30966 - LABORATORIO CAD T

Conoscenze e abilità da conseguire

Fornire le basi per il calcolo informatico con l'ausilio di elaboratori e programmi dedicati. Fornire le basi per l’interpretazione di disegni tecnici, convenzionali e non, con l'ausilio del CAD

Contenuti

SUPPORTI E STRUMENTI TRADIZIONALI PER IL DISEGNO
Carte e unificazione dei formati, riproduzione dei disegni. Piegatura dei fogli. Scale di rappresentazione. Matite e mine. Righe e squadre. Compassi, curvilinei, mascherine. Riga parallela e tecnigrafo.

STRUMENTI INFORMATICI
Architettura di un sistema CAD (Computer Aided Design). Hardware: elaboratore, memoria dinamica (RAM), memoria di massa (hard disk), dischi flessibili, CD-ROM. Ingresso dati: tastiera, mouse, tavolette digitalizzatrici, scanner. Uscita dati: dispositivi di visualizzazione vettoriali e raster-scan, dispositivi hard-copy (plotters, stampanti ad aghi, a getto d'inchiostro, laser). Software: interfaccia con l'operatore, definizione ed elaborazione del modello, generazione delle immagini (rendering), gestione della base dati, applicazioni, utilità. Vantaggi e limiti del CAD.

GRAFICA RASTER E VETTORIALE

Cenni sulla grafica raster e vettoriale con particolare attenzione all'utilizzo nei sistemi CAD.

 

USO DI UN SISTEMA CAD

Le primitive grafiche, impostazioni iniziali del disegno, modalità di inserimento dei dati, modalità di selezione oggetti, comandi di modifica oggetti, le possibilità di visualizzazione, le modalità di supporto al puntamento, l'uso dei layer, l'uso dei blocchi, la quotatura di un disegno, testi, testatine e squadratura, le immagini raster, le campiture, l'uso dello spazio carta, i problemi riguardanti la stampa, le primitive grafiche semplici, le primitive grafiche complesse, il disegno di un rilievo, i blocchi con attributi.

2 - COSTRUZIONE GEOMETRICHE ELEMENTARI
Bisezione di un segmento, di un arco, di un angolo. Perpendicolare ad un segmento (ad una retta) da un punto assegnato: esterno, appartenente ad esso (centrale o di estremità). Parallela ad una retta assegnata (ad una distanza assegnata, per un punto esterno dato). Operazioni relative ad angoli. Trisezione dell'angolo retto e dell'angolo piatto. Divisione di un segmento in parti uguali. Tangenti ad una circonferenza da un punto esterno od appartenente. Circonferenza di raggio dato tangente ad una retta in un suo punto. Tangenti interne ed esterne a due circonferenze. Circonferenza per tre punti, raccordi di rette e circonferenze con archi di raggio assegnato. Poligoni regolari: triangolo, quadrato, pentagono, esagono e ottagono con lato assegnato o con circonferenza circoscritta. Costruzione di un poligono con un numero di lati qualunque noti il lato o la circonferenza circoscritta. Curve piane (ellisse, parabola, iperbole, ovale, ovolo, evolvente di circonferenza).

Studio e raffronto dei sistemi di SNAPPING e OBJECT SNAPPING presenti nel sistema CAD.

3 - IL METODO DELLE PROIEZIONI ORTOGONALI
Rappresentazione mediante proiezione ortogonale su due piani ortogonali di punti, rette, piani. Condizioni di appartenenza di punto e retta, retta e piano, punto e piano. Condizioni di complanarità, incidenza e parallelismo tra rette; di parallelismo tra piani. Il terzo piano di proiezione: determinazione della terza proiezione di punti, rette, piani, curve. Proiezione ortogonale di figure piane e solidi. Criteri relativi alla individuazione ed alla rappresentazione delle linee in vista e non.

VERA FORMA DI SUPERFICI PIANE
Generalità. Metodo del ribaltamento. Ribaltamenti di punti, rette, segmenti, figure piane giacenti su piani perpendicolari ai piani di proiezione principali.

Primitive geometriche in MODEL SPACE e PAPER SPACE.

