Bài giảng ĐHBK HN tin học kỹ thuật ứng dụng CADCAMCAE TS nguyễn thị hồng minh (đh bách khoa HN)

1
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 1
Code: CDT3,4&NUT03 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Tin học
Kỹ thuật Ứng dụng
Tin học
Kỹ thuật Ứng dụng
Nguy
Nguy
ễ
ễ
n Th
n Th
ị
ị
H
H
ồ
ồ
ng Minh
ng Minh
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 2
Chương 1
TỔNG QUAN
VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT
TÍCH HỢP MÁY TÍNH
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 3
Nội dung (1)
1- Tổng quan về hệ thống sản xuất CK

–Truyền thống
–Hiện đại
2- Giới thiệu 2 khối chức năng chính
–CAD
–CAM
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 4
Nội dung (2)
3- Tích hợp CAD/CAM
– Đặc tính
–Phần mềm
–Phần cứng
–Lựa chọn hệ thống CAD/CAM
4- Giới thiệu vềứng dụng công nghệ CA-x
Máy tính trong một số thiết bị và hệ thống công
nghiệp
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 5
1- Tổng quan HTSX
• Chu trình sản xuất cơ khí
–Thiết kế: ý tưởng, chức năng, chi tiết
–Kiểm định thiết kế
–Lập và kiểm định chu trình chế tạo cho từng chi
tiết
–Chế tạo chi tiết
–Kiểm định chi tiết
–Lập chu trình lắp ráp
–Lập chu trình kiểm định tổng thể.
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 6

So sánh
hệ thống sản xuất truyền thống và hiện đại
•HTSX truyền thống • HTSX hiện đại
–Trợ giúp bằng MT
•CA-…
– Máy công cụ điều
khiển số
• CNC
?
2
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 â Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 7
So sỏnh
h thng sn xut truyn thng v hin i
HTSX truyn thng HTSX hin i
Thụng tin ri rc
Bn v
Tng bc
Thụng tin tớch hp
File
MHHH dựng chung
Lp trỡnh cng
Dng c nh hỡnh
Mỏy chuyờn dựng
Lp trỡnh mm
Dng c a chc nng
Mỏy a chc nng
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 â Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 8
Chu trỡnh sn xut c khớ

Thit k
CAD
CAD
CA-Design
Kim nh
CAE
CAE
CA-Engineering
Ch to
CAM
CAM
CA-Manufacturing
Kim tra
CAQ
CAQ
CA-Quality Control
Quy trỡnh
Ch to
CAPP
CAPP
CA-Process Planning
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 â Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 9
Hin i???
Li
Thụng tin thụng
sut
Linh hot
Hi
Khú khn khi nm

bt h thng
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 â Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 10
2- Cỏc khi chc nng chớnh
CAD
CAM
Dữ liệu
cơ sở
dùng
chung
Mô hình
Phân tích
Duyệt lại
Tài liệu
Kế hoạch gia công
Lập trình từng phần
Thiết kế dụng cụ
Loại vật liệu
CAM
CAD
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 â Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 11
CAD = ?
Thit k
í tng
Chc nng
Chi tit
Hỡnh th?
Kt qu?
Kim tra?

Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 â Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 12
CAD = cụng c
Mụ hỡnh hoỏ hỡnh hc
Biu din hỡnh th: toỏn hc, ho
Phõn tớch mụ hỡnh hỡnh hc
c tớnh c lý
Thit k thm nh
Chc nng, hot ng tng th
Kt xut ti liu thit k
Lu tr, ch to: File, bn v
3
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 13
CAM = ?
•Chế tạo: như thế nào?
–Thiết bị?
–Chế độ gia công?
–Các bước gia công?
•Chương trình CNC?
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 14
CAM = Công cụ
• Cung cấp chiến lược tạo đường dụng cụ chuẩn
–Thídụ…
•Nhận dữ liệu đầu vào
–Thiết bị, dụng cụ, chế độ cắt
• Tính toán chương trình gia công
– G-code
•Dịch chương trình gia công

– Post-processor
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 15
Chiến lược gia công
MaterCAM
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 16
CAM: Các thông tin Đầu vào
• Mô hình hình học (CAD)
•Vị trí gia công
•Chiến lược gia công (từng vị trí)
•Lựa chọn về dữ liệu gia công
–Máy
–Chế độ gia công (v, f, T, s,…)
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 17
Thí dụ />• Giao diện
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 18
Thí dụ />•Sử dụng MHHH
4
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 19
3- Tích hợp CAD/CAM
• Đặc điểm
•Chức năng phần mềm
•Các yếu tố phần cứng
• Phân loại HT
•Lựa chọn HT
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT

Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 20
Đặc điểm của CAD/CAM
•Chương trình ứng dụng
–Tương tác
– Ngôn ngữ chuẩn
– Cú pháp
– Giao diện
–Cơ sở dữ liệu
–Phụ thuộc phần cứng
–Thời gian đáp ứng
–…
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 21
Đặc điểm… (tiếp 1)
• Đặc điểm riêng
– Tính trung ương hoá (centralized):
• Đảm bảo Dữ liệu thống nhất trên mọi view
– Tính tích hợp (integrated):
• Mô hình hình học hữu dụng trong mọi giai đoạn phát
triển sản phẩm
– Tính liên kết (associativity):
•dữ liệu có thể được nhập vào dưới nhiều hình thức và
được lưu ở trung ương
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 22
Đặc điểm… (tiếp 2)
• Đặc tính của tích hợp
–Phương pháp mô hình hoá dùng chung
• Công cụ MHHH của CAD <-> CAM
–Hệ thống cơ sở dữ liệu dùng chung

• CSDL MHHH của CAD <-> CAM
•Lợi ích của sự tích hợp
–Hiệu suất cao (concurrent engineering)
–Giảm thất thoát dữ liệu
–Sự thống nhất trong phương pháp MHH HH
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 23
Chức năng của phần mềm
•Sử dụng tương tác cho phép
•Giữa người – máy
– Để:
•Nhập dữ liệu:
•Hiệu chỉnh:
•Xử lý:
• Điều khiển màn hình:
• Tính toán đường dụng cụ
•Kết xuất dữ liệu:
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 24
Chức năng của phần mềm
•Nhập dữ liệu:
–dữ liệu hình học,
–vị trí và thông số gia công.
•Hiệu chỉnh:
–sửa chữa và cập nhật dữ liệu
–chỉnh sửa thuộc tính
•Xử lý:
–Với cả đối tượng
– Thao tác: tịnh tiến, quay, thu phóng,
5

Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 â Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 25
Chc nng ca phn mm
iu khin mn hỡnh:
Khụng thay i CSDL, ch l thao tỏc gúc nhỡn
Thao tỏc: n nột khut, thay i gúc nhỡn, tụ búng
Tớnh toỏn ng dng c
Da trờn cỏc thụng s ó nhp
Dch ra chng trỡnh gia cụng cho mỏy CNC
Kt xut d liu:
Trờn b nh hoc thit b ngoi vi
Dng: bn v, vn bn k thut
vd nh nh ngha cỏc bc gia cụng,
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 â Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 26
Cỏc yu t phn cng
Đầu vào Hiển thị Đầu ra
Bàn phím
Bàn viết
Cần điều khiển
Bóng xoay
Máy tính
Băng từ
Đĩa mềm
Máy in
Chuột
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 â Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 27
Cỏc yu t phn cng
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 â Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT

Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 28
Cỏc yu t phn cng
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 â Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 29
Phõn loi HT CAD/CAM
Theo phng phỏp
MHHHH
Khung dõy
B mt
Khi rn
Theo biu din
MHHHH
2D
2D ẵ
3D
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 â Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 30
La chn HT CAD/CAM (1)
1- Yờu cu v h thng
Phn cng:
Cỏc h tr c bit
Kh nng m rng h thng
Server
Phn mm
OS ca phn mm
Cỳ phỏp ca cỏc lnh s dng
Ti liu hng dn
Bo dng
5-10% chi phớ ban u ca ton h thng/nm
Sa cha phn cng v upgrade phn mm

Cn cú trong hp ng mua bỏn phn mm /h thng
Dch v h tr
o to ban u, o to trong quỏ trỡnh s dng, h tr k thut.
Khoỏ o to: ti ch hay ti a im ngi s dng
Dch v h tr k thut: rt cn thit nu phn mm /h thng l mi
6
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 31
Lựa chọn HT CAD/CAM (2)
2- Khả năng mô hình hoá hình học
–Kỹ thuật mô tả:
• Quan trọng, quyết định các mô-đun ứng dụng có thể của hệ.
•Các kỹ thuật: khung dây, bề mặt, khối rắn.
•Sự liên thông và tích hợp trong hệ thống?
–Hệ toạ độ và dữ liệu đầu vào:
•Thay đổi hoặc định nghĩa hệ tọa độ một cách linh hoạt?
•Phùhợp với mục tiêu mô hình hoá?
–Các đối tượng mô hình hoá:
• Đối tượng cho phép mô tả?
•Khả năng tạo, hiệu chỉnh, kiểm tra nhanh chóng?
–Hiệu chỉnh và xử lý hình học:
• Các công cụứng dụng tốt trên mọi hình thức kỹ thuật mô tả?
–Hỗ trợ các chuẩn đồ họa:
• Cần thiết để chuyển đổi dữ liệu giữa các hệ thống khác nhau,
•Rất quan trọng khi có nhiều hệ thống trong một công ty, hoặc trao đổi
dữ liệu với các đối tác gia công, theo dõi,
• Chú ý rằng khi chuyển đổi dữ liệu luôn luôn có mất mát thông tin.
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 32
Lựa chọn HT CAD/CAM (3)

3- Khả năng kết xuất tài liệu
–Kết xuất các bản vẽ theo chuẩn vẽ kỹ thuật:
• thêm các thông tin cần thiết về kích thước, tạo đường gióng,
chú thích,
–Thường mất thời gian 3 lần so với tạo mô hình hình học.
–Cần chú ý đến độ tiện ích của các công cụ sử dụng cho
việc này:
• layer, dimension,
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 33
Lựa chọn HT CAD/CAM (4)
4- Khả năng ứng dụng
–Khả năng lắp ráp hoặc nhúng các mô hình:
•Làmột chu trình quan trọng.
•Thủ tục tiến hành lắp ráp và dọn rác sau khi lắp ráp?
– Độ ứng dụng trong thiết kế:
• Công cụ tính toán V, CAT, FEM, khuôn, cơ cấu và mô
phỏng
• Các tính năng sẵn có của hệ thống?
• Tích hợp và giao diện tới CSDL?
–Các ứng dụng liên quan đến chế tạo:
• Tính toán và kiểm tra đường dụng cụ, lập trình chế tạo NC,
dịch chương trình,…?
•Các mô-đun ứng dụng thực sự tích hợp?
– Các ngôn ngữ lập trình hỗ trợ:
•Mức độ hỗ trợ đối với ngôn ngữ lâp trình?
• Cú pháp đồ hoạ nội trú vs ngoại trú quá lớn?
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 34
4- Ứng dụng CN CA-x

• Máy công cụ NC và CNC
•Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS
• HT SX tích hợp máy tính CIM
• Công nghệ tạo mẫu nhanh RP
• Công nghệ ngược RE
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 35
CNC
“The abbreviation CNC stands for computer numerical
control, and refers specifically to a computer "controller" that
reads G-code instructions and drives the machine tool, a
powered mechanical device typically used to fabricate metal
components by the selective removal of metal. CNC does
numerically directed interpolation of a cutting tool in the work
envelope of a machine. The operating parameters of the CNC
can be altered via software load program.”
Wikipedia
/>Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 36
CNC = ?
• Máy công cụ điều khiển số
•Hệ điều khiển:
–Làmột máy tính
–Sử dụng lệnh (?/G-code)
– Điều khiển máy công cụ
•Hệ chấp hành
– Động cơ
– Chuyển động gia công
– Các hoạt động phụ trợ
Điều khiển

