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1 4.8 Das Grafik-Datenformat.obj Entwicklung und Einsatzzweck Geometrie-Datenformat 4 Repräsentation und Modellierung von Objekten, Grafik-Datenformate Entwickelt von Wavefront Technologies (heute über verschiedene Umwege in die Firma Autodesk integriert) Offenes, einfaches ASCII-File Standard-Geometrie-Austauschformat, von vielen Programmen unterstützt Geometrie wird als Menge von Objekten (ohne Hierarchie) dargestellt 4_3-1

2 4.8 Das Grafik-Datenformat.obj Aufbau einer.obj-datei 4 Repräsentation und Modellierung von Objekten, Grafik-Datenformate Objekte werden in Boundary-Representation / Mesh (oder als Freiformflächen) dargestellt Inhalt einer Datei (Auszug): Material-Informationen Objekt-Informationen Knoten-Information Flächen-Information 4_3-2

3 4.8 Das Grafik-Datenformat.obj Aufbau einer.obj-datei Knoten-Information (Auszug): 4 Repräsentation und Modellierung von Objekten, Grafik-Datenformate Knoten-Positionen: v <x-koordinate> <y-koordinate> <z-koordinate> Knoten-Normale: vn <x-komponente> <y-komponente> <z-komponente> Flächen-Information (Auszug): Material: usemtl <Materialname> Gruppierung: g <Gruppenname> Glättungsgruppe: s <Gruppenname> Knoten-Indices: f <Index1> <Index2> <Index3> [<Index4>] 4_3-3

4 4.8 Das Grafik-Datenformat.obj Beispiel-Dateien mtllib master.mtl v v v v v v v v g front usemtl red f g back usemtl blue f g right usemtl green f Repräsentation und Modellierung von Objekten, Grafik-Datenformate 4_3-4

5 4.8 Das Grafik-Datenformat.obj Beispiel-Dateien mtllib LightScene.mtl o Cube_Cube v v v v v v v v usemtl Material s off f f f f f f Repräsentation und Modellierung von Objekten, Grafik-Datenformate 4_3-5

6 4.8 Das Grafik-Datenformat.obj Aufbau einer Material-Datei 4 Repräsentation und Modellierung von Objekten, Grafik-Datenformate Materialname: newmtl <Materialname> Highlight-Schärfe: Ns <Faktor> Ambienter Reflexionsfaktor: Ka <R-Wert> <G-Wert> <B-Wert> Diffuser Reflexionsfaktor: Kd <R-Wert> <G-Wert> <B-Wert> Spiegelnder Reflexionsfaktor: Ks <R-Wert> <G-Wert> <B-Wert> Brechungsindex: Ni <Index> Opazität des Materials: d <Wert> Beleuchtungsmodell: illum <Nummer des Beleuchtungsmodells> 4_3-6

7 4.8 Das Grafik-Datenformat.obj Beispiel einer Material-Datei 4 Repräsentation und Modellierung von Objekten, Grafik-Datenformate # Blender3D MTL File: LightScene.blend # Material Count: 1 newmtl Material Ns Ka Kd Ks Ni d illum 2 Brechungsindex Opazität 4_3-7

8 Product Lifecycle Management (PLM) IT-System zur einheitlichen Verwaltung aller Daten, die im Lebenszyklus eines Produktes anfallen Planung (PPS/ERP) Konstruktion (CAD) Berechnung (CAE) Fertigung (CAM) Vertrieb Service Strategie, kein fertiges Produkt! 4_3-8

9 Product / Engineering Data Management (PDM / EDM) Konzept zur Verwaltung produktbezogener Daten als Ergebnis der Produktentwicklung Bereitstellung dieser Daten in weiteren Phasen des Produktlebenszyklus Baut auf einem Produktmodell auf Beispiel: ISO (STEP: STandard for the Exchange of Product model data) Datenrepräsentation in der EXPRESS-Beschreibungssprache Organisiert in Anwendungsprotokollen, z.b.: AP 214 (Core data for automotive mechanical design processes) AP 218 (Ship structures) AP 233 (Systems engineering data representation) AP 236 (Furniture product data and project data) 4_3-9

10 Software im PLM-Bereich - Beispiel: UGS PLM Components Baukasten von Software-Werkzeugen Entwicklungs- und Modellierungs-Werkzeug (SolidEdge) PPS- und CAM-Werkzeug (Tecnomatix) Lifecycle-Management System (Teamcenter) 4_3-10

