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Hoffmann, Alexander: CONDIDTOR - ein Beitrag zur Einführung der rechnergestützten Kontursynthese in Entwurfsprozesse des Industriedesigns
DOI Seite / Zitierlink: https://doi.org/10.11588/diglit.31836#0099
CONDIDTOR - Ein Beitrag zur Einführung der
rechnerunterstützten Kontursynthese in Entwurfsprozesse
des Industriedesigns
Dieser Beitrag basiert auf der Diplomarbeit des Autors [1] und ist Ergebnis eines Gemein-
schaftsprojekts der TU Karl-Marx-Stadt, der HIF Halle und des VEB Ingenieurbüro Elektro-
geräte Karl-Marx-Stadt.
1. Vorbemerkungen
Nach HEINEMANN [2] wird der Ausdruck eines Wahrnehmungsgebildes hauptsächlich
durch seine Form geprägt, welche die Art und Weise der Begrenzung zur Umwelt ver-
deutlicht.
Der menschliche Sehapparat ist aber nur in der Lage zweidimensionale Bilder aufzuneh-
men. Sogenannte Formindizien (Schattierungen, Texturgraduierungen) bilden deshalb die
Grundlage für die körperhafte Anmutung dreidimensionaler Gebilde.
Die wesentlichsten Form-Informationen nimmt ein Rezipient jedoch als Kontur wahr.
Folglich ist die Generierung von Konturen - neben anderen Verfahren - tragende Kom-
ponente der Formsynthese.
Während konventionelles Vorgehen (z. B. mit Stift auf Papier) komplexe Einflüsse, denen
die Gestaltung unterliegt, quasi intuitiv berücksichtigt, ist eine explizite Beschreibung die-
ser Faktoren Grundvoraussetzung für eine rechnerinterne, d.h. mathematische Modellie-
rung von Konturen innerhalb derartiger CAD-Systeme.
Für die Entwickler dieser Systeme ist es deshalb notwendig, die vielfältigen mathemati-
schen Parameter, denen eine solche Kontur gehorcht, auf einem höheren Niveau durch
eine reduzierte Anzahl von Stellgliedern zu repräsentieren. Diese Stellglieder müssen, um
akzeptiert zu werden, möglichst der Begriffswelt des Nutzerkreises entstammen.
Heutige CAD-Systeme werden dieser Anforderung nicht immer gerecht. Weitere Unter
suchungen sind deshalb erforderlich um benutzerangepaßte interaktionsstrukturen zur
Generierung und Manipulierung von Konturen (bzw. auch Hüllflächen) zu schaffen.
Die hier vorgestellte Arbeit will dazu einen kleinen Beitrag leisten.
2. CONDITOR und rationale Splinefunktionen
Grundsätzlich treten Konturen innerhalb von CONDITOR in zwei Zustandsformen auf:
- als Objekt(analytische Darstellung) bestehend aus:
Menge der Stützstellen (Koordinatenpaare)
Menge der Funktionsgleichungen zwischen den einzelnen Stützstellen (SPLINE-Funk-
tion)
- als Abbild bestehend aus:
einer diskreten, beliebig dichten Punktmenge (Linienzug)
Der prinzipielle Unterschied besteht in der Manipulierbarkeit. Das Objekt kann allen Arten
der Objektmanipulation (vgl. Bild 1) unterworfen werden und so z. B. Ausgangspunkt zur
Bildung von Formfamilien sein.
Angeregt durch STEINBACH [3] basiert der hier vorgestellte Kontureditor (contour editor)
auf Spline-Algorithmen von SPÄTH [4], Wie bei den bekannten kubischen Splines (engl.:
Gummilineal; Sonderform der Hermite-Interpolation) werden die Konturen aus kubischen
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rechnerunterstützten Kontursynthese in Entwurfsprozesse
des Industriedesigns
Dieser Beitrag basiert auf der Diplomarbeit des Autors [1] und ist Ergebnis eines Gemein-
schaftsprojekts der TU Karl-Marx-Stadt, der HIF Halle und des VEB Ingenieurbüro Elektro-
geräte Karl-Marx-Stadt.
1. Vorbemerkungen
Nach HEINEMANN [2] wird der Ausdruck eines Wahrnehmungsgebildes hauptsächlich
durch seine Form geprägt, welche die Art und Weise der Begrenzung zur Umwelt ver-
deutlicht.
Der menschliche Sehapparat ist aber nur in der Lage zweidimensionale Bilder aufzuneh-
men. Sogenannte Formindizien (Schattierungen, Texturgraduierungen) bilden deshalb die
Grundlage für die körperhafte Anmutung dreidimensionaler Gebilde.
Die wesentlichsten Form-Informationen nimmt ein Rezipient jedoch als Kontur wahr.
Folglich ist die Generierung von Konturen - neben anderen Verfahren - tragende Kom-
ponente der Formsynthese.
Während konventionelles Vorgehen (z. B. mit Stift auf Papier) komplexe Einflüsse, denen
die Gestaltung unterliegt, quasi intuitiv berücksichtigt, ist eine explizite Beschreibung die-
ser Faktoren Grundvoraussetzung für eine rechnerinterne, d.h. mathematische Modellie-
rung von Konturen innerhalb derartiger CAD-Systeme.
Für die Entwickler dieser Systeme ist es deshalb notwendig, die vielfältigen mathemati-
schen Parameter, denen eine solche Kontur gehorcht, auf einem höheren Niveau durch
eine reduzierte Anzahl von Stellgliedern zu repräsentieren. Diese Stellglieder müssen, um
akzeptiert zu werden, möglichst der Begriffswelt des Nutzerkreises entstammen.
Heutige CAD-Systeme werden dieser Anforderung nicht immer gerecht. Weitere Unter
suchungen sind deshalb erforderlich um benutzerangepaßte interaktionsstrukturen zur
Generierung und Manipulierung von Konturen (bzw. auch Hüllflächen) zu schaffen.
Die hier vorgestellte Arbeit will dazu einen kleinen Beitrag leisten.
2. CONDITOR und rationale Splinefunktionen
Grundsätzlich treten Konturen innerhalb von CONDITOR in zwei Zustandsformen auf:
- als Objekt(analytische Darstellung) bestehend aus:
Menge der Stützstellen (Koordinatenpaare)
Menge der Funktionsgleichungen zwischen den einzelnen Stützstellen (SPLINE-Funk-
tion)
- als Abbild bestehend aus:
einer diskreten, beliebig dichten Punktmenge (Linienzug)
Der prinzipielle Unterschied besteht in der Manipulierbarkeit. Das Objekt kann allen Arten
der Objektmanipulation (vgl. Bild 1) unterworfen werden und so z. B. Ausgangspunkt zur
Bildung von Formfamilien sein.
Angeregt durch STEINBACH [3] basiert der hier vorgestellte Kontureditor (contour editor)
auf Spline-Algorithmen von SPÄTH [4], Wie bei den bekannten kubischen Splines (engl.:
Gummilineal; Sonderform der Hermite-Interpolation) werden die Konturen aus kubischen
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