Options
2006
Diploma Thesis
Titel
Solving freeform constraint satisfaction problems for virtual styling
Abstract
Das Modelliersystem SmartSketches ist darauf ausgelegt, eine virtuelle Umgebung für das Styling und die frühe Konzeptentwicklung von Freiformgeometrien anzubieten. Dazu adressiert es auch die Kontrolle stetiger Flächenübergänge, wozu geometrische und parametrische Stetigkeitszwangsbedingungen (Continuity Constraints) auf adjazente Freiformflächen in NURBS-Darstellung angewendet werden können. Die Diplomarbeit ist in zwei aufeinander aufbauenden Teilaufgaben gegliedert gewesen. Zunächst wurde eine effiziente Datenstruktur zum Erfassen und Verwalten eines Constraint-Graphen für Continuity-Constraints zwischen adjazenten Freiformflächen (Shapes) entwickelt. Anschließend wurden Strategien entwickelt, um Constraint Satisfaction Problems (CSP) für Freiformstetigkeitsprobleme zu beschreiben. Dabei wurden sieben zu berücksichtigende Fälle identifiziert. Hauptstrategie der Erstellung eines CSP ist die Gruppierung adjazenter Shapes, welche mit dem gleichen Typ von Continuity-Constraint in Beziehung gesetzt sind, innerhalb eines Parts. Die Gründe hierfür sind, dass SmartSketches einerseits eine leistungsfähige Implementierung zur stetigen Deformation einer Menge benachbarter NURBS-Flächen entsprechend einem vorgegebenen Stetigkeitszustandes zur Verfügung stellt. Andererseits entspricht es einer Fertigungssicht auf ein Modell, dass Flächen eines Bauteils eine konsistente interrne Stetigkeit, abhängig vom Typ des Fertigungsverfahrens i.d.R. C1 oder C2, aufweisen. Gegründet auf dieser Annahme unterscheiden die sieben Fälle zwischen den Situationen in denen Shapes zu einem Part vereinigt werden, in denen Shape-Beziehungen interne Part-Relationen definieren, und dem Fall unrealisierbarer Stetigkeitsanforderungen, die im Konflikt mit vorher definierten Continuity-Constraint stehen.
;
The Virtual Styling prototype system SmartSketches addresses the issue of controlled surface transmissions by realizing a set of continuity constrains allowing both to apply a geometric or parametric continuity constraint to a set of existing and adjacent NURBS surfaces and to generate adjacent NURBS surfaces constrained during interaction to fulfill a continuity condition. The task of the diploma thesis has been two-fold. Firstly, the work proposes an efficient constraint graph to capture and maintain continuity conditions between adjacent freeform surfaces (shapes). Secondly, strategies have been developed to build a constraint satisfaction problem (CSP) for freeform surface continuity problems. Seven different cases to be considered have been identified. Main strategy in building the CSP is to group all sets of shapes that are interrelated with the same type of continuity constraint within one part. The reasons therefore are that on the one hand SmartSketches provides an efficient implementation of deforming a set of adjacent NURBS surfaces according to a specific continuity condition at once. On the other hand it corresponds to a manufacturing view on a model that surfaces build in one part are of a certain consistent internal continuity, e.g. C1 or C2 depending on the type of manufacturing process. Based on this rule the seven cases distinguish between the situations when shapes are merged to parts, when shape relations define inter-part relations, and the case of non-realizable continuity conditions that are in conflict with previously defined continuity constraints on the model.
ThesisNote
Darmstadt, TU, Dipl.-Arb., 2006
Verlagsort
Darmstadt