Thông số gia công
Vị trí gia công
Nội suy liên tục
7
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 37
Hệ điều khiển (1)
• MCU = machine control unit
•Kết cấu:
–Phần xử lý dữ liệu (DPU- data processing unit)
•Xử lý dữ liệu mã hóa từ băng từ hay các thiết bị nhớ khác
•Chuyển các thông tin về CLU: vị trí, chuyển động, tín hiệu
phụ khác
–Phần điều khiển vòng lặp (CLU-control loops unit).
• Kích hoạt các cơ cấu điều khiển máy theo TT từ DPU
•Nhận tín hiệu phản hồi khi kết thúc các hoạt động.
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 38
Hệ điều khiển (2)
Các chức năng
•Phần điều khiển.
–CPU (như PC), ROM, RAM, bộ xử lý số học, xử lý logic
và truyền thông giữa phần nhập và xuất dữ liệu.
•Phần nhập dữ liệu.
–Nhận DL từ người vận hành
–Nhận các tín hiệu phản hồi từ hệ thông đo lường…
•Phần xuất dữ liệu.
–Thực hiện các chỉ thị từ phần điều khiển đến các cơ cấu
chấp hành của máy.
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT

Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 39
Mức độ can thiệp
•Sử dụng thông thường
–Tạo chương trình gia công thông thường
•Sử dụng nâng cao
–Tạo các lệnh G-code mới theo lập trình macro
–Thay đổi thông số gia công
–Thay đổi các thông số nội bộ của máy
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 40
Thí dụ
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 41
Thí dụ
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 42
CNC: ứng dụng đa dạng
8
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 43
CNC: ứng dụng đa dạng
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 44
CNC: ứng dụng đa dạng
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 45
HTSX linh hoạt FMS (1)
• Đặc trưng
–Chấp nhận sự thay đổi trong sản xuất
– Tính đa năng

– Tính thích nghi
–Thay đổi nhanh chóng
– Đảm bảo năng xuất khá cao
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 46
HTSX linh hoạt FMS (2)
•Kết cấu
–Thiết bị xử lý: máy công cụ, trạm lắp ráp, rôbốt.
–Thiết bị cấp phát, kiểm tra, phân loại.
–Thiết bị mang chuyển: rôbốt, băng truyền, xe tự
hành.
–Hệ thống truyền thông.
–Hệ thống điều khiển máy tính.
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 47
HTSX linh hoạt FMS (3)
•Hoạt động
–Làmột dây chuyền sản xuất gồm nhiều trạm
liên thông, ràng buộc
– Các trạm có chức năng khác nhau, được điều
khiển bằng CT riêng
–Cả hệ thống được điều khiển bằng một chương
trình chung nhằm quản lý, kết nối các trạm.
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 48
HTSX linh hoạt FMS (4)
•Mức độ can thiệp
–Sửa chữa bảo trì hệ thống.
–Thay đổi phần cứng các trạm: dụng cụ và setup
–Khởi động và tắt hệ thống.

–Nhập dữ liệu.
–Lập các chương trình gia công cho sản phẩm.
9
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 â Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 49
HTSX tớch hp MT CIM (1)
CIM = khỏi nim
Sn xut >< Gia cụng
Sn xut = mi hot ng liờn quan
n vic to ra sn phm
CIM: tớch hp cỏc hot ng trờn mt
h thng thụng tin liờn thụng
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 â Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 50
HTSX tớch hp MT CIM (2)
Thiết kế
sản phẩm
Lập quy
trình sản
xuất
Sản xuất
Lập trình cho
các máy SX
T. thụ
V. chuyển
Lu kho
Tài chính
Tiếp thị
Kế hoạch
sản xuất

CIM
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 â Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 51
Cỏc vn cn nm
1. Cỏc chc nng ca mt phn mm CAD, CAM
2. Cỏc c thự ca mt h CAD/CAM
3. Cỏc thuc tớnh phõn loi ca mt h CAD/CAM
4. Nhng iu cn lu ý khi la chn mt h CAD/CAM
5. Nhng iu cn lu ý khi a mt h thng CAD/CAM vo
ng dng
6. a ra u nhc im ca ng dng CAD/CAM trong mt
tỡnh hung c th v cỏc
iu cn lu tõm
7. Thụng qua tham kho cỏc HTSX tớch hp mỏy tớnh v c th
l h CAD/CAM, hóy rỳt ra kt lun v tớnh u vit v nhng
thỏch thc khi ng dng loi HTSX ny
8. Liờn h iu kin VN
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 â Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 52
Chng 2
C S TON HC
CA CAD/CAM
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 â Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 53
Ni dung
2.0. ha mỏy tớnh
2.1. Cỏc phộp bin i hỡnh hc
2.2. Cỏc phộp chiu
2.3. Biu din ng cong
2.4. Biu din cỏc b mt

2.5. Biu din mụ hỡnh khi rn
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 â Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 54
S tng ng?
10
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 55
Sự tương đồng?
•Giống nhau
–Sử dụng CG
–Hiển thị
– Hình động
• Khác nhau
–Chức năng
– Ứng dụng
–Mức độ tương tác
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 56
2.0. Đồ hoạ máy tính
• Vai trò của đồ họa máy tính?
–Hiển thị, tương tác
•Các lĩnh vực ứng dụng
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 57
Phân loại các lĩnh vựccủa
Computer Graphics
Kü thuËt ph©n tÝch
vµ t¹o ¶nh
§å ho¹ ho¹t h×nh vµ
nghÖ thuËt

Kü thuËt nhËn d¹ng
Xö lý ¶nh
§å ho¹ minh ho¹
CAD/CAM System
Kü thuËt ®å
ho¹
KiÕn t¹o
®å ho¹
Xö lý ®å
ho¹
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 58
Đồ họa Raster vs. Vector
• Raster
– Hình ảnh và mô hình của
các vật thể được biểu diễn
bởi tập hợp các điểm của
grid
– Thay đổi thuộc tính của
các pixel => thay đổi từng
phần và từng vùng của
hình ảnh.
–Copy được các pixel từ
một hình ảnh này sang
hình ảnh khác.
• Vector
– Không thay đổithuộctính
củatừng điểmtrựctiếp
–Xử lý vớitừng thành phần
hình họccơ sở củanóvà

thựchiện quá trình tô trát
và hiểnthị lại.
– Quan sát hình ảnh và mô
hình củahìnhảnh và sự
vật ở nhiềugócđộ khác
nhau bằng cách thay đổi
điểm nhìn và góc nhìn.
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 59
Đồ họa Raster vs. Vector
• Raster
• Vector
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 60
Muscle ModelWireframe Model Skeletal Model
Skin
Hair
Render and Touch up
© Walt Disney and TSL
11
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 61
Mô hình ứng dụng
• Mô hình dữ liệu (data model)
–Mảng ghi toạđộcác pixel, danh sách các đốitượng, v.v
–Lưulạidữ liệuvề các đốitượng
–Thường lưu trữ trong các cơ sở dữ liệu (database)
• Thư việnmôtả
–Cácthủ tụcmôtả các đốitượng đượcxâydựng nên từ
các thựcthể cơ sở (primitive) để có thể mô tả

