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.
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:
- Стратегия за дигитална трансформация. Методи и средства за дигитална трансформация на физически обекти. Същност и значение на дигитализацията.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Предимства от приложението на дигитализацията за създаване на прототипи чрез 3D печат. Инженерно моделиране на аерокосмически обекти и радиотехнически устройства за 3D печат.
- 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.
- ТЕСТ
- Запознаване със софтуерни продукти за инженерно моделиране. Изграждане на геометрично еднакъв 3D модел на устройство по избор с цел създаване на функционален прототип.
- 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.
- Решаване на тригонометрични задачи. Заснемане на физически обекти със специализирани устройства.
- Дигитална трансформация на снимков материал в облак от точки с използване на фотограметричен софтуер.
- Преобразуване на облак от точки в 3D модел за печат със софтуер MeshLab.
- 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.
- 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