Indice
Introduzione p.1
Cap. 1 I principali strumenti informatici utilizzati in
progettazione nel settore automotive p.4
1.1 Il processo di sviluppo prodotto nel settore
automotive p.4
1.2 Gli strumenti informatici utilizzati nel processo
di sviluppo prodotto p.9 1.3 Computer aided design (CAD) p.11 1.4 Computer aided engineering (CAE) p.13 1.5 Product data management (PDM) p.15 1.6 Digital mock-up (DMU) p.16 1.7 Realtà virtuale (RV) p.18
Bibliografia p.19
Cap. 2 Computer aided styling p.20
2.1 I sistemi CAS p.20
2.2 Rappresentazione matematica di curve e superfici p.22 2.2.1 Rappresentazione analitica classica p.22 2.2.2 Curve di Bezier p.23 2.2.3 Curve B-Spline e NURBS p.26
2.3 Superfici NURBS p.30
2.4 CAS per nuvole di punti p.31
2.5 CAS poligonali p.32
2.6 Confronto fra NURBS e mesh poligonali p.33
2.7 CAS feature-based p.34
2.8 Feature estetiche p.36 2.9 Modellatori misti p.39
2.10 Manipolazione interattiva di curve e superfici in
ambiente virtuale p.41
Bibliografia p.43
Cap. 3 Lo stato dell’arte dei sistemi di realtà virtuale p.44 3.1 Realtà virtuale e computer grafica p.44 3.2 Gli strumenti di interazione p.47 3.3 Le tecnologie di tracciamento p.50 3.4 Caratteristiche dei sistemi di visione p.53 3.5 Tecniche di visione p.55 3.6 La visione stereoscopica p.57 3.6.1 Stereoscopia attiva p.59 3.6.2 Stereoscopia passiva p.59 3.6.3 Confronto tra stereoscopia attiva e passiva p.62 3.7 Sistemi di videoproiezione p.62
3.7.1 Videoproiettori p.63 3.7.2 Schermi di proiezione p.66
3.7.3 Occhiali p.67
3.8 CAVE (cave automatic virtual environment) p.68
3.9 Immersadesk p.71
3.10 Powerwall p.72
3.11 Sistemi di visione immersivi p.73 3.11.1 Head mounted display (HMD) p.73
3.11.2 BOOM p.75
3.12 Confronto tra i sistemi di visione immersivi e
semi-immersivi p.76
3.13 Augmented reality (realtà aumentata) p.77
3.14 L’aptica p.80
3.14.1 Feedback di forza p.80 3.14.2 Feedback tattili p.81
Bibliografia p.83
Cap. 4 Applicazione della realtà virtuale nel ciclo di
vita del prodotto nel settore automotive p.85
4.1 Ciclo di vita del prodotto automotive 2-4 ruote p.85 4.2 Sviluppo del prodotto (definizione delle specifiche) p.87 4.3 Realizzazione prototipi p.89 4.3.1 Design p.92 4.3.2 Ergonomia p.93 4.3.3 Ingegnerizzazione prodotto p.94 4.3.4 Funzionalità p.95 4.4 Industrializzazione p.96
4.4.1 Prove assemblaggio veicolo P.96 4.4.2 Progettazione linee di produzione e montaggio p.97 4.4.3 Avviamento della produzione p.98 4.4.4 Produzione effettiva p.99 4.5 Presentazione prodotto p.100
4.6 Servicing p.102
Bibliografia p.104
Cap. 5 Un esempio di sistema di prototipazione virtuale utilizzabile nel processo di sviluppo di un veicolo
a 2 ruote p.105
5.1 Introduzione p.105 5.2 Il sistema di visualizzazione 3D interattivo p.107 5.3 Il simulatore di ergonomia avanzato p.114 5.4 Lancio dell’applicazione e calibrazione dei guanti p.117 5.5 Hardware del sistema di prototipazione virtuale p.119 5.6 Integrazione di tali sistemi nell’IT aziendale p.122 5.7 Vantaggi derivanti dall’adozione di tali sistemi p.124
Bibliografia p.126
Cap. 6 Il processo tradizionale di sviluppo prodotto nel
settore Automotive p.127
6.1 Introduzione p.127
6.2 La generazione dei bozzetti 2D p.128 6.3 La generazione del primo prototipo estetico p.129 6.4 Il reverse engineering e la generazione delle
matematiche p.130 6.5 Realizzazione della maquette tramite fresatura p.132 6.6 Master di produzione p.133
Cap. 7 L’introduzione del virtual prototyping nel processo
di sviluppo prodotto p.135
7.1 Criticità presenti nel tradizionale processo di
sviluppo di un veicolo p.135 7.2 Introduzione di un sistema CAS p.136 7.3 Introduzione di strumenti di realtà virtuale p.137
7.3.1 Introduzione di un sistema di visualizzazione
in ambito stile p.137 7.3.2 Introduzione di un sistema di visualizzazione
in ambito ingegneria di prodotto p.139 7.3.3 Introduzione di un simulatore di ergonomia
avanzato p.140
7.4 Il nuovo processo di progettazione p.142 7.4.1 Visualizzazione di prototipi virtuali prima della
realizzazione fisica p.142 7.4.2 Possibilità di realizzare la prima maquette di
stile tramite fresa a controllo numerico p.143 7.4.3 Riduzione delle attività di reverse engineering p.144 7.5 Miglioramenti ottenibili con il nuovo sistema di
progettazione p.144
7.5.1 Aumento del codesign tra centro stile e
ingegneria di prodotto p.144
7.5.2 Possibilità di realizzare un unico prototipo
fisico p.145
7.5.3 Riduzione del time to market p.146 7.5.4 Riduzione dei costi p.148 7.5.5 Miglioramenti qualitativi p.151
Cap. 8 Caso studio: sviluppo di un parafango per
ciclomotore p.152
8.1 Introduzione p.152
8.2 Sviluppo del parafango tramite software CAS p.153 8.3 Sviluppo del parafango tramite metodi e strumenti
tradizionali p.156
8.4 Confronto tra i due metodi di progettazione p.159 8.4.1 Benchmarking tempi p.159 8.4.2 Benchmarking costi p.162
Cap. 9 Conclusioni p.166
Ringraziamenti p.170
Appendice A: La desktop virtual reality
Appendice B: Approfondimento sui sistemi di interazione
uomo-mondo virtuale
Appendice C: Il coinvolgimento degli altri sensi
Appendice D: Regolazione dei gradi di libertà del mock-up mediante opportuno software di inversione cinematica
