نموذج هيكلي سلكي
في مجال رسومات الحاسوب ثلاثية الأبعاد ، يُعدّ نموذج الإطار السلكي (أو نموذج الإطار السلكي ) تمثيلاً مرئياً لجسم مادي ثلاثي الأبعاد . وهو يعتمد على شبكة مضلعية أو شبكة حجمية ، يتم إنشاؤها بتحديد كل حافة من حواف الجسم المادي عند التقاء سطحين أملسين متصلين رياضياً، أو عن طريق توصيل رؤوس الجسم المكونة باستخدام خطوط (مستقيمة) أو منحنيات .
يُسقط المجسم على الشاشة ويُرسم بخطوط عند كل حافة. مصطلح "الإطار السلكي" مشتق من استخدام المصممين للأسلاك المعدنية لتمثيل الشكل ثلاثي الأبعاد للأجسام الصلبة. تتيح نماذج الحاسوب ثلاثية الأبعاد ذات الإطار السلكي بناء ومعالجة الأجسام الصلبة والأسطح الصلبة. كما أن نمذجة الأجسام الصلبة ثلاثية الأبعاد ترسم تمثيلات عالية الجودة للأجسام الصلبة بكفاءة أعلى من الرسم الخطي التقليدي .
يُتيح استخدام نموذج الإطار السلكي تصور بنية التصميم الأساسية للنموذج ثلاثي الأبعاد. ويمكن إنشاء العروض والرسومات/الصور ثنائية الأبعاد التقليدية عن طريق تدوير الكائن بشكل مناسب، واختيار إزالة الخطوط المخفية عبر مستويات القطع .
نظرًا لأن عمليات عرض الإطارات السلكية بسيطة وسريعة الحساب نسبيًا، فإنها غالبًا ما تستخدم في الحالات التي تكون فيها هناك حاجة إلى معدل إطارات شاشة مرتفع نسبيًا (على سبيل المثال، عند العمل مع نموذج ثلاثي الأبعاد معقد بشكل خاص ، أو في الأنظمة التي تعمل في الوقت الحقيقي والتي تحاكي الظواهر الخارجية ).
عند الرغبة في الحصول على تفاصيل رسومية أكبر، يمكن إضافة نسيج السطح تلقائيًا بعد اكتمال عملية العرض الأولي للهيكل السلكي. يتيح ذلك للمصمم مراجعة الأجسام الصلبة بسرعة، أو تدوير الكائنات لعرضها من زوايا مختلفة دون التأخيرات الطويلة المصاحبة للعرض الأكثر واقعية ، أو حتى معالجة الأوجه والتظليل المسطح البسيط .
كما أن تنسيق الإطار السلكي مناسب تمامًا ويستخدم على نطاق واسع في برمجة مسارات الأدوات لأدوات آلات التحكم الرقمي المباشر (DNC) .
يعود تاريخ الرسوم التوضيحية اليدوية الشبيهة بالهياكل السلكية إلى عصر النهضة الإيطالية . [ 1 ] كما استُخدمت نماذج الهياكل السلكية على نطاق واسع في ألعاب الفيديو لتمثيل الأجسام ثلاثية الأبعاد خلال ثمانينيات وتسعينيات القرن الماضي، عندما كان من الصعب للغاية حساب ورسم الأجسام ثلاثية الأبعاد "المملوءة بشكل صحيح" باستخدام أجهزة الكمبيوتر في ذلك الوقت. وتُستخدم نماذج الهياكل السلكية أيضًا كمدخلات للتصنيع بمساعدة الحاسوب (CAM).
توجد ثلاثة أنواع رئيسية من نماذج التصميم بمساعدة الحاسوب ثلاثية الأبعاد (CAD)؛ النموذج السلكي هو الأكثر تجريدًا والأقل واقعية. أما النوعان الآخران فهما السطحي والصلب . تتكون طريقة النمذجة السلكية من خطوط ومنحنيات فقط تربط النقاط أو الرؤوس، وبالتالي تحدد حواف الجسم.
