Università degli Studi di TriesteDipartimento di Ingegneria e Architettura

Corso di Laurea Magistrale in

Ingegneria Informatica

SVILUPPO E REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA PER LA MANIPOLAZIONE DI SUPERFICI

TRIDIMENSIONALI IN UN APPLICATIVO WEB PER CAE

Tesi svolta presso ESTECO S.p.A.

AA 2013/2014

Laureando:

Raffaele Bernardi

Relatore: Correlatore:

Prof. Alberto Bartoli Ing. Sergio Benedetti

ScenarioSOMO

Applicazione web, offre ad organizzazioni geograficamente distribuite la possibilità di collaborare alla realizzazione di un prodotto ingegneristico

OggettoResponce Surface Methodology (RSM)

Serie di tecniche statistiche e matematiche il cui scopo è lo sviluppo e l’ottimizzazione dei processi

Contestoproblema complesso con molte variabili

Obiettivoriduzione dei tempi di elaborazione

Soluzione creazione di una superficie di risposta (funzione RSM) che approssimi l’andamento dell’output del problema

ScenarioStato attuale

RSM trova molte applicazioni in ambito industriale (qualità di un prodotto/processo)

ProblemaAttualmente SOMO non possiede uno strumento per l’analisi di funzioni RSM

SoluzioneSviluppo di uno strumento di manipolazione 3Ddi funzioni RSM

Obiettivo della tesiStrumento di manipolazione 3D di superfici RSMFunzionalità

• scelta della funzione RSM da visualizzare• definizione delle variabili X e Y• modifica dei parametri (in qualsiasi momento)• studio dell’intersezione tra la funzione RSM e il piano

ortogonale ad un asse principale, fissato un valore

• strumenti accessori:• griglia indicizzata• coordinate del punto indicato dal cursore• contour plot• rappresentazione degli assi principali

Obiettivo della tesiStrumento di manipolazione 3D di superfici RSMApplicazione

• applicazione web HTML5 + JavaScript (logica lato client)• nessun plugin proprietario• compatibilità con Google Chrome e Mozilla Firefox

• WebGL (libreria Three.js)

StrumentiWebGL e Three.js

WebGLLibreria grafica standard di basso livello

• basata su OpenGL ES 2.0• sfrutta l’accelerazione hardware della GPU

Three.jsLibreria costruita su WebGL

• alto livello di astrazione• general purpose• molti esempi disponibili in rete• sviluppo tutt’ora in corso

ProgettazionePannello

Oggetto composto da:1. area di disegno2. barra degli strumenti

Pannello 3Dfunzione RSM

Pannelli lateraliintersezione della funzione RSM con i piani ortogonali agli assi principali

Contour plot

ProgettazionePannello: Area di disegno

Pannelli laterali, Contour plot a due dimensioni

Pannello 3D ‘a scatola esplosa’

1. Funzione RSM2. Proiezione del piano ortogonale a X3. Proiezione del piano ortogonale a Y4. Proiezione del piano ortogonale a Z5. Contour plot

ProgettazioneBarra degli strumenti e Menù di impostazioni

StrumentiAxis helper, Curve helper, Grids, Contour plot, Color

helper, Labels, Camera, Aspect, Material, …

Impostazioni• Disegno della funzione RSM

selezione delle variabili X e Y, configurazione dei parametri, dominio, numero di triangoli e numero di punti che costituiscono il disegno della funzione, …

• Area di lavorodensità delle griglie, dimensione delle etichette, …

• Piani di sezioneimpostazioni dei piani di sezione, distanza e densità

del contour plot, …

ProgettazioneLayout dell’applicazione

Layout

1. Pannello 3D2. Pannello laterale YZ3. Pannello laterale XZ4. Pannello laterale XY5. Pannello laterale contour plot6. Menù di impostazioni7. Informazioni di rendering8. Reset

ApplicazioneDemo

Caso d’uso

Caricamento della funzione RSM

Impostazione dei parametri di disegno

Interazione con l’area di disegno del pannello 3D

Utilizzo degli strumenti del pannello 3D

Uso dei piani di sezione e dei pannelli laterali

Configurazione del contour plot

Valutazione delle informazioni di rendering

[ VIDEO ]

ConclusioniObiettivi raggiunti

L’applicazione web rispetta i vincoli posti in fase iniziale

Fornisce un sistema di visualizzazione tridimensionale di una funzione RSM e una serie di strumenti per il suo studio

Logica lato clientNon richiede componenti aggiuntiviCompatibile con Google Chrome e Mozilla Firefox

ConclusioniSviluppi futuri

Integrazione in SOMOAl momento Internet Explorer non supporta

ufficialmente WebGL

Maggior numero di strumenti

Scelta della camera prospettica/ortografica

Possibilità di disegnare più funzioni RSM

Incremento delle prestazioniUtilizzo di web workers per il calcolo dei punti

Grazieper l’attenzione