CSTB845 Технологии за 3D печат и дигитализация

Анотация:

Курсът има за цел да запознае студентите с технологиите за дигитализация и с предимствата от използването им за различни цели и в частност за 3D печат на прототипи. В практическата част на курса се акцентира върху придобиването на умения за самостоятелно създаване на 3D обекти във виртуална среда според изискванията за 3D печат, както и за дигитална трансформация на физически обекти и софтуерната им обработка като част от етапа на предпечатна подготовка, който предшества процеса на 3D печат.

прочети още
Мултимедия и компютърна графика

Преподавател(и):

гл. ас. Йоана Иванова  д-р

Описание на курса:

Компетенции:

Успешно завършилите курса студенти:

1) знаят:

• приложения на съвременните технологии за дигитализация и предимства от използването им;

• основни методи за 3D моделиране и сканиране на обекти;

• основни технологии и материали за 3D печат;

• области на приложение на 3D печата;

• етапите на печатния процес.

2) могат:

• да използват дигитализирани растерни изображения в симулационни експериментални изследвания;

• да създават геометрично подобни и еднакви модели на физически обекти според изискванията за 3D печат;

• да прилагат иновативни методи за дигитална трансформация на физически обекти;

• да спазват техническите изисквания за 3D печат при задаване на специфични настройки в софтуер за управление на 3D принтер.


Предварителни изисквания:
Студентите да имат знания и/или умения:

• Обща компютърна грамотност;

• Компютърни умения;

• За предимство се считат умения за моделиране с Autodesk 123D DESIGN, 3DS Max или друг продукт за 3D моделиране.



Форми на провеждане:
Редовен

Учебни форми:
Лекция

Език, на който се води курса:
Български

Теми, които се разглеждат в курса:

  1. Стратегия за дигитална трансформация. Методи и средства за дигитална трансформация на физически обекти. Същност и значение на дигитализацията.
  2. Методи и средства за заснемане на физически обекти. Видове видеокамери, фотоапарати и сканиращи устройства. Специфики в принципа на работа на 3D лазерните скенери. Същност на инфрачервената термография.
  3. Основи на геометричното моделиране. Признаци за геометрична еднкавост и подобност. Сравнителен анализ на 3D моделирането и сканирането в зависимост от признаците за геометрична еднаквост и подобност. Практически приложения на 3D моделирането и сканирането.
  4. Съвременни приложения на дигитализацията. Тенденции в развитието на кадастралната система чрез изграждане на инфраструктура за пространствена информация – директива INSPIRE. Същност на фотограметрията. Тригонометрични методи за определяне на разстояния до обекти.
  5. Съвременни приложения на дигитализацията. Софтуерни продукти за дигитализация на графични изображения за разпознаване от системи с изкуствен интелект. Средства за реализация на концепцията за развитието на изкуствения интелект при спазване на установените етични рамки. Предимства от използването на метода на симулационното моделиране в процеса на изграждане на изкуствени невронни мрежи за разпознаване на дигитализирана информация.
  6. Предимства от приложението на дигитализацията за създаване на прототипи чрез 3D печат. Инженерно моделиране на аерокосмически обекти и радиотехнически устройства за 3D печат.
  7. Еволюция на 3D печата от технология за бързо прототипиране до иновативно средство за печат на био-, микро- и наноструктури. Видове лазери, които се използват в съвременните 3D принтери. Класификация на 3D принтерите. Специфики на материалите за 3D печат. Критерии за оценка на качеството на печатен продукт.
  8. ТЕСТ
  9. Запознаване със софтуерни продукти за инженерно моделиране. Изграждане на геометрично еднакъв 3D модел на устройство по избор с цел създаване на функционален прототип.
  10. Изграждане на творчески геометрично подобен/ еднакъв 3D модел на физически обект с използване на софтуер за моделиране 3DS Max съобразно техническите изисквания за 3D печат.
  11. Решаване на тригонометрични задачи. Заснемане на физически обекти със специализирани устройства.
  12. Дигитална трансформация на снимков материал в облак от точки с използване на фотограметричен софтуер.
  13. Преобразуване на облак от точки в 3D модел за печат със софтуер MeshLab.
  14. Етапи на процеса на 3D печат. Предварителна подготовка на 3D моделите за печат: отстраняване на потенциални проблеми, свързани с работния процес; избор на подходящи материали; задаване на специфични настройки в софтуерни продукти за управление на 3D принтер.
  15. Защита на самостоятелен проект