• các thành phần (component) củacácđốitượng
•cácthuộc tính (attribute) của các thành phầnnày
• các phương thứckếtnối (connectivity) giữa các thành phần.
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 62
Các loại Cơ sở dữ liệu
• Relational database
• Hierachical database
• Network database
• Object-oriented database
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 63
Relational database
•Dữ liệu lưu trong các bảng
•Các bảng có liên quan (relation)
•Sự liên quan tạo nên vật thể
•Mối liên quan được lưu riêng
•Cóthể thay đổi các mối liên quan
•Tốc độ truy cập, hiển thị vật thể chậm
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 64
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 65
Hierarchical Database
•Dữ liệu mô tả dưới dạng cây
•Gốc = vật thể chủ
• Các nhánh = vật thể con tạo nên vật thể
chủ
•Cần nhiều lớp con
•Cóthể không đối xứng trong cấu trúc

Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 66
12
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 67
Network Database
•Mối liên quan thể hiện trực tiếp
•Mối liên quan đa chiều (many-to-many)
•Phức tạp: cấu trúc và lập trình
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 68
Network Database
S1 S2
B ÈA EC GD
2 61 53 74 8
mặt
đường
điểm
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 69
Object-oriented database
• Đối tượng
–Dữ liệu riêng
–Tương tác dữ liệu riêng
– Cho phép tạo các đối tượng mẫu
–Các dữ liệu về semantic
• Đặc thù
– Không cho phép chỉnh sửa trực tiếp
–Quản lý tốt hơn
–Cơ sở dữ liệu

Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 70
Các vấn đề cần nắm
1. Vai trò của đồ hoạ vi tính trong ứng dụng
CAD/CAM?
2. Các lĩnh vực ứng dụng khác của đồ hoạ vi tính?
3. Vì sao cần tìm hiểu các loại cấu trúc của cơ sở
dữ liệu đồ họa? Các yếu tố nào tạo nên một cơ
sở dữ liệu tốt?
4. Theo bạn cấu trúc CSDL tốt sẽảnh hưởng đến
(các) thông số nào của hệ CAD/CAM, vì sao?
5. Hệ CAD/CAM cần sử dụng hệ Đ
HVT nào? Vì
sao?
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 71
Nội dung
2.0. Đồ họa máy tính
2.1. Các phép biến đổi hình học
2.2. Các phép chiếu
2.3. Biểu diễn đường cong
2.4. Biểu diễn các bề mặt
2.5. Biểu diễn mô hình khối rắn
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 72
Biến đổi hình học
•Làgì:
– Thay đổi kích thước, toạ độ trong không gian của mô hình
– Chú ý phân biệt với thao tác thay đổi điểm nhìn hay phép chiếu
–Làmột chức năng không thể thiếu được trong bất kỳ một hệ

CAD/CAM nào.
•Vídụ
– Di chuyển, quay, thu phóng, đối xứng, bóp méo trong một hệ
trục toạ độ
• Đối tượng của BĐHH
–Vật thể
–Các điểm đinh nghĩa vật thể
• Các quan điểm
–biến đổi tọa độ của đối tượng trong một hệ trục tọa độ cố định
–biến đổi hệ tọa độ
13
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 73
Các ký hiệu
• P(x,y,z)
• P’(x’, y’, z’)
•M
• Điểm ban đầu
• Điểm sau biến đổi
•Ma trận BĐ
P’ = f(P, thông số BĐHH)
P’ = M.P
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 74
BĐHH trong phẳng
• 1. Phép di chuyển
• 2. Phép thu phóng so với gốc toạ độ
• 3. Phép quay quanh gốc toạ độ
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 75

1. Phép di chuyển TT (1)
• Di chuyển
– Đối tượng: P(x,y)
•Lượng di chuyển
– theo phương x là dx
– theo phương y là dy
• Tìm kết quả của di chuyển
– điểm P’(x’,y’): x’ = x + dx và y’ = y + dy
y
x
d
y
d
x
P’(x’,y’)
P(x,y)
0
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 76
1. Phép di chuyển TT (2)
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
=
y
x
P

⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
=
'
'
'
y
x
P
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
=
y
x
d
d
T
P’ = P + T
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 77
2. Phép thu phóng so với gốc toạ độ (1)
• Thu phóng

– Đối tượng: P(x,y)
•Hệ số thu phóng
– theo phương x là s
x
– theo phương y là s
y
• Tìm kết quả của phép thu phóng
– điểm P’(x’,y’): x’ = s
x
.x và y’ = s
y
.y
y
x
P(x,y)
0
P’(s
x
.x,s
y
.y)
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 78
2. Phép thu phóng so với gốc toạ độ (2)
P’ = S.P
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣

⎡
=
y
x
P
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
=
'
'
'
y
x
P
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
=
x
x
s
s
S

0
0
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
=
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
y
x
s
s
y
x
y
x
0

0
'
'
14
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 79
3. Phép quay quanh gốc toạ độ (1)
• Quay
– Đối tượng: P(x,y)
•Góc quay
– θ
• Tìm kết quả của phép quay
– điểm P’(x’,y’): x’ = x.cosθ -y.sinθ
y’ = x.sinθ + y.cosθ
y
x
P’(x’,y’)
0
r
r
θ
φ
P(x,y)
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 80
3. Phép quay quanh gốc toạ độ (2)
⎥
⎦
⎤
⎢

