Fraunhofer-Gesellschaft

Publica

Hier finden Sie wissenschaftliche Publikationen aus den Fraunhofer-Instituten.

Konzeption und Realisierung eines kontextspezifischen semantischen Filters für eine feature-basierte virtuelle Modellierumgebung

 
: Schmidt, C.
: Brunetti, G.

Darmstadt, 2004, 101 pp.
Darmstadt, FH, Dipl.-Arb., 2004
German
Thesis
Fraunhofer IGD ()
virtual and augmented reality (VR/AR); CAx/VR Integration; realtime; constraint solving; feature based parametric modelling; semantic modelling

Abstract
Die virtuelle konzeptionelle Modellierungsumgebung SmartSketches wird zurzeit um einen Feature-basierten parametrischen Ansatz zur Baugruppen und Bauteile Modellierung erweitert. Ziel dieser Erweiterung ist die Realisierung einer intuitiven Schnittstelle für die Konzeption und Verkörperung (Verwirklichung) von Mechanismen in virtuellen Umgebungen, die die kritischen Schnittstellen zwischen involvierten Bauteilen, Verbindungen und Kinematischen Beziehungen in Betracht zieht.
Mit dem Feature-basierten Ansatz werden Benutzer bei der Definition der parametrischen Wechselwirkungen zwischen den Bauteilen einer Baugruppe sowie der inaktiven Simulation und Validierung der Mechanismen zu jeder Zeit der Modellierungssitzung unterstützt. Dafür werden Features und Parametrische Daten in ein Netz von geometrischen Constraints gestellt, die berechnet werden wann immer der Benutzer mit dem Modell interagiert, wie durch einfügen oder modifizieren von Bauteilen oder Constraints. Das Problem bei diesem Ansatz ist die computertechnisch gesehen teure Berechnung der Constraints, insbesondere bei der kinematischen Simulation, in welcher zur Zeit nur einfache Mechanismen mit ungefähr 4 Bauteilen was ungefähr 30-40 Constraints entspricht in Echtzeit berechnet werden können.
Das Ziel dieser Diplomarbeit ist es daher die Performanz des Systems zu erhöhen, indem man sich den Vorteil zu nutze macht der sich aus der Beobachtung ergibt, das es vom momentanen System Modus sowie dem Typus der Arbeit abhängt, ob ein kleines Subset von Constraints die notwendig sind auch ausreichend sind um zu garantieren das sich der virtuelle Mechanismus korrekt verhält. Zum Beispiel müssen bei der Positionierung von Bauteilen in einer Baugruppenmodellierung oder dem Hinzufügen von Verbindungen zwischen Bauteilen, nur die Constraints in Betracht gezogen werden welche die relative Position und den Grad der Freiheit zwischen den einzelnen Bauteilen bestimmen. Ähnlich verhält es sich bei der Modifikation oder dem Hinzufügen von Eigenschaften eines Bauteils. Hier sind nur die Constraints die das Bauteil definieren von Bedeutung, alle anderen Bauteile sowie die Beziehungen zwischen den Bauteilen sind außerhalb des zu beachtenden Bereichs.
Das Resultat dieser Diplomaufgabenstellung ist die Realisierung einer Funktionalität in SmartSketches, die es mittels eines semantischen Filters, erlaubt die Sicht auf die Produktinformation die abhängig vom aktuellen Modellierungskontext ist, der wiederum von der aktuellen User Operation definiert wird, zu beschränken. Die realisierten Modellierungskontexte sind eine Bauteilesicht, während der Modellierung von Bauteilen und eine Baugruppensicht für die Baugruppenmodellierung und das kinematische validieren der vorhandenen Mechanismen. Damit ist es nun Möglich die Anzahl der aktiven Constraints für die kinematische Simulation zu einer durchschnittlichen Anzahl von zwei Constraints pro Verbindung zu reduzieren und somit den Zusammenbau und die Echtzeit Simulation eines Mechanismus mit bis zu 20-30 involvierten Bauteilen zu ermöglichen.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-23472.html