Jorji Nonaka Engenharia Naval e Oceânica

Texto

(1)Jorji Nonaka (jorji.nonaka@ufpe.br). Engenharia Naval e Oceânica.

(2) Estaleiro Romano  22/09/2011.

(3) Estaleiro Romano  22/09/2011. http://www.maritime-executive.com/article/ancient-2nd-century-roman-shipyard-unearthed-by-uk-archaeologists.

(4) Romanos  Uso de curvas na manufatura (Construção Naval)  Templates de madeira (quilha). Fonte: “Handbook of Computer Aided Geometric Design”, Gerald Farin, Josef Hoschek.

(5) Spline (Curva flexível)  Originalmente desenvolvida para Construção Naval.  Desenho de curvas suaves que passam por um. conjunto de pontos. Knots ou Ducks. at Boeing Aircraft.

(6) Spline (Construção Naval). Fonte: Alex Benton, University of Cambridge.

(7) Curva Francesa. Renault. Citroën.

(8) Curva de Bézier (Cúbica). Algoritmo de De Casteljau (1963).

(9) Curva de Bézier  1959: Paul de Faget de Casteljau (Citroën).  1962: Pierre Bézier (Renaut).  n n i i P(t )    (1  t ) t Pi , 0  t  1 i 0  i  n. n n!     i  i!(n  i )!.

(10) Curva de Bézier  Linear  P(t) = (1-t)P0 + tP1  Quadrática  P(t) = (1-t)2P0 + 2t(1-t)P1 + t2P2  Cúbica  P(t) = (1-t)3P0 + 3t(1-t)2P1 + 3t2(1-t)P2 + t3P3  Forma Geral.  n n i i   P(t )    (1  t ) t Pi , 0  t  1 i 0  i  n.

(11) Polinômio de Bernstein  Funções de controle do polinômio de Bernstein (n=3). n v n v B (u )   u (1  u ) v n v. P(t) = (1-t)3P0 + 3t(1-t)2P1 + 3t2(1-t)P2 + t3P3 1. 1. 0.4. 0.4. 0.3. 0.3. 0.2. 0.2. 0.1. 0.1. 0.8. 0.8. 0.6. 0.6. 0.4. 0.2. 0.2. 0.4. 0.6. 0.8. 1. 0.2. 0.4. 0.6. 0.8. 1. 0.4. 0.2. 0.2. 0.4. 0.6. 0.8. 1. 0.2. 0.4. 0.6. 0.8. 1.

(12) Curva de Bézier Cúbica 1,2 1. 0,8 0,6 0,4. 0,2 0. B0 B1 B2 B3.

(13) Curva de Bézier Cúbica P1. P2. P(t) P0. P3. P(t) = (1-t)3P0 + 3t(1-t)2P1 + 3t2(1-t)P2 + t3P3.

(14) Curvas de Bézier vs B-Splines  Curva de Bézier cúbica  Possui quatro pontos de controle  Considera os quatro pontos de controle igualmente. importante.  B-splines  São parametrização piecewise das curvas Bézier  Suportam número arbitrário de pontos de controle.  Possibilitam determinar o grau do polinômio interpolador. Curva de Bézier é um tipo de B-Spline.

(15) NURBS  Non-Uniform Rational B-Spline  NU (Non-Uniform)  Os pontos de controle não precisam ter os mesmos pesos  R (Rational)  O Spline pode ser definada por polinômios racionais (coordenada homogêneas)  BS (B-Spline)  Cadeia de curvas (splines) Bézier.

(16) Pierre Bézier  Popularizou a curva de Bézier  Desenho automobilístico  Honorary Doctor  Technical University of Berlin.  Solid Modeling Association  A partir de 2007: The Pierre Bézier Award for Solid, Geometric and Physical Modeling and Applications.

(17) Computer-Aided Ship Design  Artigo de 2010  5 décadas de Computer-Aided Ship Design  Horst Nowacki (Technical University of Berlin).

(18) 5 décadas de CASD  1965  Graphical User Interface  Computer Aided Drafting  1970  Geometric Modeling and Design.

(19) “Computer-Aided Ship Design”  1966  U.S. Navy Symposium (Washington)  1968  University of Michigan . Intensive Summer Course in CASD.  Representações de curvas predominantes  Bézier  B-splines  Non-uniform rational B-Splines (NURBS).

(20) Computer-Aided Ship Design  1979  U. S. Naval Academy.

(21) B-Spline.

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(23) Spline  Ribbon: “Draw”.  Comando: SPLINE Pontos de Controle Control Points Curvas de Interpolação Interpolating Curve Curvas de Aproximação Approximating Curve.

(24) Edição de Splines  Modo Interativo  Fit Points  Control Vertices.  Comando: SPLINEDIT (SPE)  Refinamentos  . Mudar o peso dos pontos de controle Elevar o grau.  Conversão para Polylines.

(25) Conversão para Polylines  Comando: PLINECONVERTMODE  0: Segmentos lineares  1: Segmentos de arcos  Precisão  Desempenho.

(26) Polylines  Comando: POLYLINE (PLINE)  Linhas  Arcos  Edição de polylines  Comando: PEDIT. Conversão para Spline.

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(28) Maritime Software (linkedin) Software ShipConstructor AVEVA Marine NUPAS CADMATIC FORAN TRIBON SmartMarine CATIA Rhino SolidWorks Inventor. Plataforma CAD AutoCAD PDMS Internal Think3 Internal SmartPlant CATIA.

