Геометрический решатель САПР

Геометрический решатель (англ. Шаблон:Langi), решатель геометрических ограничений, геометрический решатель задач в ограничениях — это программная компонента, которая встраивается в САПР и позволяет инженеру точно позиционировать геометрические элементы друг относительно друга.

Двумерные геометрические решатели работают с геометрическими объектами на плоскости, и позволяют создавать двумерные чертежи, а трехмерные геометрические решатели, как правило, используются для сборки из деталей механизмов и других конструкций. Инженер накладывает геометрические ограничения (параллельность, перпендикулярность, совпадение, соосность и пр.) на геометрические объекты (точки, прямые, плоскости, окружности, сферы, и пр.) и после работы решателя получает решение задачи — новые координаты объектов и значения их параметров (таких, как радиусы окружностей или углы конусов), удовлетворяющее ограничения. В случае неразрешимости задачи, геометрический решатель выдает сообщение о несовместности модели. Как правило, геометрические решатели также содержат реализации смежных функций: определения недо- и переопределенности задачи, автогенерации ограничений, движения объектов с сохранением наложенных на них ограничений, и пр.

Методы

Общая схема работы геометрических решателей состоит в генерации системы нелинейных уравнений, которая моделирует геометрические ограничения, наложенные на объекты, и решении этой системы, как правило, с помощью использования итеративных методов, таких как метод Ньютона-Рафсона. Существенное значение для корректности и производительности геометрических решателей имеет способ моделирования.

Для ускорения работы решателей используют различные методы декомпозиции задачи: декомпозиция-рекомбинация, древовидная декомпозиция, C-tree decomposition, graph reduction, re-parametrization and reduction, computing fundamental circuits, body-and-cad structure, и witness configuration method.

Некоторые другие методы и подходы включают анализ степеней свободы, символьные вычисления, применение систем правил, программирование в ограничениях, и генетические алгоритмы.

Системы нелинейных уравнений в основном решают с помощью итерационных методов, на каждой итерации решается линейная задача. Метод Ньютона — Рафсона является одним из самым известных примеров.

Решатель передает информацию дальше геометрическому ядру, которое выполняет построение геометрической модели, используя полученные решателем координаты и параметры объектов.

Приложения и программные реализации

Основной областью применения геометрических решателей являются САПР. Они также используются для решения задач обратной кинеметики, робототехники, архитектурно-конструкторских работ, геометрического моделирования молекул и других прикладных областей.

К геометрическим решателям относятся:

• 2D Dimensional Constraint Manager (DCM), 3D DCM (D-Cubed), принадлежит Siemens PLM Software, интегрирован в AutoCAD, SolidWorks, Creo и много других популярных САПР;
• 2D LEDAS Geometric Solver (LGS), 3D LGS (ЛЕДАС);
• Параметрическое ядро C3D Solver (C3D Labs), интегрировано в КОМПАС-3D;
• GeoSolver, пакет на языке Python для решения геометрических ограничений, распространяется под GNU General Public License.

См. также

• Геометрическое ядро
• Параметрическое моделирование

Ссылки

• Шаблон:±. A Geometric Constraint SolverШаблон:Ref-lang. — Шаблон:DOI.
• Шаблон:±. Как создается инженерное наукоемкое ПО мирового класса. Геометрический решатель – «великий комбинатор»Шаблон:Ref-lang // Наука из первых рук : журнал. — 2013. — 22 июля (Шаблон:Бсокр, Шаблон:Бсокр).
• Шаблон:±. LGS — эффективный и доступный решатель геометрических задачШаблон:Ref-lang // САПР и графика : журнал. — 2003. — Шаблон:Бсокр.
• Шаблон:±. Решатель геометрических ограничений // Введение в современные САПР. Курс лекций. — Litres, 2017-01-03. — С. 186. — 190 с. — ISBN 9785457517165.
• Шаблон:±. Вариационный геометрический решатель // Введение в математические основы САПР, Курс лекций. — 2011. — С. 84.

1. перенаправление Шаблон:Плохое оформление

This article "Геометрический решатель САПР" is from Wikipedia. The list of its authors can be seen in its historical and/or the page Edithistory:Геометрический решатель САПР. Articles copied from Draft Namespace on Wikipedia could be seen on the Draft Namespace of Wikipedia and not main one.

---

 Facebook Page

🐤 Twitter Follow us on Twitter !

Read or create/edit this page in another language

• Геометрический решатель САПР in English