаСа; ГіаТа ;Й(У і,7з )*<І(р(7і) ,р(7і)) ргіи(7і,Уі)=рГіЛ)(р(Уі),р(7.|)) так ні

4 СікСа; Тівіа; ргіга(7і ,Чі )=ргіт(р(7і) ,р(^)) так ні

5 СіаСа; ТіаФа; й(Уі,7і)=(1(р(Уі),р(7і)) ні так

б СійСа; їівТа; <Ц7і,Уі)*й(р(70,р(У.)» так так

У четвертому розділі розглядається склад програмного забезпечення, проводиться порівняння системи, що ■ розглядається, Із деякими Іншими системами автоматизації нреслярских робіт.

У склад системи, що розглядається, входять такі компоненти:

- підсистема керування 1 організації діалогу з користувачем;

- підсистема побудови графічної моделі виробу;

. - підсистема керування графічною базою даних;

- підсистема графічного введення/виведення.

Структурна схема взаємодії різних підсистем показана на мал.4.

У підсистемі побудові графічної моделі виробу формується математичний опис об'єкта, який моделюється, підсистемою здійсняється контроль 1 аналіз інформації, що одержується, 1 надається монливість у інтерактивному режимі виконати корегування моделі. -

Зберігання геометричної та Іншої інформації здійснюється у і базі даних системи. Через те до кожний складний об'єкт є комбінацією простих, у базі даних зберігається також інформація про Ієрархічні зв'язки об'єктів. Зберігання об'єктів ведеться так, що кожному типу відповідає каталог об'єктів такого типу.

Підсистема графічного введеняя/вивадэння призначається для зображення на екрані вІзуалізецШої моделі (Ш) деяких об'єктів бази даних. Підсистема графічного введення/виведення дозволяє користувачу деякій чянон змівивзта Ба 1 Бідобрзгзта ці зміли у

ІЗ

процесі роботи. Підсистема оптимізуе роботу у таку розумі, ща локальні зміни БМ не викликають необхідності глобальних виправлень внутрішньої структури даних.

Мал.4. Структурна схейа підсистеми .

введення 1 корегування креслярно-ірафічної інформації Взаємодія користувача із системо» здійснюється аа допомогою підсистеми -керування 1 організації діалогу, яка підтримує діалог 1 Ініціює роботу- Інших модулів. Діалог Із користувачем ведеться за допомогою меню; яке є ієрархічно впроядкованш переліком, можливих дід користувача, передбачена реакція системи на, помилкові дії користувача. Задача розроблення структури діалогу розв'язується шляхом побудови 1 дослідження графа ієрархічного меню.

Створено програмний Інтерфейс для взаємодії 1 обміну

графічною Інформацією з різниш системами автоматизованого

проектування. Для передачі-даних Із підсистеми, що розглядається, графічні дані перетворюються у формат БКР-файла. При відображенні креслень, виконаних за допомогою інших САПР, відбувається

обернене перетворення. Оскільки на цей час формат файлів обміну описами креслень (БХР-файлів) системи АиіоСАБ а стандартним для

обміну графічною інформацією між системами автоматизованого

проектування, реалізованими на персональних комп’ютерах, то' наявність даного Інтерфейсу дозволяв здійснити обмін графічною інформацією не тільки з пакетом АиюСАВ, але і з іпшими графічними системами, які підтримують БХї-формат, що суттєво пошрюа можливості використання даної підсистеми.

На закінчення сформульовані основні результати робота.

1. Виконано аналіз основних методів побудови і реалізації математичних моделей графічних об’єктів 1 визначені межі їх застосування. В результаті аналізу зроблено висновок про актуальність задачі побудови математичної моделі СГО і визначено ряд вимог до формуемої моделі.

2. Запропонована і досліджена математична модель для опису графічних об’єктів, яка в сукупністю теоретико-графових і алгебро-логічних конструкцій, об’однаних по своєму функціональному призначенню і логічній структурі, розроблена модель інваріанта до конкретної області застосування,! 11 використання забезпечує компактне зберігання і можливість ефективного корегування моделюамого об’єкта. Застосування системного підходу дозволяв використовувати одну і ту з математичну модель на різних рівнях ієрархії.

3. На основі побудованої моделі запропонована методика введення креслярно-графічноі інформації в Ш, Інваріантна до технічних засобів організації діалога користувача з ЕОМ та забезпечивавда високу точність даних, , що вводяться. На основі аналізу властивостей одержаної моделі створені ефективні засоби контролю, і аналізу даних, що вводяться, та коректності моделювання, які дозволяють в інтерактивному режимі виконати корегування математичного опису формуемого об’єкта.

4. Наявність у запропонованій моделі відносно незалежних граф-моделей, які відображують математичні і топологічні характеристики об’єкта, визначила специфіку розроблених алгоритмів виконання основних геометричних і топологічних перетворень об’єкта, композиції і декомпозиції. Будь-яка операція над складнім

ГО викликає перетворення ВІДПОВІДНОГО ПГО.

5. Специфіка обраної моделі для зображення IX) дозволила розробити ефективні алгоритми для розв'язання задач параметризації та побудови аксонометричних зображень ГО. Запропоновані такоя шляхи розв'язання задачі запобігання дублювання інформації у графічній ВД.

6. На основі проведених досліджень розроблена структура підсистеми введення 1 обробім креслярно-графічної Інформації. Дана підсистема в відкритою 1 дозволяв здійснювати обмін графічною інформацією з різними системами автоматизованого проектування.

7. Певність одержаних результатів підтверджується

працездатністю розробленого програмного ' забезпечення, яке

використовувалося при розробці конструкторської САПР, що впровадхана на Одеському виробничому об'єднанні "Продмащ".

Основний зміст дисертації викладено у слідуючих роботах:

1. Кирилов С.Б., Макарова И.О. Синтез подсистемы информационного

обеспечения САПР на . бэзе известных ШИ / Автоматизация проектирования. Проблемы совместных исследований я подготовка

кадров: Тез. 2-го болгаро-советского научно-техничйского семинара.

- Варна, 1939, с.15.

2. Кирилов С.Б., Макарова И.О. Некоторые вопросы кодирования и

хранения чертежно-графической информации. / Автоматизация проактирования. Проблемы совместных исследований и подготовки

кадров: Тез. 4-го болгаро-советского яаучно-техннческого семинара,

- Варна, 1991, с.йТ. ,

3. Мазурок И.Е., Макарова И.О. Графическая информационно -поисковая подсистбма конструкторской САПР / Информационные технологии, маркетинг и бизнес в электронике и »¡ашюстроеншг: Материалы 5-го украинско-польско-болгарского ^■т’шо-тохничвекого секинара. - Одесса, 1992, с.18-19.

4. Макарова И.О. Об одном из методов автоматизации обработка чертошо-графичвской информации / Информационные технологии, маркетинг и бизнес в электронике и ыапшюстрзшш: Материалы 5-го украинско-польско-болгарского научно-технического семинара. -Одесса, 1992, с.15-17.

5. Макарова И.О. Применение теории графов в геометрическом

моделировании / Тез. докл. рэш. научно-методач. конференции по математике, поев. 200-летию со дня роад. Н.И. Лобачевского. -Одесса, 1992, с.82. .

сп у к к, /с с с я т