3D модель бесшатунного механизма двигателя внутреннего сгорания. 3D моделирование двигателя


Возможности моделирования двигателя внутреннего сгорания с применением системы T-FLEX CAD 3D

Андрей Яковенко

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) является сложной системой, в связи с чем его расчет и анализ весьма трудоемки. Сегодня в связи с развитием систем твердотельного моделирования появилась возможность упрощения процессов проектирования как двигателя целиком, так и его отдельных компонентов. Кроме того, при использовании встроенных операций в комплексах твердотельного моделирования возможно получение информации, которая до этого находилась путем сложных расчетов, занимавших много времени. Например, с помощью операции «Характеристики» в системе T-FLEX CAD 3D можно определить следующие параметры: площадь поверхности, объем, массу, положение центра масс относительно выбранной системы координат, а также моменты инерции относительно осей заданной системы координат. Указанная информация является весьма ценной для качественного проектирования ДВС, а трудоемкость ее получения при ручном проектировании или при работе в системах 2D-проектирования несопоставимо выше. Кроме того, определение необходимых характеристик в системах плоского моделирования весьма сложно автоматизировать.

В данной статье рассмотрены работы по моделированию отдельных механизмов ДВС и полученные результаты по автоматизации проектирования ДВС на кафедре «Теплотехника и автотракторные двигатели» Московского автомобильно-дорожного института (МАДИ (ГТУ)). На кафедре в течение длительного времени накоплен большой опыт по созданию САПР «ДВС». В рамках данной деятельности для отработки подходов к построению этой САПР и для уточнения методик проектирования перед студентами по специальности «Двигатели внутреннего сгорания» была поставлена задача смоделировать отдельные механизмы реально существующего двигателя внутреннего сгорания. В качестве прототипа был выбран двигатель ВАЗ-21083. На основании имеющихся чертежей общего вида были смоделированы параметрические модели кривошипно-шатунного механизма (КШМ), механизма газораспределения (МГР) и привода распределительного вала.

Система T-FLEX CAD содержит обширный набор функций для решения поставленной задачи. В частности, возможность вставки как 2D-, так и 3D-фрагментов позволяет создавать модели двигателей нужной компоновки, будь то линейная или V-образная. А использование диалогов для вставки фрагментов позволяет специалистам быстро создавать отдельные компоненты САПР, которые будут использоваться многими проектировщиками. При решении поставленной задачи данная возможность очень важна. Можно создавать двумерные чертежи и трехмерные модели отдельных деталей механизмов, а потом формировать ДВС нужной компоновки. Если потребуется заменить, например, поршень, то благодаря поддержке системой механизма функциональных замен вся задача сведется лишь к изменению названия файла фрагмента. При этом все взаимосвязи между элементами сборки сохранятся.

Указанная задача решалась нами в несколько этапов:

1. Создание двумерных чертежей и трехмерных моделей отдельных деталей.

2. Создание двумерных и трехмерных сборок первого уровня.

3. Создание сборок механизмов КШМ и МГР без привода распределительного вала.

4. Создание сборки механизмов КШМ и МГР вместе с приводом распределительного вала.

5. Анимация полученных сборок КШМ, МГР и КШМ, МГР и привод распределительного вала.

Рассмотрим более подробно каждый этап.

Создание двумерных чертежей и трехмерных моделей отдельных деталей

Для выполнения поставленной задачи студенты были объединены в три группы. Одна группа моделировала КШМ, другая — МГР без привода распределительного вала, третья — привод распределительного вала. Все работы производились с использованием двух чертежей общего вида, где были обозначены размеры отдельных деталей. На данном этапе студенты сначала обучались навыкам работы в системе T-FLEX CAD, а потом приступали к работе. При моделировании отдельных деталей узлов необходимо было достичь максимальной параметризации чертежей, а T-FLEX CAD в полной мере предоставляет такие возможности. В результате были созданы двумерные параметрические чертежи отдельных элементов двигателя и их трехмерные модели (рис. 1, 2, 3).

Создание двумерных и трехмерных сборок первого уровня

На основе полученных моделей были созданы сборки первого уровня отдельных узлов в механизмах двигателя: поршневой группы и группы шатуна в КШМ, клапанные узлы, привод распределительного вала. Здесь следует особо отметить возможность разбирать данные сборки с помощью специальной команды «Разборка», что дает наглядное представление об устройстве сборочного узла (рис. 4, 5, 6, 7).