مثال بسيط لنموذج الإطار السلكي
يتم تحديد الكائن بواسطة جدولين: (1) جدول الرؤوس، و (2) جدول الحواف.
يتكون جدول الرؤوس من قيم إحداثيات ثلاثية الأبعاد لكل رأس بالرجوع إلى نقطة الأصل.
| رأس | X | Y | Z |
|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 | 1 |
| 2 | 1 | -1 | 1 |
| 3 | -1 | -1 | 1 |
| 4 | -1 | 1 | 1 |
| 5 | 1 | 1 | -1 |
| 6 | 1 | -1 | -1 |
| 7 | -1 | -1 | -1 |
| 8 | -1 | 1 | -1 |
يحدد جدول الحواف رؤوس البداية والنهاية لكل حافة.
| حافة | رأس البداية | رأس النهاية |
|---|---|---|
| 1 | 1 | 2 |
| 2 | 2 | 3 |
| 3 | 3 | 4 |
| 4 | 4 | 1 |
| 5 | 5 | 6 |
| 6 | 6 | 7 |
| 7 | 7 | 8 |
| 8 | 8 | 5 |
| 9 | 1 | 5 |
| 10 | 2 | 6 |
| 11 | 3 | 7 |
| 12 | 4 | 8 |
يمكن للتفسير الساذج أن يُنشئ تمثيلاً هيكلياً سلكياً ببساطة عن طريق رسم خطوط مستقيمة بين إحداثيات الشاشة للرؤوس المناسبة باستخدام قائمة الحواف.
بخلاف التمثيلات المصممة لعرض أكثر تفصيلاً، لا يتم تحديد معلومات الوجه (يجب حسابها إذا لزم الأمر لعرض مجسم صلب).
يجب إجراء الحسابات المناسبة لتحويل الإحداثيات ثلاثية الأبعاد للرؤوس إلى إحداثيات الشاشة ثنائية الأبعاد .
انفجارات الاتصالات التقنية
في مجال الاتصالات التقنية، غالبًا ما يُكلَّف الكتّاب التقنيون العاملون في الهندسة الميكانيكية بتعديل نماذج التصميم الهندسي، أو ما يُعرف بـ"تفكيكها"، وتوفير معلومات تفصيلية عن أجزائها. تُستخدم هذه التفكيكات في برامج التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) لتبسيط تعليمات التجميع والصيانة. تُمكّن هذه الإمكانية الكتّاب التقنيين من تخصيص نماذج التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) بشكل مستقل لتحسين فهم خطوات الإجراءات المعقدة.
تُستخدم عادةً برامج التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) المتخصصة لهذا العمل الدقيق، وهي متوفرة غالبًا من خلال كبرى شركات تطوير برامج CAD. مع ذلك، في السنوات الأخيرة، ظهرت العديد من البرامج الجديدة لهذا الغرض من خلال شركات تطوير أصغر متخصصة في أدوات عرض CAD.
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ ناسيفوغلو، يلدا (7 نوفمبر 2012). "نموذج أولي لعصر النهضة" . النوايا المعمارية من فيتروفيوس إلى عصر النهضة. مشروع استوديو لمقرر ARCH 531. جامعة ماكجيل . تاريخ الاسترجاع: 11 مارس 2013 .
للمزيد من القراءة
- مبادئ الرسومات الهندسية، تأليف ماكسويل، منشورات ماكميلان الدولية
- كتاب بيانات مهندسي الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (ASME) بقلم كليفورد ماثيوز
- رسم هندسي من إعداد إن دي بهات
- تصميم وتشكيل الخامات بواسطة ديفيس إس. إيبرت
- رسومات الحاسوب ثلاثية الأبعاد من تصميم آلان وات
- هياكل بيانات رسومات الحاسوب
- التصوير ثلاثي الأبعاد
- الواقع الافتراضي