Литература по темите:

[1] IVANOVA, Yoana, OPTIMIZING SIMULATION MODELS OF AN ARTIFICIAL NEURAL NETWORK FOR DIGITAL RECOGNITION, Publication of Union of Scientists in Bulgaria: International Journal on Information Technologies and Security (IJITS), Issue №4, 2021 (vol. 13), ISSN 1313-8251, pp. 59-70, http://ijits-bg.com/last-published-issue-No_4-2021.php (Web of Science)

[2] IVANOVA, Yoana, ADAPTIVE DIGITALIZATION METHODS AND DIGITAL TRANSFORMATION TRENDS FOR SECURITY, Publication of Union of Scientists in Bulgaria: International Journal on Information Technologies and Security (IJITS), Issue №3, 2020 (vol. 12), ISSN 1313-8251, pp. 51-62. (Web of Science)

[3] Ivanova, Yoana. ADAPTIVE DIGITALIZATION METHODS AND DIGITAL TRANSFORMATION TRENDS FOR SECURITY, Publication of Union of Scientists in Bulgaria: International Journal on Information Technologies and Security (IJITS), Issue №3, 2020 (vol. 12), ISSN 1313-8251, (51 - 62).

[4] Ivanova, Yoana. MODELLING AND SIMULATION OF ARTIFICIAL NEURAL NETWORKS USING SOFTWARE SIMBRAIN, Yearbook Telecommunications, NBU, 2020, eISSN: 2534-854X, HTTPS://TELECOMMUNICATIONS.NBU.BG/BG/GODISHNIK-TELEKOMUNIKACII.

[5] Иванова, Йоана. МЕТОДИ И СРЕДСТВА ЗА ДИГИТАЛНА ТРАНСФОРМАЦИЯ НА ФИЗИЧЕСКИ ОБЕКТИ, Годишник Телекомуникации, НБУ, брой №7, 2020, eISSN: 2534-854X.

[6] Иванова, Йоана. Глава II. Създаване на висококачествени мултимедийни продукти с използване на 3D компютърна графика, Високотехнологични решения в сигурността и отбраната, ISBN 978-619-91083-0-7, 2018. https://hitech4sec.pressbooks.com/.

[7] Wood, H. L. and Ashton, P., The Factors of Project Complexity, Built Environment and Civil Engineering division, University of Brighton, UK, 2010.

[8] Musseter, W., NOAA Reprint: Manual of Reconnaissance for Triangulation, National Geodetic Survey Rockviiie, Md, US, 1985, pp. 7-14. Available on: https://www.ngs.noaa.gov/PUBS_LIB/Brunswick/ManualOfReconnaissanceForTriangulation.pdf

[9] Maur, P., Delaunay Triangulation in 3D, University of West Bohemia in Pilsen, Czech Republic, 2002, pp. 2-5. Available on: https://pdfs.semanticscholar.org/2586/53f9c972a13f611e092c634547de0483b066.pdf

[10] Bernardini, F., Mittleman, J, Rushmeier, H. and Silva, C., The Ball-Pivoting Algorithm for Surface Reconstruction, IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, vol.5 no.4, pp. 349-359, 1999.

[11] ПРОЕКТ BG051PO001-7.0.07-0003 „Повишаване квалификацията на човешките ресурси в областта на приложенията на тримерното дигитализиране.” Бенефициент: АДА 3Д ООД, БЪЛГАРИЯ, Партньор: DESCAM 3D Technologies GmbH, ГЕРМАНИЯ