Создание сборок механизмов КШМ и МГР

На данном этапе моделирования создавались сборки отдельных механизмов (рис. 8, 9, 10). Эти элементы называются сборками второго уровня, так как в их составе, помимо обычных фрагментов, наличествуют и сборки первого уровня.

Создание сборки механизмов КШМ и МГР вместе с приводом распределительного вала

Это самый сложный этап всей операции моделирования, но не в плане сборки, а в плане обеспечения такого взаимного положения всех смоделированных элементов, чтобы они соответствовали реальной картине при движении механизмов.

Данный и следующий этапы были выполнены под руководством доцента кафедры Татьяны Юрьевны Кричевской. Сборка создавалась с помощью уже упомянутой операции вставки фрагментов с использованием трех файлов, содержащих по отдельности КШМ, МГР без привода распределительного вала и привод распределительного вала. После вставки соответствующих фрагментов в их переменные записывались необходимые выражения для того, чтобы осуществить правильность установки фаз газораспределения в соответствии с их реальными значениями. Общий вид сборки представлен на рис. 11.

Анимация полученных сборок КШМ, МГР, КШМ и МГР и привода распределительного вала

Параллельно с созданием параметрических чертежей и трехмерных моделей указанных механизмов проводилась их анимация, которая осуществлялась следующим образом. В КШМ задавалась переменная, задающая угол поворота коленчатого вала, а на чертеже КШМ эта переменная присваивалась реальному углу между кривошипом коленчатого вала и осью цилиндра. Далее в процессе создания каркасной схемы КШМ все последующие построения связывались с указанным углом. После этого в диалоговом окне операции «Анимация» в качестве изменяемой переменной задавалась переменная угла, затем указывались диапазон значений (как правило, два оборота, то есть 720°), шаг анимации и некоторые дополнительные параметры, например название камеры, с которой осуществлялась запись, название файла, в который осуществлялась запись анимации, название кодека для записи и т.д.

Анимация МГР имела некоторые отличия: за основу был выбран поворот распределительного вала, задавались законы движения клапанов и фазовый сдвиг, соответствующий порядку работы цилиндров двигателя.

При создании анимации сборки «КШМ, МГР и привод МГР» основной переменной являлся угол поворота коленчатого вала, к которому привязывались переменные соответствующих фрагментов. Кроме того, проверялась правильность установки фаз газораспределения.

После анимации указанных механизмов, сборки и записи видеороликов с анимацией мы сделали фильм, в котором были представлены не только вышеназванные видеоролики с анимацией, но и видеоролики, показывающие работу отдельных деталей и узлов механизмов. Этот фильм вместе с другими работами кафедры «Теплотехника и автотракторные двигатели» был продемонстрирован на выставке достижений МАДИ (ГТУ) в июне прошлого года и вызвал интерес у посетителей.

В заключение хотелось бы еще раз отметить, что возможности T-FLEX для моделирования всего двигателя и его отдельных деталей и механизмов очень широки и что этот комплекс предоставляет для решения данной задачи обширный набор инструментов, который к тому же динамично расширяется. Большая часть работ была выполнена студентами дома в учебной версии системы T-FLEX CAD, которая свободно распространяется разработчиком «Топ Системы» (www.topsystems.ru).

По итогам применения системы T-FLEX CAD 3D на нашей кафедре можно сделать следующие выводы:

1. За год использования системы T-FLEX CAD 3D разработаны методы формализованного 3D-описания применительно к поршневому двигателю внутреннего сгорания.

2. Созданы макеты отдельных модулей моделирования конструкции ДВС.

3. Отработана методика обучения студентов навыкам коллективного проектирования деталей и механизмов ДВС.

4. На основе полученного опыта была разработана программа дальнейших работ по созданию САПР ДВС на основе системы T-FLEX CAD 3D, которая включает создание моделей других систем двигателя (в частности, планируется создание модели системы питания дизельного двигателя, моделирование процессов, происходящих при работе системы).

«САПР и графика» 2'2005

sapr.ru

3D модель двигателя УЗАМ 412 — бортжурнал ИЖ 21251 1988 года на DRIVE2

Давно натыкался на изображения двигателя в кад формате но не предавал этому значения, т.к. ранее натыкался на чертежи но они были платные, и по сути ничем не отличающиеся от книг. А вчера почему то стукнуло в голову поискать еще раз 3д. В итоге нашел, и к моему удивлению скачивание бесплатное. Некий Чинбай Сергей Иванович из Черкас, сделал просто умопомрачительную работу для конкуса кад программы T-Flex, насколько я понимаю — на чистом энтузиазме. В описании было то что специально для создания модели Сергей купил двигатель, отмыл, изучил литературу и принялся за работу. Чтобы конвертнуть в удобоваримый формат пришлось скачивать этот самый T-Flex, после чего я покрутил модель. Она реально очень крута и поражает трудоемкостью, но к сожалению не точна, как бы того хотелось, что то упрощенор, что то сделано по своему, в частности поддон картера совсем неправильный, как и впускной коллектор, но для изучения структуры двигла модель замечательная.

