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Bild: Koordinatensysteme

Zum Positionieren der Geometrieelemente werden verschiedene Koordinatensysteme benutzt.

  • kartesische Koordinaten (orthogonale Koordinaten)
  • Zylinderkoordinaten
  • Kugelkoordinaten
  • lokale (Arbeits-) Koordinatensysteme
  • globale (Welt-) Koordinatensysteme

Kugelkoordinaten:

Bild: Kugelkoordinaten

Zylinderkoordinaten:

Bild: Zylinderkoordinaten

Lokale (Arbeits-(blau)) und globale (Welt-(schwarz)) Koordinaten:

Bild: Lokale und globale Koordinaten

Details

  • jedes CAD / CAM-System hat genau ein Weltkoordinatensystem
  • es bietet beliebig viele Arbeitskoordinatensysteme (Standard- und benutzerdefinierte)
  • es speichert alle Daten im Weltkoordinatensystem im Maßstab 1 : 1 (wahre Größe)
  • zur Darstellung der Geometrie auf unterschiedlichen Ausgabegeräten (Bildschirm mit z.T. mehreren Graphikfenstern mit unterschiedlichen Maßstäben) benötigt ein CAD / CAM-System noch weitere gerätebezogene Koordinatensysteme die ineinander umgerechnet werden müssen ("Mapping")
Bild: Details

Eingabemöglichkeiten

Eingabe der Funktionen:

  • durch Bildschirm-Menü
  • früher auch über Tablett-Menü

Explizite Eingabe von Parameterwerten:

  • über Tastatur als relative Koordinaten (Arbeitskoordinatensystem)
  • oder absolute Koordinaten (Weltkoordinatensystem)

Freies Digitalisieren:

  • Eingabe früher unter Verwendung von Stift und Tablett/Lichtgriffel
  • jetzt fast ausschließlich über Maus;
  • Übergabe von Bildkoordinaten in den Algorithmenanteil
  • Nutzung der Rasterfangfunktion zur Vermeidung von Dezimalbrüchen

Definitionen

Absolute Koordinaten: bezogen auf das Welt-Koordinatensystem. Das Welt-Koordinatensystem besteht aus rechtwinkligen Koordinatenachsen, die absolut und fest im Raum stehen. Es gibt nur einen Ausgangspunkt des Welt-Koordinatensystems, der an einem einzigen Punkt im Raum relativ zum Modell oder zur Zeichnung fixiert ist. Das System verändert oder bewegt sich nicht im Verhältnis zum Modell, aber das Modell (oder Teile davon) kann innerhalb dieser Koordinaten hin- und herbewegt bzw. verändert werden. CAD-Programme sichern alle geometrischen Daten des Modells (oder der Zeichnung) in Welt-Koordinaten.

Relative Koordinaten: bezogen auf lokales Koordinatensystem. Im Gegensatz zu den absoluten Koordinaten kann das lokale Koordinatensystem (gegenüber dem Welt-Koordinatensystem) verändert bzw. verschoben werden. Ein anderer Name für lokales Koordinatensystem ist Benutzerkoordinatensystem, da es dem „Benutzer“, d.h. demjenigen der diese Koordinaten benötigt, erlaubt, das System so zu legen und zu definieren, wie es für ihn am einfachsten zu handhaben ist für den jeweiligen Fall. Hat man ein Benutzerkoordinatensystem gefunden, reichen einige wenige mathematische Beziehungen aus, um die Benutzerkoordinaten in Welt-Koordinaten umzurechnen, falls das nötig ist.

Problem: Transformation von Schnittlinien des 3D-Modells durch Arbeitsebene zur Darstellung der Schnittkanten im Sketcher nicht üblich. Nur in der Ebene liegende Elemente werden dargestellt. Dynamische Schnittflächenerzeugung durch clipping parallel zur Bildschirmebene.

Entspricht der Vorgehensweise am Reißbrett („CA- Drafting“) aber:

  • Bei Konturzügen müssen Anfangs- und Endpunkte durch Fangfunktionen deckungsgleich sein. (ggf. Funktion "Konturzug schließen" benutzen)
  • Parametrische Modellierung (Sketcher) mit Eingabe der richtigen Maße nach der Konturerzeugung. Im Sketcher-Wechsel von geraden Linienelementen zu Kreisbögen (tangential oder nicht tangential) oder Splines möglich
  • Teilweise automatisches Erkennen von Zwangsbedingungen wie parallel, rechtwinklig, tangential, Punkt auf Linie usw., sonst Festlegen der Bedingungen bei Maßeingabe.
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