⎣
⎡
=
y
x
P
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
=
'
'
'
y
x
P
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
−
=
θθ
θθ
cossin

sincos
R
P’ = R.P
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
−
=
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
y
x
y
x
θθ
θθ
cossin

sincos
'
'
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 81
Hệ toạ độ thuần nhất (1)
•Sự cần thiết
–Sự không đồng nhất trong cách biểu diễn các
phép BĐHH
•Tịnh tiến: P’ = P + T
• Thu phóng: P’ = S.P
• Quay: P’ = R.P
–Sự không đồng nhất gây khó khăn trong lập
trình tính toán
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 82
Hệ toạ độ thuần nhất (2)
• Đối tượng: P(x, y)
•Biểu diễn trong HTĐ thu
ần nhất:
P(x
h
, y
h
, h) (đk: h
≠
0 )
• Liên hệ
•Chọnh = 1
h

y
y
h
x
x
hh
== ,
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 83
Hệ toạ độ thuần nhất (3)
•Biểu diễn đối tượng trong HTĐ thuần nhất
– Đối tượng 2 chiều: P(x, y, 1)
– Đối tượng 3 chiều: P(x, y, z, 1)
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 84
Phép BĐHH sử dụng HTĐTN
•Biểu diễn các phép BĐ dưới dạng
đồng nhất: nhân
ma trận
P’ = M.P
– Trong đó:
•P Toạ độ của đối tượng trước biến đối
•P’ Toạ độ của đối tượng sau biến đối
• M Ma trận biến đổi
15
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 85
Phép BĐHH sử dụng HTĐTN
⎥
⎥

⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
=
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
1

100
10
01
1
'
'
y
x
d
d
y
x
y
x
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢

⎢
⎢
⎣
⎡
=
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
1100
00
00
1
'
'
y
x
s
s
y
x
y
x
⎥

⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
−
=
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣

⎡
1100
0cossin
0sincos
1
'
'
y
x
y
x
θθ
θθ
Tịnh tíến
Thu phóng
Quay
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 86
Phép BĐHH sử dụng HTĐTN
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
=

100
10
01
y
x
d
d
T
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
=
100
00
00
y
x
s
s
S
⎥
⎥
⎥

⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
−
=
100
0cossin
0sincos
θθ
θθ
θ
R
Tịnh tíến
Thu phóng
Quay
Ma
tr
ận
biến
đổi
HH
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 87
Phép BĐHH sử dụng HTĐTN
•Biến đối liên tục = Nhân liên tiếp với ma
trận biến đối

•Thứ tự: BĐ trước = viết gần đối tượng
•VD:
–Tịnh tiến >> Quay >> Thu phóng
– P’ = S(sx, sy).R(
θ
). T(dx, dy).P
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 88
Phép BĐHH 3D (1)
•Cóthể mở rộng các phép BĐHH trong
không gian 2D sang không gian 3D
•Biểu diễn các BĐHH thông qua phép nhân
ma trận, sử dụng hệ toạ độ thuần nhất
•Biểu diễn toán học: phép nhân 4x4
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 89
Phép BĐHH 3D (2)
• Ma trậnbiến đổi
⎥
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡

=
snml
rjig
qfed
pcba
M
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 90
Quy ước (1)
•Quy ước hệ toạ độ thuận
y
x
z
16
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 91
Quy ước (2)
•Quy ước chiều quay thuận
XYZ
x
y
z
x
y
z
x
y
z
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 92

Phép tịnh tiến
⎥
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
=
1000
100
010
001
),,(
dz
dy
dx
dzdydxT
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 93
Phép thu phóng
⎥
⎥
⎥
⎥

⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
=
1000
000
000
000
),,(
z
y
x
zyx
s
s
s
sssS
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 94
Phép quay 3 chiều (2)
• Quay quanh các trụctoạđộ
• Quay quanh trụcx
• Quay quanh trụcz
⎥
⎥

⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
−
=
1000
0100
00cossin
00sincos
)(
θθ
θθ
θ
z
R
⎥
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢

⎢
⎢
⎣
⎡
−
=
1000
0cossin0
0sincos0
0001
)(
θθ
θθ
θ
x
R
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 95
Phép quay 3 chiều (3)
• Quay quanh các trụctoạđộ
• Quay quanh trụcy
⎥
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢

⎢
⎣
⎡
−
=
1000
0cos0sin
0010
0sin0cos
)(
θθ
θθ
θ
y
R
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 96
Phép biếndạng
(secondary translation)
⎥
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎢
⎣

⎡
1000
01
01
01
ig
fd
cb
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
++=
++=
++=
ziygxz
fzydxy
czbyxx
'
'
'
17
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 97
Phép biếndạng
(secondary translation)
⎥
⎥
⎥

⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
=
100
010
01 b
M
Hx
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
=
100
01
001
dM
Hy
Hình cơ bản

y
x
O
Bóp méo theo x
y
x
O
y
x
O
Bóp méo theo y
•Chỉ thay đổi Hoành độ Tung độ
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 98
Phép lấy đốixứng
(reflections-secondary translation)
• Thay đổi dấu
– Thành phần x
– Thành phần y
–Hoặc cả 2
– ĐX qua trục tung
– ĐX qua trụng hoành
– ĐX qua gốc TĐ
• Chính là phép thu
phóng, với
1) s
x
= -1
2) s
y

= -1
3) s
x
= -1 và s
y
= -1
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 99
Phép lấy đốixứng
(reflections-secondary translation)
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
−=
100
010
001
Rx
M
⎥
⎥
⎥
⎦

⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
−
=
100
010
001
Ry
M
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
−
−
=
100
010
001
Rxy

M
PP
2
y
x
O
P
3
P
1
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 100
Vai trò của gốc TĐ trong BĐHH
y
x
d
y
d
x
P’(x’,y’)
P(x,y)
0
y
x
P(x,y)
0
P’(s
x
.x,
s

y
.y)
y
x
P’(x’,y’)
0
r
r
θ
φ
P(x,y)
:; ;
Tịnh tiến
Thu phóng Quay
• Phép Tịnh tiến không phụ thuộc vào vị trí gốc TĐ
• Các phép BĐ khác phụ thuộc vào vị trí gốc TĐ
• Phép BĐ có chuẩn khác gốc TĐ???
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 101
BĐHH có chuẩn khác gốc TĐ
•Bản chất
– Đưa chuẩn về gốc TĐ
–Thực hiện phép biến đổi (bình thường!
)
– Tính toán chuyển HTĐ về chuẩn
–Chuẩn <-> Gốc TĐ
X
Y
O
i

j
P (x, y)
P
1
(x
1
, y
1
)
A
?
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 102
BĐHH có chuẩn khác gốc TĐ
• Phép thu phóng
–Vật thể P
–Gốc P
1
–Toạ độ gốcP
1
(d
x
, d
y
)
–Tỷ lệ thu phóng s
x
, s
y
–Tìm P’