Полный размер

Полный размер

Полный размер

У меня файлы в формате *.STP и *.MAX 2014 версии, если кому понадобится — могу скинуть. Первоисточник — ссылко

Ссылки для скачивания

*.STEP*.MAX

Пусть люди знают героя )

Нравится 86 Поделиться: Подписаться на машину

www.drive2.ru

4-х цилиндровый двигатель внутреннего сгорания | Двигатели

ДВС\Cam

ДВС\Klapan.a3d

ДВС\Блок цилиндров.a3d

ДВС\Блок.m3d

ДВС\Венец.m3d

ДВС\Верхнее компрессионное кольцо.m3d

ДВС\Вкладыш нижний.m3d

\ . .m3d

ДВС\Вкладыш шат.m3d

ДВС\Вкладыш.m3d

ДВС\Впускной клапан.m3d

ДВС\Выпускной клапан.m3d

ДВС\Головка в сборе.a3d

ДВС\Головка в сборе.bak

ДВС\Головка цилиндров.a3d

ДВС\Головка цилиндров.m3d

ДВС\Двигатель внутреннего сгорания.a3d

ДВС\Двигатель внутреннего сгорания.bak

ДВС\ДВС.png

ДВС\Задний сальник.m3d

ДВС\Задняя крышка.a3d

ДВС\Задняя крышка.m3d

ДВС\Клапан нажатый впускной.a3d

ДВС\Клапан нажатый выпускной.a3d

ДВС\Клапан ненажатый впускной.a3d

ДВС\Клапан ненажатый выпускной.a3d

ДВС\Коленвал.m3d

ДВС\Коренная крышка.a3d

ДВС\Корпус помпы.m3d

ДВС\Крыльчатка.m3d

ДВС\Крышка коренная.m3d

ДВС\Крышка распредвала 02.m3d

ДВС\Крышка распредвала 03.m3d

ДВС\Крышка распредвала.m3d

ДВС\Крышка шатунная.m3d

ДВС\Маслосъёмное кольцо.m3d

ДВС\Маховик.a3d

ДВС\Маховик.m3d

ДВС\Направляющая клапана.m3d

ДВС\Нижнее компрессионное кольцо.m3d

ДВС\Палец.m3d

ДВС\Патрубок.m3d

ДВС\Передний сальник.m3d

ДВС\Передняя крышка.a3d

ДВС\Передняя крышка.m3d

ДВС\Поддон.m3d

ДВС\Подшипник помпы.m3d

ДВС\Помпа.a3d

ДВС\Поршень 01.m3d

ДВС\Поршень в сборе.a3d

ДВС\Пружина нажатая.m3d

ДВС\Пружина.m3d

ДВС\Распредвал.m3d

ДВС\Сальник распредвала.m3d

ДВС\Седло впускного клапана.m3d

ДВС\Седло выпускного клапана.m3d

ДВС\Стакан.m3d

ДВС\Сухарь 01.m3d

ДВС\Сухарь 02.m3d

ДВС\Тарелка.m3d

ДВС\Цилиндр.m3d

ДВС\Шайба под пружину.m3d

ДВС\Шайба регулировочная.m3d

ДВС\Шайба.m3d

ДВС\Шатун.m3d

ДВС\Шестерня малая.m3d

ДВС\Шестерня чуть больше.m3d

ДВС\Шкив помпы.m3d

ДВС\Шкив распредвала.a3d

ДВС\Шкив распредвала.m3d

ДВС\Шкив.m3d

ДВС\Шпонка.m3d

ДВС

vmasshtabe.ru

Открытые движки для 3D моделирования

Если вы задались целью написать программу для 3D моделирования физических процессов или собственный SecondLife не торопитесь в магазин за книжкой про OpenGL - посмотрите в сторону готовых движков, вам в любом случае в одиночку без соответствующих скилов и близко не подобраться к тому на что способны современные OpenSource библиотеки.

