Lehr- und Forschungseinheit für Datenbanksysteme Ludwig-Maximilians-Universität München
Institut für Informatik
Lehr- und Forschungseinheit für Datenbanksysteme
University of Munich
Institute for Computer Science
Database and Information Systems

Projektarbeit

Kollisionsberechnung für triangulierte CAD-Oberflächen

Inhalt

Für die Entwicklung von Maschinenbauprodukten wie Fahr- oder Flugzeugen müssen eine Vielzahl von technischen Konstruktions- und Optimierungsprozessen koordiniert werden. Eine zentrale Fragestellung dabei ist, ob ein Produkt aus den einzeln konstruierten Bauteilen korrekt und kostengünstig zusammengebaut werden kann. Heute verdrängen dabei computergestützte, virtuelle Zusammenbau-Untersuchungen zunehmend den kosten- und zeitintensiven realen Prototyp. Dabei werden CAD-Datenbanksysteme eingesetzt, um einen effektiven und effizienten Zugriff auf die umfangreichen CAD-Daten eines Produktes zu gewährleisten.
Dabei läßt sich berechnen, ob benachbart einzubauende Teile eventuelle Überschneidungen aufweisen. Im Rahmen dieser Projektarbeit sollen diese Schnittflächen berechnet und visuell dargestellt werden.

Problemstellung

Die geometrischen Bauteildaten liegen in Form von Dreieckskoordinaten in VRML-Files vor (sog. triangulierte Oberflächen). Das Problem der Bauteilkollisionen läßt sich also auf die Berechnung von Dreiecksschnitten zurückführen. Gefordert ist die Implementierung eines Algorithmus zur Berechnung der Schnittlinienzüge oder -flächen. Bei der Ausarbeitung des Verfahrens soll aus Effizienzgründen untersucht werden, in wie weit mit vollständigen oder nur schnittrelevanten Bauteildaten gearbeitet werden muß. Desweiteren soll ein Clipping-Algorithmus entwickelt und implementiert werden, der die geclippten Objektteile in Form von triangulierten Oberflächen zurückgibt, um eine anschließende Weiterverarbeitung mit Algorithmen des DIVE-Projektes zu ermöglichen. 

Lösungsansatz

Implementierung in Java
Systematische Auswertung über große Mengen von Dreiecken.
Implementierung einer Visualisierungskomponente mit Java 3D.

Ziel

Implementierung eines Prototyp-Systems, das sich als interaktives Front-End für Kollisionsuntersuchungen eignet. Prüfung alternativer Implementierungen auf Effizienz und Skalierbarkeit.

Personen

Bearbeiter Andy Ebert, Manfred Schamper
Betreuer Marco Pötke, Dr. Thomas Seidl

Tools

Implementierung: Java, Java3D
Visualisierung: Java3D, VRML

Ergebnis

Beginn der Arbeit: 6. Mai 1999
Ende der Arbeit: Juni 2000
 

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16.05.1999 Manfred Schamper, Andy Ebert