P
x
P
1
y
d
y
d
x
O
18
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 103
BĐHH có chuẩn khác gốc TĐ
•Chuyển chuẩn thu phóng về gốc toạ độ: P → P*
•Thực hiện phép thu phóng quanh gốc: P *→ P**
•Chuyển ngược lại chuẩn thu phóng về P
1
: P**→ P’
•Biểu diễn toán học của chuỗi thao tác dưới dạng MT:
• P’ = T(+d
x
,+ d
y
) . S(s
x
, s
y
). T(-d
x

,- d
y
) . P
P*
x
y
O ≡ P
1
P**
x
y
O ≡ P
1
P’
x
y
O
d
y
d
x
P
1
P
x
P
1
y
d
y

d
x
O
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 104
BĐHH có chuẩn khác gốc TĐ
• Phép quay
–Vật thể P
–Gốc P
1
–Toạ độ gốcP
1
(d
x
, d
y
)
– Góc quay θ
–Tìm P’
x
P
1
y
d
y
d
x
O
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 105

BĐHH có chuẩn khác gốc TĐ
•Chuyển chuẩn quay về gốc toạ độ: P → P*
•Thực hiện phép quay quanh gốc TĐ : P *→ P**
•Chuyển ngược lại chuẩn quay về P
1
: P**→ P’
•Biểu diễn toán học của chuỗi thao tác dưới dạng MT:
• P’ = T(+dx,+ dy) . R(
θ
) . T(-dx,- dy) . P
P
x
P
1
y
d
y
d
x
O
P*
x
y
O ≡ P
1
P**
x
y
O ≡ P
1

θ
P’
x
y
O
θ
d
y
d
x
P
1
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 106
Các vấn đề cần nắm (1)
1. Vai trò của phép biến đổi hình học trong hệ
CAD/CAM?
2. Trong thực tế, phép biến đổi hình học đối với các
vật thể của hệ CAD/CAM xảy ra thế nào?
3. Vẽ sơ đồ nêu lên chu trình của phép biến đổi
hình học.
4. Nêu công thức tổng quát của phép BĐHH?
5. Việc sử dụng hệ toạ độ thuần nhất đem lại ích lợi
gì cho việc tính toán biến đổi hình học? Nêu thí
dụ?
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 107
Các vấn đề cần nắm (2)
6. Viết ma trận BĐHH của các phép BĐHH đã học
sử dụng để tính toán với hệ toạ độ thường và

thuần nhất, nêu ý nghĩa các thông số.
7. Nêu ý nghĩa của các quy ước cần nhớ trong
phép BĐHH 3D.
8. Khi áp dụng liên tục nhiều phép biến đổi hình
học đối với một vật thể, phương pháp tính toán
kết quả được tổng quát hoá như thế nào?
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 108
Bài tập (1)
1. Liên hệ các lệnh hiệu chỉnh hình học của
AutoCAD với các phép biến đổi.
2. Lập trình các hàm thực hiện các chức năng biến
đổi hình học dựa vào các công thức lí thuyết đã
học.
19
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 109
Bài tập (2)
3. Cho tam giác ABC
với toạ độ đỉnh như
hình vẽ. Viết công
thức và tính toạ độ
tam giác ABC sau
khi thực hiện:
x
21O
1
2
3C
d

1
45
0
y
d
2
BA
– Phép phóng to 2 lần so với điểm M(2,3) rồi
quay 1 góc 90
0
quanh N(6,1).
– Phép đối xứng qua trục d
1
– Phép đối xứng qua trục d
2
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 110
Bài tập (3)
4. Có tam giác ABC trong không gian như trên
• Trình bày phương pháp và viết công thức tính toạ độ
các đỉnh B và C sau chuỗi phép biến đổi sao cho:
A về gốc >> AB
≡
Oz, AC nằm trong (yoz).
• Sau khi viết công thức thay số để kiểm nghiệm kết quả
cụ thể nào đó.
y
z
x
Trước BĐ

y
z
x
Sau BĐ
C
A
B
A
B
C
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 111
Nội dung
2.0. Đồ họa máy tính
2.1. Các phép biến đổi hình học
2.2. Các phép chiếu
2.3. Biểu diễn đường cong
2.4. Biểu diễn các bề mặt
2.5. Biểu diễn mô hình khối rắn
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 112
Phép chiếu: Vì sao?
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 113
Phép chiếu: Vì sao?
• Để làm gì:
–Biểu diễn vật thể 3D thông qua 2D
• Trên màn hình
• Trên bản vẽ
•Như thế nào

– Không gian Đa chiều >>>>> 2 chiều
–Rộng >>>> Hẹp
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 114
Phép chiếu
• Đặc tính
–Thay đổi trong kích thước
–Bị bóp méo
•Các kỹ thuật cơ bản
– Phép chiếu song song (parallel projection)
– Phép chiếu phối cảnh (perspective projection)
•Bảo toàn đường thẳng
20
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 115
Phép chiếu: Khái niệm
•Tia chiếu: (ray)
–các đường thẳng đi qua các đỉnh của đối tượng
•Tâm chiếu: (center of projection)
– điểm hội tụ của các tia chiếu.
•Mặt phẳng chiếu (view plane):
–mặt phẳng trên đóvật được quan sát
• Điểm chiếu:
– Giao điểm của các tia với mặt phẳng chiếu, chính là hình
chiếu của các đỉnh
•Giả sử:
–mặt phẳng chiếu là mặt phẳng z = 0
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 116
Phép chiếu: Khái niệm

Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 117
Phép chiếu: Các kỹ thuật
• Phép chiếu song song
– Các tia chiếu song song
–Bảo toàn được mối
quan hệ giữa các chiều
của đối tượng
– Dùng trong phác thảo
để tạo ra phần khung
của đối tượng ba chiều.
– Dùng để quan sát chính
xác ở các mặt khác
nhau của đối tượng.
– Không cho một biểu
diễn thực của đối tượng
ba chiều.
• Phép chiếu phối cảnh
– Các tia chiếu hội tụở
tâm chiếu
– Không bảo toàn được
mối liên hệ giữa các
chiều.
– Càng xa sẽ có các ảnh
chiếu nhỏ hơn.
–Tạo ra được biểu diễn
thực hơn của đối tượng
ba chiều
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 118