Конечно никто не мешает приобрести за бабки лицензию на коммерческий продукт с соответствующим инструментарием, но по словам специалистов, дешевые коммерческие реализации сливают некоторым свободным, а на Unreal Engine 3 может денег не хватить. Вот два недорогих варианта: Power Render 6 (вроде за 100$ дают исходники) и Leadwerks Engine (150$ за Single user лицензию). Способны на все современные фишки (динамическое освещение, динамические тени, HDR, шейдеры и т.д.), включают в себя физический движок но работают только под виндой.

Если платить не готовы и не собираетесь писать под консоли  то читаем дальше.

Вот что мне удалось разрыть:- Blender - мультиплатформенная среда для 3D моделирования и анимации, можно использовать как конструктор для построения игрушек.- OpenSceneGraph (OSG) - С++, OpenGL. Работает под разными ОС, доступны исходные тексты. Используют во Flightgear.- Panda3D - C++, Python. Работает только под Windows, несет на борту все что только можно (графика, звук, физика, сеть, скриптование), легок в освоении.- G3D - C++. Очень хвалят, работает под различными ОС, доступны исходники.- OGRE - C++, самый популярный, мультиплатформенный, расширяемый, доступный в исходниках.  А тут отличный русскоязычный ресурс.

Для физики можно взять:- ODE - доступен в исходниках. Больше подходит для научного моделирования. Используют в игре S.T.A.L.K.E.R.- Newton - давно не развивается, свободный, но без исходников. Есть сборка под Windows, MAC и Linux. Используют очень часто в различных проектах (в т.ч. в коммерческих движках).- NVIDIA PhysX - наконец открыли SDK. Есть вариант для Windows и Linux (!). Кто не читал предыдущие посты - позволяет заюзать мощности видеокарты NVidia.- Havok - FreeWare для некоммерческого использования.

И так, что же выбрать?

Тут вопрос индивидуальный, все они умеют примерно одно и то же, работают быстро и дают красивую картинку.У некоторых на борту уже есть все (физика, звук, графика, сеть, скрипты), у кого-то только графика (OGRE) а все остальное по своему выбору.Где-то может API поудобнее и документации побольше.

В основном все рекомендуют брать OGRE. Куча документации, огромное сообщество, "правильный" C++, модульная архитектура и наличие множества дополнений (в т.ч. привязка к физическим движкам ODE, Newton, PhysX), и ничего лишнего (только графика). Умеет рендерить через D3D, и OpenGL, скелетная анимация, работает быстро и качественно, многое умеет (все современные фишки в т.ч. динамические тени, рендеринг на текстуру и HDR), а если нет, то можно научить. Есть исходники и собирается под разные ОС, понимает множество разных форматов файлов, удобный менеджер ресурсов.Для скриптования можно взять тот же Lua, для звука OpenAL, для физики Newton, сеть самому.Модели и сцены рисуются в т.ч. на 3ds Max и на Blender (конвертеры и плагины для экспорта). Вот скрины из различных проектов.Главное - проект развивается.

Я думаю лучше потратить время на изучение возможностей готового движка и на бизнес-логику чем на топтание впустую вокруг низкоуровневых API.

clark15b.livejournal.com

Особенности создания 3d моделей для игровых движков

Данный урок посвящен созданию 3d моделей для игровых движков: моделированию, развертке и текстурированию.

Прежде, чем перейти непосредственно к созданию моделей, необходимо кратко рассказать о такой технологии как «теория физического шейдинга», которая применяется в большинстве современных игр и присутствует во многих актуальных игровых 3d движках.

Теория физического шейдинга

Технология физического шейдинга «Physically Based Shading» (PBS) предназначена для реалистичной передачи материала 3d модели непосредственно во время игры. Благодаря этой технологии объекты в играх выглядят примерно так, как бы они выглядели в реальной жизни.

Материалы (дерево, сталь и т.д.) отражают от своих поверхностей свет по-разному, и суть PBS заключается в передаче максимальной реалистичности этого отражения. Например, если к 3d модели применен материал стали, на которой местами присутствует грязь или царапины, то и отражение света от них будет различаться.

Как же движок понимает, каким образом отражать какую-либо часть поверхности? Для этого создают специальные карты, в которых содержится информация об отражении от конкретного участка объекта.

Карта «Diffuse»

Карта «Diffuse» – это текстура поверхности материала, его внешний цвет, рисунок. До появления технологии PBS в играх, на ней стремились изобразить не только максимально реалистичную поверхность объекта, но и присутствующие блики и рельеф. В PBS же, она содержит только максимально естественный цвет поверхности (обычно достаточно бледный и тусклый), а за визуализацию бликов и рельефа в данной технологии отвечают совсем другие карты.

