B-Rep

V počítačové grafice se B-Rep ( B oundary Rep resentation v angličtině nebo Frontier zastoupení nebo zastoupení za okraje ve francouzštině) je technika geometrické 3D modelování těles pomocí ploch. Tato metoda spočívá v reprezentaci vzhledu geometrických objektů „šitím“ omezených geometrických dlaždic nesených kanonickými povrchy (obecně B-spline , Bézier , NURBS povrchy ).

B-Rep je formalismus reprezentace, ve kterém je těleso S zcela reprezentováno jeho hranou: toto se skládá z ploch, hran a vrcholů. Plocha je orientovatelný a ohraničený povrch. Hrana je křivka hrany S, jejíž konce patří do sady vrcholů. Tyto prvky nesmí představovat průnik 2 až 2, s výjimkou hran nebo vrcholů patřících k modelu. Kombinatorické informace, jako je sousednost nebo dopad, jsou odděleny od geometrických informací, jako je poloha vrcholů, podpůrné křivky hran nebo podpůrné povrchy ploch.

Základy reprezentace hranic vyvinul nezávisle na začátku 70. let Ian Braid  z University of Cambridge (pro počítačové vidění). Braid pokračoval ve svém výzkumu v rámci modeláře BUILD, který byl v této oblasti průkopnickým softwarem. Pracoval také na komerčním systému ROMULUS, předchůdci Parasolidu a na ACIS. Ty položily základ mnoha současným komerčním CAD systémům.

V návaznosti na Braidovu práci vyvinul švédský tým pod vedením profesora Torstena Kjellberga zejména na počátku 80. let volumetrické sítě. Ve Finsku vytvořil modelář GWB Martti Mäntylä. Ve Spojených státech Eastman a Weiler také pracovali na B-Rep a v Japonsku profesor Fumihiko Kimura a jeho tým z Tokijské univerzity vyráběli vlastní modeláře B-Rep.

Metodu CSG původně používalo několik komerčních systémů, protože je snazší implementovat. S příchodem systémů jako Parasolid, ACIS, OpenCASCADE nebo dokonce C3D se B-Rep začal osvojovat v širším měřítku.

B-Rep v podstatě spojuje plochy, úhly a body. Seskupením dílčích prvků formy jsme získali rysy , které studoval Kyprianou v Cambridge a také Jared.

Geometrické modelování pevných látek vychází ze 2 metod:

Modely B-Rep jsou nyní dokončeny a rozšířeny. Mluvíme více o buněčných modelech s běžnými tvary (simplexní, simploidní atd.) Nebo s libovolnými tvary (grafy sousedství, mapy , g-mapy ).

Zatímco CSG používá pouze jednoduchá primitiva kombinovaná pomocí logických operací B-Rep, B-Rep je flexibilnější a implementuje více operací. Kromě booleovských operací lze v jiných citovat vytlačování, vytváření zkosení, fúzi forem a ještě další operace, které jsou odvozeny od těchto posledních.

Standardizace

Formát STEP ( Standard for the Exchange of Product Model data ) určený pro výměnu geometrických tvarů definuje datové modely pro hraniční reprezentaci. Obvyklé geometrické a topologické modely jsou definovány standardem ISO 10303-42 ( Geometrické a topologické znázornění ). Následující modelové standardy:

Poznámky a odkazy

  1. Použití variačního modelu pro kontrolu rozměrů pomocí počítačového vidění , R. Fournier
  2. „  Příručka diskrétní a výpočetní geometrie, druhé vydání  “, Diskrétní matematika a její aplikace ,13.dubna 2004( ISSN  2154-459X , DOI  10.1201 / 9781420035315 , číst online , přístup k 28. srpnu 2019 )
  3. Počítačová grafika, geometrické modelování a animace , pod dohledem Dominique Bechmann a Bernard Péroche

Podívejte se také