Програмне забезпечення для побудови складних геометричних поверхонь за допомогою сплайн-функцій

Abstract

Розроблено програмне забезпечення для побудови складних геометричних поверхонь природного походження – стовбура деревини за допомогою сплайн-функцій, що дає змогу підвищити точність та достовірність її обліку за різними розмірними характеристиками, а також випиляних з них пиломатеріалів у галузі деревообробки. З'ясовано, що метод побудови математичних моделей твірних поверхонь поперечного перерізу колод і їх поверхонь вздовж осі дає змогу на основі єдиного теоретичного підходу описати їх розміри та форму осей і зовнішніх поверхонь. Він заснований на вимірюванні координат певної кількості точок поперечного перерізу стовбура деревини уздовж її довжини і подальшої інтерполяції точкового базису. Встановлено, що математичний апарат – інтерполяційні кубічні сплайни, побудовані на невеликій кількості точок поверхні, дають змогу з достатньою точністю визначити розмірні показники і врахувати особливості форми стовбурів деревини (кривизну, збіжність, овальність), а також є адекватними індивідуальними моделями для обліку колод як деревини, так і випиляних з них пиломатеріалів. Реалізовано програмне забезпечення для побудови твірних поверхонь стовбурів деревини складної геометричної форми, яке дає змогу здійснити побудову моделей поверхонь колод сплайн-функціями. Наведено алгоритми обліку стовбура деревини і окремі алгоритми схем розкрою колод на пиломатеріали. Досліджено, що вихід пиломатеріалів після здійсненого математичного моделювання значно збільшується порівняно з класичними способами моделювання поверхонь колод. Встановлено, що метод індивідуальних моделей стовбурів деревини, їх математична, програмна й апаратна підтримка у вигляді математичних моделей, алгоритми реалізації та програмне забезпечення, результати і висновки поданих досліджень можуть бути використані при проектуванні виробничо-технологічних систем деревообробки, створення відповідних ресурсоощадних технологічних процесів на основі сучасного технологічного та вимірювального обладнання, методів і моделей інформаційних технологій.

Keywords

• інформаційні технології; програмний проект; стовбур деревини; поперечний переріз колоди; твірна поверхня; річні кільця; схема розкрою; пиломатеріали; технологічне обладнання; ресурсоощадний технологічний процес