Карта «Normal»

Карта нормалей содержит информацию о рельефе объекта. С её помощью создают несуществующие детали на поверхности низкополигональной модели: вмятины, выпуклости, болты и т.д. Используя данный прием, отпадает необходимость в моделировании большого количества деталей, что сокращает число полигонов и при этом получается замечательный результат рельефа.

Технология выглядит следующим образом: сначала создаются высокополигональная (High-Poly) и аналогичная низкополигональная (Low-Poly) модели, затем с High-Poly снимается карта нормалей и накладывается на Low-Poly модель. Благодаря этому приёму существенно экономятся ресурсы компьютера.

Карта «Heightmap»

Карта высот так же содержит информацию о рельефе и представляет собой, обычно, черно-белую текстуру. Чем светлее на ней участки, тем они выше на 3d модели, чем темнее – ниже.

Карта «Specular»

Данная карта отвечает за отражение поверхности. С её помощью движку указывают, какой участок модели более блестящий, а какой менее. Как и в предыдущем случае, обычно она, черно-белого цвета. Принцип работы, аналогичен, чем светлее участки на текстуре, тем больше от них отражение.

«Ambient Occlusion»

Карта непрямого освещения поверхности предназначена для эффекта затенения и углубления в углах 3d модели, для придания большей выразительности. Данного вида освещения в природе не существует.

Выше перечислены не все карты, но самые основные. Для создания же большинства материалов достаточно и вовсе три: «Diffuse», «Normal» и «Specular». Моделирование моделей для игровых движков ориентировано на корректное отображение на них данных карт.

Программы для создания материалов PBS

Так как процесс текстурирования достаточно сложен и требует много времени, то целесообразно упомянуть о некоторых программах, которые помогут очень сильно сэкономить и время и энергию.

Данные программы содержат уже готовую библиотеку с различными материалами. Они так же позволяют добавлять на выбранный материал различные эффекты (царапины, вмятины, грязь и т.д.). После настройки в них материала до желаемого результата произойдет сохранение всех необходимых карт.

В качестве примеров можно привести следующие программы: «3D-Coat», «Substance Painter», плагин для «Photoshop» «Quixel SUITE!». Плагин «Quixel SUITE!» дает возможность не только автоматически создать нужный материал с различными эффектами, но и нарисовать при помощи инструментов «Photoshop» очень четкий и ровный рельеф на модели «Normal Map». Поэтому данный плагин очень актуален, так как качественное запекание нормалей на текстурах небольшого размера для многих является настоящей головной болью.

Так же следует отметить, что PBS в разных движках работает по-разному, поэтому каждая модель требует индивидуальной настройки для выбранного движка, но общий принцип у всех одинаков: различные карты отвечают за различные свойства материала.

Моделирование

Как было отмечено выше, обычная схема создания 3d моделей для игровых движков выглядит следующим образом. Создается высокополигональная модель, обычно при помощи скульптинга, затем с неё снимаются карты нормалей и переносятся на аналогичную низкополигональную модель, которой уже произведена развертка, после чего производится текстурирование.

Поэтому перед 3d моделлером, после создания High-Poly модели встает очередная не менее важная задача: моделирование и оптимизация Low-Poly модели. Обычно 3d моделлер получает техническое задание, в котором уже указано рекомендуемое количество полигонов для модели.

В связи с тем, что компьютерные игры достаточно требовательны к ресурсам «железа», то общий принцип игрового моделирования состоит в том, чтобы получить наилучшее качество 3d модели при минимально возможном количестве полигонов. Но под «минимально возможным количеством» здесь понимается число полигонов правильной топологии. Потому что можно создать модель с малым количеством полигонов так, что нагрузка от неё будет сильнее, чем от аналогичной модели с большим количеством полигонов, но с правильной топологией.

Топология

У движков различные требования к игровым моделям: одни работают только с треугольными полигонами, например «Unity3D» или «NeoAxis 3D Engine», а другие, такие как «Blender Game Engine» могут работать и с многоугольными.

При моделировании для движков с многоугольными полигонами, желательно, чтобы модель состояла преимущественно из четырехугольников. Идеальная форма полигона – это квадрат. Треугольников и многоугольников должно быть по минимуму. Длинных полигонов следует избегать, как и со слишком острыми углами.

Так же рекомендуется, чтобы в модели было как можно меньше вершин, с большим количеством исходящих ребёр. Оптимальные вершины – это вершины, от которых отходят четыре ребра, расположенные под прямыми углами.