(29) MaxSurf  Formation Design Systems.

(30) Maxsurf.

(31) Maxsurf  Estudantes de Engenharia Naval  UFRJ  USP.  Estaleiro Atlântico Sul (EAS)  MAXSURF SUITE (Arquitetura Naval)   . Petroleiros Suezmax (PROMEF/TRANSPETRO) Petroleiro Aframax (PROMEF/TRANSPETRO) Casco da Semi-Submersível P-55 (PETROBRAS)..

(32) Spline.

(33) Maxsurf (B-Spline)  Formation Design Systems.

(34) Maxsurf (Interface). Rhino. ShipConstructor.

(35) Maxsurf Rhino Plug-in.

(36) T-Spline (Rhino).

(37) AutoShip (NURBS)  Autoship Systems Corporation.

(38) AutoShip Design Gallery.

(39) Marine Design Software  http://www.boatdesign.net/software/.  Free!Ship.  MultiSurf  ProSurf  Fastship.  Defcar Engineering  Carlson Design  Etc..

(40) AutoCAD 2012 (YouTube)  http://www.youtube.com/watch?v=9J7pc5536Xs&feature=related.

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(42) AutoCAD vs MicroStation AutoCAD Models Sheet Objects ou Entities Properties Blocks or WBlocks Current Attributes Hatch. MicroStation ModelSpace / PaperSpace Layout Elements Attributes Cells Active Tags Pattern.

(43) AutoCAD vs MicroStation AutoCAD Layers LEVEL 0 BYLAYER ou BYBLOCK Spline Spline Spline Fields Tables. MicroStation Levels DEFAULT level BYLEVEL ou BYCELL B-Spline Curve Curve Stream -.

(44) Aplicativos CAD.

(45) Escola Politécnica da USP  Pioneiro na introdução de CAD no ensino de. engenharia no Brasil (Década de 90)  Teorias e técnicas de representação gráfica  Desenvolvimento das capacidades de:  Raciocínio espacial  Visualização tridimensional  Interpretação da linguagem técnica  Laboratório de Ensino de CAD  Bentley Microstation SE  Bentley PACE (Partners of the Advancement of Collaborative Engineering Education).

(46) Escola Politécnica da USP  Geometria Gráfica.  Representação Gráfica para Engenharia  Perspectiva Isométrica  Perspectiva Cavaleira  Modelamento 3D  Vistas Ortogonais. PCC 2122.  Cortes e Seções  Cotagem  Desenhos de Execução e Normas Técnicas.

(47) Categoria de Software  Freeware  Software que possui licença livre para sua redistribuição, mas não para modificação e o código fonte não é disponibilizado.  Open Source  Possui o código fonte aberto  Trial  Versão para testes onde podem ter recursos, como tempo ou funcionalidades, limitados.

(48) CAD 2D Nome. Empresa. Licença. Site. A9CAD. A9 Tech. Freeware. www.a9tech.com. CadStd. John Apperson. Freeware. www.apperson.org/ cadstd/. Trial. www.deltacad.com. Freeware. users.pandora.be/ desi-iii/index.html. Delta CAD Cypress Software. DESI-III. H. Mariën.

(49) CAD 2D Nome. Licença. Site. FelixCAD 5 LT GiveMePower. Freeware. Free 2Design. Think3. Freeware. www.givemepower .de www.free2design. org. JustCad. Jon Hoke. Freeware. www.justcad.com. QCad. RibbonSoft GmbH Free UGS. Código Aberto Freeware. www.qcad.org. Solid Edge. Empresa. www.solidedge.co m/free2d/.

(50) CAD 3D Nome. Empresa. Licença. Site. Freeware. www.amabilis.com. 3D Canvas. Amabilis. Blender. Blender Foundation. Código aberto. BRL-CAD CADX11. Governo americano GrayTech. Código Aberto Freeware. DesignCAD. IMSI. Trial. www.blender.org. sourceforge.net/ projects/brlcad/ www.graytechsoft ware.com/ www.imsisoft.com.

(51) CAD 3D Nome Design Workshop Free CAD. Empresa. Licença. Site. Artifice. Freeware. www.artifice.com. Aik-Siong Koh. Freeware. www.askoh.com. Freeware. sketchup.google.c om www.le-boite.com. Google SketchUp Minos CAD 2.2. John Apperson. Freeware. My3DEngine. i-compute. Freeware. www.icompute.net.

(52) CAD 3D Nome Turbo CAD Vector Engineer WorkCAD. Empresa IMSI. Licença Trial Freeware. CIENGE. Trial. Site www.turbocad.com www.vectorengineer. com www.workcad.com.br.

(53) Comandos avaliados  Entrada de dados.  Formato de arquivos  Macros  Comandos de criação  Linha  Polilinha  Circunferência  Arco  Elipse. A entrada de dados de alguns programas só podem ser feitas relativamente ao último ponto escolhido.

(54) Comandos avaliados  Comandos de modificação  Cortar Alguns programas tiveram erros  Estender quando tenta executar os comandos  Chamfrar de modificação  Arredondar  Comandos de seleção  Selecionar  Desselecionar  Inverter seleção.

(55) Comandos avaliados  Comandos de manipulação  Copiar  Mover Poucos trabalham com hachuras  Escala Poucas hachuras ou Várias hachuras mas em regiões retas  Hachuras  Curvas.  Zoom Poucos trabalham com b-spline e poucos apresentaram a opção de fazer parábola.

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