11 Datenaustauschformat PLM XML Entwickelt von der Firma UGS Basiert auf der Extensible Markup Language (XML) XML-Schemata Beschreibt in Baumform den Zusammenbau eines Produkts Produktstruktur Metadaten Änderungsgeschichte Geometrische Repräsentation (realisiert im Geometrie-Austauschformat JTOpen) Visualisierungsinformationen 4_3-11

12 Beispiel einer PLM XML Datei 4_3-12

13 XML Extensible Markup Language (XML) Standard zur Modellierung von halb-strukturierten Daten in Form einer Baumstruktur Vom World Wide Web Consortium (W3C) definiert Vereinfachte Teilmengen der Standard Generalized Markup Language (SGML) Metasprache: Definiert Regeln für den Aufbau von Dokumenten Strukturelemente Anordnung innerhalb des Dokumentbaums Beschreibung dieser Regeln: Document Type Definition, DTD 4_3-13

14 Aufbau einer XML-Datei XML-Deklaration (optional) <?xml version='1.0' encoding= UTF-8" standalone = "yes"?> Deklaration der verwendeten DTD (optional) <!DOCTYPE Wurzelelement SYSTEM "datei.dtd > Elemente (genau ein Element auf Top-Level, darunter verschachtelt) <Element-Name> Inhalt </Element-Name>) oder <Element-Name /> Attribute als Schlüsselwort-Werte-Paare <Element-Name Attribut-Name= Attribut-Wert /> Kommentare <!-- Kommentar-Text --> Text <![CDATA[ beliebiger Text]]> 4_3-14

15 Beispiel einer XML-Datei 4_3-15

16 Aufbau einer DTD (Auszug) Elementtypen <!ELEMENT Elementname Elementdefinition> Spezielle Inhalte EMPTY für keinen Inhalt ANY für beliebigen Inhalt Rekursive Zusammensetzung aus anderen Elementen, - Sequenz - Ausschließliche Alternativen () - Gruppierung * - Beliebige Wiederholung + - Mindestens einmaliges Vorkommen? - optional ohne Häufigkeitsangabe: genau einmaliges Vorkommen 4_3-16

17 Aufbau einer DTD (Auszug) Attributlisten <!ATTLIST Elementname Attributliste> Enthält Namen, Typ, Vorgaben und evtl. Default-Wert eines Attributes. Attributtypen CDATA (Character Data) ID (Identifier, eindeutig im gesamten Dokument) Aufzählung möglicher Werte Vorgabewerte für Attribute #REQUIRED #IMPLIED... Default-Wert #FIXED... 4_3-17

18 DTD-Beispiel 4_3-18

19 Grafik-Austauschformat JT Open Hersteller: UGS PLM Solutions Inc. JT Open Toolkit (C++ Bibliothek) Erzeugen, lesen, schreiben, usw. von JT Open Daten Erhältlich für Windows, SUN, HP, SGI und AIX Features Tesselierung Automatische LOD-Generierung Visualisierungsdaten, BREPs, Produktstrukturen, Product Manufacturing Information, Attribute/Eigenschaften, definierbare Metadaten Flexible Abbildung von Produktstrukturen auf Filestrukturen Komprimierung (Binärdatei) 4_3-19

20 Grafik-Austauschformat JT Open Review Boards Management Review Board: geschäftliche Belange Technical Review Board: technische Ausrichtung Mitgliedschaft Mitglieder z.b. Microsoft, Intel, SAP, GM, Ford Kosten für Mitgliedschaft je nach Firmengröße $ $ pro Jahr Kostenlose Weitergabe von JT-basierten Produkten nur an andere Mitglieder JT2Go: kostenlosesviewer-plugin für Microsoft Office oder Standalone- Version 4_3-20

21 Software im PLM-Bereich - Beispiel: UGS JT2Go Visualisierungs-Werkzeug für Produktdaten 4_3-21

22 Grafik-Austauschformat 3D XML Ende 2004 von Dassault Systems vorgestellt In CATIA V5 enthaltene Kommunikationsplattform XML-basiertes Binärformat Offenes Format: Benutzer kann Schema anpassen oder erweitern Daten können mit verschiedenen Tools gelesen und geschrieben werden Beispiel: 3D XML-Plugin in MS-Word und MS PowerPoint von Dassault Systems verfügbar Öffentlich zugängliche Dokumentationen 4_3-22

23 Grafik-Austauschformat 3D XML Abgespeicherte Informationen (Auszug) Grafische + technische Daten Produktstruktur (DAG Direct Acyclic Graph) Geometrie- und Toleranzdaten (spätere Release) Komprimierte Daten enthalten BREP-Informationen (exakte Messung der Daten, LOD on the fly) Hohe Datenkompressionsrate NURBS-basiert 4_3-23

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