Следует отметить, что вышеприведенные требования, конечно, не всегда возможно реализовать. Например, если вершины четырёхугольного полигона не получается расположить в одной плоскости, то целесообразно разбить его на два треугольника, а, если возможно уменьшить количество полигонов через расположение ребер не под прямыми углами (но не слишком острыми), то целесообразно это сделать.

Движки, работающие с треугольными полигонами, обычно при импорте сами разбивают многоугольники на треугольники. Но, при этом может произойти существенное нарушение, как UV развертки, так и геометрии, например при анимации. Поэтому, рекомендуется перед экспортом, если уж не полностью модель доработать до треугольных полигонов, то хотя бы проработать проблемные места. Так же, карту нормалей, желательно снимать с модели уже с треугольными полигонами, чтобы избежать появления различных артефактов.

Цельный меш лучше

В игровых проектах допускаются объекты с раздельными мешами и даже пересекающиеся между собой. Но, рекомендуется, все-таки делать сетку объекта цельной. Дело в том, что даже, если в ней будет больше полигонов, нагрузка будет меньше, чем от объекта с отдельными мешами с меньшим количеством полигонов. К тому же не редко объекты с несколькими тысячами полигонов, но с отдельными мешами экспортируются в движок с ошибками (а то и вовсе не экспортируются), а цельные – без ошибок даже с полигонами в несколько раз больше.

Поэтому, если есть возможность соединять меши, то лучше это сделать. Для простых же игр, не требовательных к ресурсам, можно не тратить время и силы, а сделать объект с отдельными мешами, и даже аккуратно пересекающимися.

Минимум групп сглаживания

Если объекту необходимо произвести качественное снятие карты нормалей, то одной группой сглаживания не обойтись. Мало групп сглаживания – плохо, но и их избыток, так же будет препятствием для снятия карты.

Развертка

Помимо нужного числа полигонов для модели в техническом задании, так же содержатся требования к количеству и качеству текстурных карт для неё, которые были рассмотрены выше. Но, чтобы эти карты корректно отображались, модель должна иметь не только правильную топологию, но и качественную развертку. Рассмотрим некоторые важные правила её реализации.

Разумно использовать текстурное пространство

Так как не всегда возможно использовать текстуры большого разрешения, то необходимо разумно использовать текстурное пространство развертки, то есть компоновать её части ближе друг к другу. «Разумно», не означает максимально близко, так как, например при запекании текстур многие 3d программы закрашивают на несколько пикселей дальше границ развертки. В итоге, при сильно близком расстоянии частей развертки, их окраска может пересечься. Поэтому расстояние между UV шеллами необходимо соблюдать не менее 5 пикселей.

Располагать развертку желательно по вертикали и горизонтали. Это относится как к частям развертки, так и непосредственно её сетке. Части развертки с похожими цветами, лучше располагать рядом друг с другом.

Если же на текстуре осталось много свободного места, например, после развертки вытянутых моделей, то для экономии ресурсов, на этой же текстуре можно развернуть ещё одну модель, желательно, с аналогичным материалом.

Чем будет меньше размеры текстур и их число, тем лучше для производительности. Желательно чтобы их размеры были кратны 2, а ещё лучше, чтобы имели квадратную форму, базирующуюся от размера 8х8, например, 256х256, 512х512, 1024х1024 и т.д.

Соблюдать пропорцию

Необходимо соблюдать пропорцию при развертке. Но, если на какой-либо части модели много мелких деталей, которые нужно отобразить, то вместо увеличения размера текстуры, целесообразно увеличить эту часть на текстуре (но не рекомендуется увеличивать её более чем в два раза).

Учитывать группы сглаживания

Моделям, у которых присутствуют карты нормалей, развертку желательно «разрезать» по группам сглаживания, иначе блики могут отображаться некорректно. Следует так же учитывать и то, что чем меньше будет швов на развертке, а, следовательно, её частей, тем лучше.

Некоторые правила оптимизации игры

Экономия ресурсов на тенях

Без теней игровые уровни выглядят не реалистично и не атмосферно. Поэтому когда тени необходимы, а ресурсы не позволяют их использовать от всех объектов, то производят запекание текстур вместе с тенями и в таком состоянии экспортируют в игровой движок. Динамические же тени оставляют только у малого числа важных объектов, например, у главных персонажей.

Экономия ресурсов на дальних объектах

Те объекты, которые располагаются вдали, не требуют ни качественной детализации, ни текстур, ни анимации, так как они не будут видны. Если же, к ним главный герой может подойти, то применяют прием изменения их геометрии (текстур, анимации) при приближении к ним – LOD-оптимизация.