Phép chiếu: Phương thức
• Để vẽ một đường thẳng ba chiều
–Chiếu mỗi điểm đầu mút thành các điểm hai chiều.
–Vẽ đường thẳng nối hai điểm ảnh qua phép chiếu.
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 119
Phép chiếu song song
• Phép chiếu trực giao
– Orthographic projection
– Tia chiếu vuông góc với
mặt phẳng chiếu
• Phép chiếu xiên
– Oblique projection
– Tia chiếu xiên góc với
mặt phẳng chiếu
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 120
Phép chiếu trực giao (1)
• Bỏ bớt thành phần z: view plane = XY
P = (P
x
,P
y
,P
z
) >>> P’=(P
x
,P
y
)

21
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 121
Phép chiếu trực giao (2)
• Bỏ bớt thành phần Y: view plane = ZX: Hình
chiếu cạnh
P = (P
x
,P
y
,P
z
) >>> P’=(P
x
,P
z
)
• Bỏ bớt thành phần X: view plane = YZ: Hình
chiếu đứng
P = (P
x
,P
y
,P
z
) >>> P’=(P
y
,P
z
)

Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 122
Phép chiếu phối cảnh (1)
• Phụ thuộc: vị trí tương đối của hai đối tượng đólà
mắt nhìn và mặt phẳng quan sát.
•Mặt phẳng quan sát yz
•Mắt nhìn E(E,0,0) đặt dọc theo trục x.
•VậtP
• Tia nhìn PE
•Tầm nhìn E -> yz
• Tìm P’
• P’ = PE cắt yz
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 123
Phép chiếu phối cảnh (2)
•Phương trình tia nhìn P->E (đk: E > x)
r(t)=(E,0,0)(1-t)+(x,y,z)t
•Mặt phẳng chiếu: x= 0, nên tìm được toạ độ của P
E
x
y
y
/1
'
−
=
Ex
z
z
/1

'
−
=
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 124
So sánh
• Phép chiếu trực
giao
• Phép chiếu phối
cảnh
yy
=
'
zz
=
'
E
x
t
/
1
1
'
−
=
E
x
y
y
/

1
'
−
=
Ex
z
z
/1
'
−
=
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 125
Các vấn đề cần nắm (1)
1. Vai trò của phép chiếu trong
CAD/CAM
2. Các khái niệm cơ bản trong phép
chiếu
3. Các đặc trưng của phép chiếu trực
giao và phối cảnh, phạm vi sử dụng
4. Các bài toán tính toán ảnh chiếu
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 126
Nội dung
2.0. Đồ họa máy tính
2.1. Các phép biến đổi hình học
2.2. Các phép chiếu
2.3. Biểu diễn đường cong
2.4. Biểu diễn các bề mặt
2.5. Biểu diễn mô hình khối rắn

22
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 127
Đường cong trong CAD
• Đường = tập hợp các điểm
• Điểm P:
–Véc tơ trong hệ toạ độ
– Các thành phần [x y z]
T
ÎXác định P thông qua xác định
các thành phần của P
Y
X
Z
P
x
y
z
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 128
Các cách biểu diễn đường (1)
Biểu diễn Đường
Không tham số Có tham số
Không tường minh Tường minh
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 129
Các cách biểu diễn đường (2)
Dạng không tham số
•Tường minh:
–Mối tương quan đơn trị (one to one)

– P = [x y(x) z(x)]
T
– Không biểu diễn được các đường khép kín
hoặc không đơn tr
ị (one to many)
• Không tường minh
– Giao của hai mặt: F(x, y, z) = 0 và G(x, y, z) = 0
–Giải hệ phương trình để tìm nghiệm
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 130
Các cách biểu diễn đường (3)
•Bất lợi của dạng không tham số
– Khó tính toán biểu diễn với các điểm có trị số
tiếp tuyến đặc biệt: 0 hoặc ∞
–Sự phụ thuộc vào hệ toạ độ trong việc biểu diễn
đường, vốn là tương quan giữa các điểm thuộc
đường
–Việc hiển thị sử dụng tập hợp điểm không đem
lại hiệu suất hiển thị tốt
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 131
Các cách biểu diễn đường (4)
Dạng tham số (1)
• Đặc trưng
– Cho phép các hàm đa nghiệm
–Biểu diễn thông qua dạng đa thức
– Hình dáng không phụ thuộc hệ toạ độ
– Liên quan thông qua tham số tạo nên hình dáng
đường cong
–Giảm khối lượng tính toán, dễ dàng hiển thị

– Được sử dụng trong CAD/CAM
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 132
Các cách biểu diễn đường (5)
Dạng tham số (2)
•Biểu diễn
– Thông qua hàm của tham số (u)
– Tham số: vị trí trong hệ tham chiếu địa phương
của điểm
– P = [x(u) y(u) z(u)]
T
u
min
≤ u ≤ u
max
– Thông thường, u
min
= 0, u
max
= 1
23
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 133
Các cách biểu diễn đường (6)
Dạng tham số (3)
• Tính toán đặc trưng
– Độ dài của vector
–Vector đơn vị của một vector
–Vector độ dốc
• P’(u) = dP(u)/du

• P’(u) = [x’(u) y’(u) z’(u)]
T
P
P
n =
222
zyx
PPPP ++=
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 134
Các đường trong CAD (1)
•Các đường cơ bản
– Đường thẳng
– Đường tròn
– Đường Ellipse
•Các đường cong tổng hợp
– Đường cong Hermite
– Đường cong Bezier
– Đường cong B-Spline
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 135
Các đường trong CAD (2)
•Thiết lập phương trình đường cong tham
số
–Vector vị trí của điểm P trên đường cong
–Làhàm của đối số u
–Với các điều kiện biên cho trước
• Cách sử dụng PTĐC dạng tham số để tính toán
•Phạm vi sử dụng của từng PTĐC
Quan trọng!!!

Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 136
Đường thẳng (1)
Cách 1: Xác định thông qua 2 đầu mút
• Đầu mút:
–P
1
–P
2
• Tham số:
–u
P1
= 0
–u
P2
= 1
Thiết lập phương trình tham số của đường thẳng?
P
P
2
P1
u=0
u=1
O
P
1
Pu P2
X
Z
Y

Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 137
Đường thẳng (2)
•Thiết lập phương trình tham số
• Xét tam giác OP
u
P
1
•Biểu diễn dưới dạng vector
• Trong đó,
•Tương đương
P
P
2
P1
u=0
u=1
P
1
Pu P2
X
uu
PPPP
11
+=
)(
11
PPPP
uu
−+=

)(
121
PPuPP
u
−=−
⎩
⎨
⎧
≤≤
−+=
10
)(
121
u
PPuPP
u
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 138
Đường thẳng (3)
•Phương trình tham số
–Rút gọn
– Khai triển
P
P
2
P1
u=0
u=1
O
P

1
Pu P2
X
Z
Y
⎩
⎨
⎧
≤≤
−+=
10
)(
121
u
PPuPP
u
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
−+=
−+=
−+=
)(
)(
)(
121)(
121)(
121)(

zzuzz
yyuyy
xxuxx
u
u
u
10 ≤≤ u
24
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 139
Đường thẳng (4)
•Các đặc trưng cơ bản
–Véc-tơ tiếp tuyến
P’ = P
2
-P
1
P
P
2
P1
u=0
u=1
O
P
1
Pu P2
X
Z
Y

⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
−=
−=
−=
12
12
12
'
'
'
zzz
yyy
xxx
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 140
Đường thẳng (5)
•Các đặc trưng cơ bản
–Véc-tơ đơn vị
P
P
2
P1
u=0
u=1
O
P

1
Pu P2
X
Z
Y
12
12
PP
PP
n
−
−
=
2
12
2
12
2
1212
)()()( yzyyxxPP −+−+−=−
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 141
Đường thẳng (5)
• Cách 2: Xác định PT đường
thẳng dạng hàm độ dài:
–Biết
•Véc-tơ đơn vị
• Điểm đầu
•Biến độ dài
•PTĐT

P
P
2
P1
u=0
u=1
O
P
1
Pu P2
X
Z
Y
n
1
P
L
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
∞≤≤∞−
+=
L
nLPP .
1
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 142
Đường tròn (1)

• PT tham số của
đường tròn
π
20
≤
≤
u
u
u
R
P(x,y,z)
P
n(xn,yn,zn)
P
n+1(xn+1,yn+1,zn+1)
P
c(xc,yc,zc)
Z
P
c
O
Y
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
=
+=
+=

c
c
c
zz
uRyy
uRxx
sin
cos
C
P
Tốc độ tính toán hiển thị ?
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 143
Đường tròn (2)
• Công thức đệ quy
u
u
R
P(x,y,z)
P
n(xn,yn,zn)
P
n+1(
x
n+1,
y
n+1,zn+1)
P
c(xc,yc,zc)
C

P
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
=
∆++=
∆++=
+
+
+
nn
cn
cn
zz
uuRyy
uuRxx
1
1
1
)sin(
)cos(
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
=
∆−+∆−+=

∆−−∆−+=
+
+
+
nn
cncncn
cncncn
zz
uxxuyyyy
uyyuxxxx
1
1
1
sin)(cos)(
sin)(cos)(
),,,(
1 nucn
PRPfP ∆=
+
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
=
+=
+=
cn
cn
cn

zz
uRyy
uRxx
sin
cos
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 144
Đường tròn (3)
• Đường tròn • Cung tròn
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
=
+=
+=
c
c
c
zz
uRyy
uRxx
sin
cos
π
20
≤
≤
u

⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
=
+=
+=
c
c
c
zz
uRyy
uRxx
sin
cos
cs
uuu ≤≤
25
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 145
Ellipse (1)
B.sin(u)
u
P
P
2
1
P
P

c
B
A
A.cos(u)
P
c
tâm của ellipse
A, B bán trục lớn, bé
P điểm trên ellipse
PT tham số của ellipse
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
=
+=
+=
c
c
c
zz
uByy
uAxx
sin
cos
π
20 ≤≤ u
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 146

Ellipse (2)
•PT hiển thị
Với: n = 0, nằm trên điểm cuối bán trục lớn
⎪
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎪
⎨
⎧
=
∆−+∆−+=
∆−−∆−+=
+
+
+
nn
cncncn
cncncn
zz
uxx
B
A
uyyyy
uyy
B
A
uxxxx

1
1
1
sin)(cos)(
sin)(cos)(
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 147
Đường cong tổng hợp (1)
• Yêu cầu:
–
–
Ch
Ch
ỉ
ỉ
nh s
nh s
ử
ử
a nhanh ch
a nhanh ch
ó
ó
ng mô h
ng mô h
ì
ì
nh đã c
nh đã c
ó

ó
–
–
Lưu d
Lưu d
ữ
ữ
li
li
ệ
ệ
u cho c
u cho c
á
á
c bư
c bư
ớ
ớ
c ti
c ti
ế
ế
p theo
p theo
/> />Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 148
Gia công
Gia công
Đường cong tổng hợp (2)

/> />Đo
Đo
D
D
ự
ự
ng
ng
Ho
Ho
à
à
n thi
n thi
ệ
ệ
n
n
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 149
Đường cong tổng hợp (3)
–Sự cần thiết của đường cong tổng hợp
trong CAD/CAM
•Khả năng MHHHH dựa trên các điểm đo
được
•Khả năng hiệu chỉnh dựa trên các đối tượng
đã có
–Hiệu chỉnh toàn bộ đường cong
–Hiệu chỉnh quanh một địa phương
–Mức độ liên tục của đường cong

–Mức độ dễ dàng của việc định nghĩa và hiệu chỉnh
Code: CDT3,4&NUT03, UHG03, TC CTM4 © Nguyen Thi Hong Minh, MCII, ME, HUT
Slide - Tin hoc Ky thuat Ung dung - 2007-2008 trang 150
Đường cong tổng hợp (4)
–Sự liên tục của đường cong
•C
0
: sự liên tục về vị trí (Poisition)
•C
1
: sự liên tục về độ dốc (Slope)
•C
2
: sự liên tục về độ cong (Curvature)