Системы автоматизации производства
В основы современных Систем Автоматизированного ПРоектирования — САПР положены 3 принципа: интеграция, интерактив и визуализация, представимые формулой I2 V.
При проектировании сложных изделий конструктор имеет дело с огромным количеством данных, которые трудно интерпретировать, не прибегая к предварительному исследованию с помощью активного взаимодействия с компьютером.
Виртуальное окружение представляет собой новое мощное направление для человеко-машинного взаимодействия. Ожидается, что новая технология взаимодействия, основанная на виртуальном окружении, будет иметь такие приложения в САПР, о которых даже не мечталось. Возможности этой новой технологии и её преимущества для САПР обсуждались на ряде конференций и семинаров и привели к интересным экспериментам по применению виртуального окружения для задач проектирования.
Визуализация сложных объектов при проектировании существенно помогает конструктору и технологу исследовать процесс конструирования и сборки сложных машиностроительных изделий, опираясь на мощную человеческую способность видеть и понимать визуальные изображения. Интерактивная машинная графика позволяет управлять процессом получения изображений в реальном времени. Эта возможность управления существенно усиливает способность конструктора к отбору и анализу изображений. Таким образом, для задач проектирования очень важно повышать уровень взаимодействия с компьютером.
Ожидаемый выигрыш САПР от визуализации включает следующие аспекты:
- высокая плотность технологической информации в цветных и векторных изображениях
- экономия времени при визуальном моделировании
- улучшенная коммуникация и документирование идей и фактов
- привлечение интуиции
- увеличение диапазона применимости САПР
- новые возможности при интерактивной визуализации (виртуальная реальность и прямое манипулирование)
Виртуальное окружение (Virtual Environment) рассматривается как одно из самых значительных направлений в человеко-машинном взаимодействии. Следуя за неинтерактивными, командно-управляемыми и интерактивными графическими системами, виртуальное окружение позволяет легче воспринимать представление данных и обеспечивает взаимодействие с объектами на интуитивном уровне. Компьютерные миры строятся с помощью данных и процессов не только на основе представлений различных аспектов естественного окружения, но и на изобретениях фантастами искусственных миров за рамками человеческого опыта.
Основные конструктивные блоки виртуального окружения (представление, взаимодействие и симуляция) требуют реального времени. Очевидно, что для человеко-машинного взаимодействия будущего требуется интеграция визуальных, слуховых и других ощущений.
Теперь широко доступны системы первого поколения и периферия для виртуального окружения: перчатки данных, шлемы с встроенными дисплеями и следящими системами, коммерческие программные продукты и т.п. Уже не только архитектурно-строительное проектирование, но и другие многочисленные приложения , прежде всего, машиностроительные, собираются испытывать и применять доступные средства виртуального окружения. Поскольку точность, применимость и эффективность этих новых технологий пока остается недостаточной, многие приложения требуют доработки и подгонки соответствующих компонентов виртуального окружения для своего применения.