То есть, например, для камня у ног игрока целесообразно использовать много полигонов, когда же камень будет находиться на расстоянии, допустим, 20 метров, то количество его полигонов можно автоматически уменьшать, вдалеке и вовсе камень можно превращать почти в куб или менять на изображение. Очень дальние модели (участки территории), необходимо и вовсе прятать и подгружать по мере приближения к месту их расположения.

Этот прием требует создания дополнительных низкополигональных моделей, но при разработке игр с большими локациями без него не обойтись.

В заключении следует отметить, что создание и оптимизация 3d моделей для игровых движков, особенно с реализацией анимации, достаточно сложный процесс, но очень интересный.

Если вы всерьез решили заняться моделированием объектов для игровых проектов, рекомендуем также прочесть другие уроки на сайте, например про способы уменьшения количества полигонов при моделировании в 3ds Max или цикл статей про создание low-poly игровой модели микроавтобуса в программе Maya: часть 1 и часть 2.

Перепечатка и использования данного материала без прямой обратной ссылки категорически запрещена!

моделирование разработка игр

3d-modeli.net

3D модель бесшатунного механизма двигателя внутреннего сгорания | Двигатели

Бесшатунный механизм двигателя\Бесшатунный механизм двигателя.a3d

Бесшатунный механизм двигателя\Цапфа левая в сборе.a3d

Бесшатунный механизм двигателя\Цапфа правая в сборе.a3d

Бесшатунный механизм двигателя\Шток.a3d

Бесшатунный механизм двигателя\Thumbs.db

Бесшатунный механизм двигателя\Вал.m3d

Бесшатунный механизм двигателя\Вкладыш штока верхний.m3d

Бесшатунный механизм двигателя\Вкладыш штока нижний.m3d

Бесшатунный механизм двигателя\Втулка верхней головки штока.m3d

Бесшатунный механизм двигателя\Втулка кривошипа.m3d

Бесшатунный механизм двигателя\Коленвал.m3d

Бесшатунный механизм двигателя\Кольцо стопорное.m3d

Бесшатунный механизм двигателя\Кольцо упорное.m3d

Бесшатунный механизм двигателя\Палец поршневой.m3d

Бесшатунный механизм двигателя\Поршень.m3d

Бесшатунный механизм двигателя\Цапфа левая.m3d

Бесшатунный механизм двигателя\Цапфа правая.m3d

Бесшатунный механизм двигателя\Шестерня ведомая.m3d

Бесшатунный механизм двигателя\Шестерня ведущая.m3d

Бесшатунный механизм двигателя\Штифт.m3d

Бесшатунный механизм двигателя\Шток верхний.m3d

Бесшатунный механизм двигателя\Шток нижний.m3d

Бесшатунный механизм двигателя\Анимация.xml

Бесшатунный механизм двигателя

vmasshtabe.ru

Магистр доннту ткаченко андрей владимирович: 3-d моделирование.3d модель бензинового двигателя автомобиля ваз-2108.

3D модель бензинового двигателя автомобиля ВАЗ-2108.Черта:

двигатель – четырехтактный, карбюраторный,4-х цилиндровый с рядным вертикальным расположением цилиндров и верхним расположением распределительного вала.

Вступление

В текущее время все огромным спросом пользуется 3D-моделирование 2004. Из большинства программных пакетов основными являются – Компас и SolidWorks.Основная часть

Актуальность этой работы состоит в том, что во всей литературе нет определенных чертежей того либо другого узла мотора, а только только фото. Благодаря этой модели можно разглядеть как смотрится неважно какая деталь мотора.Данная работа была удостоена диплома на Конкурсе Асов Компьютерного 3-D моделирования 2004 г.

В данной работе выполнена 3D модель бензинового двигателя автомобиля ВАЗ-2108 в масштабе 1:1. двигатель – четырехтактный, карбюраторный, 4-х цилиндровый с рядным вертикальным расположением цилиндров и верхним расположением распределительного вала.

Бензиновый двигатель состоит из кривошипно-шатунного и газораспределительного устройств, систем питания, смазки, остывания и зажигания.

Модель мотора (рис. 1) состоит из 145 подсборок, в том числе:

– сборка блока цилиндров (рис. 2), включает 80 подсборок – 276 деталей;

– сборка головки цилиндров (рис. 3), включает 65 подсборок – 289 деталей.

Рис.1 — 3D модель бензинового двигателя автомобиля ВАЗ-2108

Рис.2 — Cборка блока цилиндров

Рис.3 — Cборка головки цилиндров

Полное количество деталей в 3D модели мотора – 565 шт., из которых 556 уникальных. Из библиотеки стандартных деталей «КОМПАС» применены только детали крепежного элемента: шайбы, кроме спец. шайб.