4 - PROIEZIONI ASSONOMETRICHE OBLIQUE, ORTOGONALI E PROSPETTICHE
Fattori di riduzione. Assonometria obliqua unificata (cavaliera; UNI 4819). Prospettiva parallela ortogonale o assonometria ortogonale. Assonometria isometrica unificata (UNI 4819). Rappresentazione in assonometria di superfici piane, prismi, piramidi; rappresentazioni esatte ed approssimate di circonferenze, curve e solidi di rivoluzione. Il concetto dell'omografia e della stereografia.

Uso di software CAD per il rilievo di scenari 3D, basandosi sull'omografia.

5 - SEZIONI
Scopo delle sezioni: piano ideale di sezione. Sezioni piane di prismi e piramidi. Sezioni dei solidi di rivoluzione (cilindro, cono, sfera, toro). Determinazione delle linee di contorno delle sezioni: metodo delle generatrici e metodo dei piani di sezione ausiliari. Solidi ricavati mediante piani di sezione (tronco di piramide, di cono, di cilindro obliquo, ecc...).

Impiego del PATTERN per l'ottenimento delle campiture nel sistema CAD.

COMPENETRAZIONI DI SOLIDI
Generalità. Compenetrazioni di prismi e piramidi. Impieghi particolari dei piani di sezione ausiliari. Determinazione della linea di intersezione relativa alla compenetrazione di solidi di rivoluzione: metodo delle generatrici, metodo dei piani di sezione ausiliari, metodo delle sfere ausiliarie.

6 – TEORIA DELLE OMBRE

Definizioni, ombra di un segmento, una linea, un solido. Ombra propria e ombra portata. Esempi di applicazione della tecnica.

7 - QUOTATURA
Criteri generali, linee di quotatura e riferimento, disposizione e lettura delle quote. Sistemi di quotatura (in serie, in parallelo, a quote sovrapposte, quotatura combinata, in coordinate, in coordinate polari). Convenzioni particolari di quotatura (solidi di rivoluzione, cerchi, superfici sferiche, quadri, smussi ed arrotondamenti, elementi regolarmente od irregolarmente disposti). Criteri di scelta degli elementi di riferimento e norme generali per una corretta quotatura.

Uso dei comandi di DIMENSION e loro impostazione per una corretta quotatura del disegno.

 

8 – PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO DEI SISTEMI CAD 3D

 

Sistemi di coordinate e sistemi di riferimento

 

·       Sistemi di coordinate:

·       Coordinate Cartesiane

·       Coordinate Cilindriche

·       Coordinate Sferiche o Polari

·       Coordinate Omogenee

·       Sistemi di riferimento

·       locale

·       Globale

·       dell'osservatore

·        di vista

Rappresentazione a video di primitive grafiche e cenni sugli algoritmi classici.

 

UNITA' GEOMETRICHE ELEMENTARI

Metodi di rappresentazione delle principali unità geometriche elementari.

 

Trasformazioni

·       Traslazioni

·       Rotazioni

·       Trasformazioni di scala

·       Simmetria e Riflessione

 

RENDERING E ANIMAZIONE

·       Concetti fondamentali del rendering

·       Tipi di illuminazione

·       Modelli di riflessione. Lo Shading

·       Metodi di controllo dell'animazione

·       tradizionale

·       procedurale

·       di rappresentazione

·       casuale

·       di comportamento

Testi/Bibliografia

- McMahon, Browne, CADCAM, from principles to practise, Addison-Wesley Publ.
- Mortenson, Modelli geometrici in computer graphics, McGraw-Hill.

Metodi didattici

Il Corso si compone di:
- lezioni teoriche in aula;
- esercitazioni, in cui lo studente utilizza software per la programmazione, modellazione e disegno digitale.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Prova scritta e orale. Le esercitazioni svolte completamente in aula saranno corrette al termine della lezione e costituiranno voto per lo scritto. Se tutte le esercitazioni ottengono valutazione, la media sarà considerata come voto dello scritto, permettendo di accedere direttamente all'orale. In caso debba essere sostenuta la prova scritta, questa sarà costituita da un esercizio al calcolatore.

Link ad altre eventuali informazioni

http://diem1.ing.unibo.it/personale/liverani/teach_resources.htm

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Alfredo Liverani