четверг, 1 октября 2009 г.

Визуализация 4-х компонентной системы оксидов



Все что было исследовано и написано про четырехкомпонентные системы оксидов в 60-е - 80-е годы и раньше, представляет собой ценную научную базу. Изучение многокомпонентный оксидных систем - это важный этап в синтезе керамических материалов. В литературе очень часто можно встретить сечения, геометро-топологические графы, перечисления соединений многокомпонентных систем, однако очень мало наглядных изображений, позволяющих представить себе 4-х компонентную систему как совокупность тетраэдров, складывающихся в один правильный тетраэдр.
Однако сейчас, во время широкого распространения компьютерных технологий, есть возможность построить визуальную 3D-модель 4-х компонентной оксидной системы, построить в ней сечения, посмотреть наглядно на сосуществование фаз и просто получить красивые рисунки на плакат, в статью, диплом и т.д.
Что же для этого нужно? Прежде всего исходные данные! Если система изучена, то все просто. Если нет, то нужно углубиться в физ-химию силикатов, изучить бинарные, тройные, четверные системы, пройти этапы триангуляции и тетрадэрации и получить необходимые данные.
Для визуализации вам понадобится:
-Косоугольные (баричентрические) координаты соединений в системе
-Топологический граф системы
-Программа 3D моделирования (в данном примере я буду использовать КОМПАС)
-Программа BaryCartes (конвертер барицентрических координат в декартовы)

Этапы визуализации (на примере одного тетраэдра):
1) С помощью программы BaryCartes переводим координаты всех соединений тетраэдра к виду X,Y,Z
2) Открываем КОМПАС и строим 6 линий, которые связывают соединения тетраэдра. Линии строим строго по координатам!
3) Полученные линии будут образовывать 4 треугольника, с помощью функции заливки (заплатки) окрашиваем в любой цвет полученные треугольники.
4) Далее ищем функцию сшивки поверхностей и сшиваем полученые 4 треугольника с образованием тела. Т.о. мы получим сплошной тетраэдр - элемент 4-х компонентной системы.
5) Повторяем все действия начиная с первого пункта, но уже с координатами соседнего тетраэдра, окрашивая его в другой цвет.

В результате вы можете получить либо визуализированный угол системы, либо всю систему целиком. После чего строя плоскости и отсекая части тетраэдра можно нарисовать любое сечение или ряд сечений.

Bank