В блоке цилиндров выдержаны размеры посадочных мест под коленчатый вал, имеется рубаха для жидкостного остывания, и каналы системы смазки.

Сборка блока цилиндров включает коленчатый вал с коренными и шатунными вкладышами, упрямыми полукольцами и крышками подшипников, также шатунно-поршневую группу, состоящую из шатунов с нижними крышками, поршневых пальцев, поршней с набором поршневых колец и гильз (рис. 4).

Рис.4 — Cборка поршневой

Сборка головки цилиндров включает механизм газораспределения, включая распределительный вал и корпуса подшипников вала; 8 клапанов с пружинами, коромыслами, сухарями, направляющими втулками, пружинами, опорными и регулировочными шайбами и т.д.

Свечки зажигания (рис. 5) также выполнены сборками, с такими детализированными элементами деталей как резьба.

Рис.5 — Cборка свечки зажигания

При выполнении трехмерного моделирования устройств мотора соблюдены такты рабочего хода и порядок работы мотора. Чередование тактов в движке автомобилей семейства ВАЗ: 1–3–4–2. Это значит, что в первом цилиндре совершается рабочий ход – клапаны закрыты, во 2-м цилиндре совершается выпуск товаров сгорания – выпускной клапан открыт, в 3-ем цилиндре – сжатие – клапаны закрыты, в четвертом цилиндре – впуск горючей консистенции – впускной клапан открыт. Кулачки на распределительном вале размещены под углом – 90 град. Открытым клапанам соответственно выполнены пружины в сжатом состоянии.

В нижней части мотора на фронтальной стороне блока цилиндров размещен масляный насос (рис. 6). Его корпус имеет сложную конфигурацию с полостями всасывания и нагнетания. В сборку также входят: ведущая и ведомая шестерни, крышка насоса, маслоприемник, редукционный клапан и т.д.

Рис.6 — Cборка масляного насоса

При сборке масляного насоса ведущая шестерня устанавливалась с учетом расположения 2-ух лысок на коленчатом вале. Шестерни насоса имеют трохоидальное зацепление.

Также на фронтальной стороне блока цилиндров размещен насос охлаждающей воды (помпа) (рис. 7). Помпа центробежного типа. Его корпус имеет сложную форму с отверстием для стопорного винта. В его сборку входят: двухрядный шариковый подшипник без внутренней обоймы, который стопорится в корпусе винтом, на фронтальном конце валика подшипника установлен зубчатый шкив, на заднем – крыльчатка.

Рис.7 — Cборка насоса охлаждающей воды

В высшей части мотора на задней стороне головки цилиндров размещен топливный насос (рис. 8). Топливный насос – диафрагмового типа с механическим приводом. Он состоит из нижнего корпуса с рычагами привода, верхнего корпуса с клапанами и патрубками диафрагмового узла и крышки. Меж верхним и нижним корпусами установлены три диафрагмы. Меж рабочими и предохранительными диафрагмами установлена внешняя и внутренняя дистанционные прокладки.

Рис.8 — Cборка топливного насоса

В нижнем корпусе установлены рычаги и балансир. В верхнем корпусе поглощающий и нагнетательный клапана, с прокладками, пружинами и крышкой. Также в высшей части стоит нагнетательный и поглощающий патрубки.

К топливному насосу ставится датчик-распределитель зажигания (трамплер) (рис. 9) – четырехискровой, с вакуумным и центробежным регуляторами опережения зажигания. Сборка состоит из 29 подсборок, деталей 88.

Рис.9 — Cборка датчика-распределителя зажигания

В нижней части мотора с левой стороны блока цилиндров установлен полнопоточный масляный фильтр (рис. 10). Фильтр состоит из противодренажного клапана и перепускного клапана и фильтрующего элемента. Сборка содержит 2 подсборки, 13 деталей.

Рис.10 — Cборка полнопоточного масляного фильтра

В высшей части мотора на фронтальной стороне головки цилиндров установлен натяжной ролик зубчатого ремня (рис. 11). В сборку заходит внутренняя обойма, в какой вставлены два ряда шариков.

Рис.11 — Cборка натяжного ролика зубчатого ремня

Проект был выполнен в течение 4 месяцев. Беря во внимание ограниченное время, небыли выполнены последующие узлы бензинового двигателя: карбюратор, радиатор с термостатом, катушка зажигания.

Представляю вам поэтапную сборку мотора:

ctirling.ru