Computer-aided design (CAD) Books

Book Synopsis

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Book SynopsisThis book reports on the latest advances in using BIM modelling to achieve the semantic enrichment of objects, allowing them to be used both as multidimensional databases – as comprehensive sources of information for finalizing various types of documentation in the building industry – and as modelling tools for the construction of virtual environments. Having advanced to a new stage of development, BIM modelling is now being applied in a range of increasingly complex contexts, and for various new purposes. This book examines the role that virtual reality and related technologies such as AI and IoT can play in preserving and disseminating our cultural heritage and built environment.

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Book SynopsisThis book is about using “collage” among Iranian students in architecture studio, and in order to introduce the way these students use the technique to the English reader, we (Ali Yaser Jafari and Reihaneh Khorramrouei) have chosen this valuable book by AliAsghar Adibi to translate from Farsi to English. It provides a representative example of design through collage and culture. This book originally collected and published in three chapters: Collage history in different arts; Objectives and steps to make collage images; Two experienced examples.Table of ContentsCollage History in Different Arts.- Objectives and Steps to Make Collage Images.- Two Experienced Examples.

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Book SynopsisThis open access book gathers contributions presented at the International Joint Conference on Mechanics, Design Engineering and Advanced Manufacturing (JCM 2020), held as a web conference on June 2–4, 2020. It reports on cutting-edge topics in product design and manufacturing, such as industrial methods for integrated product and process design; innovative design; and computer-aided design. Further topics covered include virtual simulation and reverse engineering; additive manufacturing; product manufacturing; engineering methods in medicine and education; representation techniques; and nautical, aeronautics and aerospace design and modeling. The book is organized into four main parts, reflecting the focus and primary themes of the conference. The contributions presented here not only provide researchers, engineers and experts in a range of industrial engineering subfields with extensive information to support their daily work; they are also intended to stimulate new research directions, advanced applications of the methods discussed and future interdisciplinary collaborations.

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Book SynopsisThis book addresses the emerging paradigm of data-driven engineering design. In the big-data era, data is becoming a strategic asset for global manufacturers. This book shows how the power of data can be leveraged to drive the engineering design process, in particular, the early-stage design.Based on novel combinations of standing design methodology and the emerging data science, the book presents a collection of theoretically sound and practically viable design frameworks, which are intended to address a variety of critical design activities including conceptual design, complexity management, smart customization, smart product design, product service integration, and so forth. In addition, it includes a number of detailed case studies to showcase the application of data-driven engineering design. The book concludes with a set of promising research questions that warrant further investigation.Given its scope, the book will appeal to a broad readership, including postgraduate students, researchers, lecturers, and practitioners in the field of engineering design.Table of ContentsData-driven Engineering Design.- User-Generated Content Analysis for Customer Needs Elicitation.- Data-driven Conceptual Design.- Management of Constraints, Complexities, and Contradictions in the Data Era.- Blockchain-based Data-driven Smart Customisation.- Data-driven Design of Smart Product.- Data-driven Smart Product Service System.- Digital Twin for Data-driven Engineering Design.- Enabling Technologies of Data-driven Engineering Design.

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Book SynopsisThis book provides an in-depth exploration of the field of augmented reality (AR) in its entirety and sets out to distinguish AR from other inter-related technologies like virtual reality (VR), mixed reality (MR) and extended reality (XR). The author presents AR from its initial philosophies and early developments, and in this updated 2nd edition discusses the latest advances and the ramifications they bring and the impact they have on modern society. He examines the new companies that have entered the field and those that have failed or were acquired giving a complete history of AR progress. He explores the possible future developments providing readers with the tools to understand issues relating to defining, building, and using their perception of what is represented in their perceived reality, and ultimately how we assimilate and react to this information. In Augmented Reality: Where We Will All Live 2nd Edition, Jon Peddie has amassed and integrated a corpus of material that is finally in one place. It will serve as a comprehensive guide and provide valuable insights for technologists, marketers, business managers, educators and academics who are interested in the field of augmented reality, its concepts, history, practices, and the science behind this rapidly advancing field of research and development.Table of ContentsForeword by Thomas A. Furness III.- Foreword by Steve Mann.- Preface.- List of Figures.- List of Tables.- Introduction.- Types of Augmented Reality Systems.- Augmented Reality—We’ll All Be Experts Now.- Overview of Augmented Reality System Organization.- Historical Overview: Ghosts to Real AR to DARPA.- Key Applications.- Software Tools and Technologies.- Technology Issues.- Augmented Reality Devices and Suppliers.- Conclusions and Future Possibilities.- Appendix.- Index.- Acknowledgements.

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Book SynopsisTable of Contents1 Einleitung.- 2 Einstieg in das Arbeiten mit AutoCAD.- 2.1 Anstarten und Beenden des Arbeitens mit AutoCAD.- 2.2 Das Arbeiten mit Dateien.- 2.3 Hilfen für den Benutzer.- 2.4 Festlegen der Zeichnungsgröße.- 3 Das Zeichnen gerader Linien.- 3.1 Der Befehl LINIE.- 3.2 Löschen von Zeichnungselementen.- 3.3 Zeichnen von Linien im Ortho-Modus.- 4 Hilfen beim Zeichnen.- 4.1 Das Arbeiten mit Rastern.- 4.2 Das Arbeiten mit verschiedenen Objektfang-Modi.- 5 Das Arbeiten mit Bildausschnitten.- 5.1 Der Befehl ZOOM.- 5.2 Der Befehl PAN.- 6 Kreise, Kreisbögen und Abrundungen.- 6.1 Das Zeichnen von Kreisen.- 6.2 Das Zeichnen von Kreisbögen.- 6.3 Das Abrunden sich schneidender Linien.- 7 Die Bemaßung von Zeichnungen.- 7.1 Allgemeines zum Bemaßen.- 7.2 Ausführen von Linearbemaßungen.- 7.3 Winkelbemaßungen.- 7.4 Durchmesser- und Radienbemaßung.- 7.5 Weitere Optionen des Bemaßungsbefehls BEM.- 8 Das Arbeiten mit Texten.- 8.1 Der Befehl TEXT.- 8.2 Der Befehl DTEXT.- 8.3 Der Befehl STIL.- 9 Regenerieren von Zeichnungen.- 10 Das Zeichnen von Bändern und Flächen.- 10.1 Der Befehl BAND.- 10.2 Der Befehl SOLID.- 11 Das Schraffieren von Flächen.- 11.1 Das eigentliche Schraffieren.- 11.2 Befehle zum Löschen von Zeichnungsteilen.- 12 Das Zeichnen von Freihandlinien.- 13 Abfrage- und Anzeigebefehle.- 14 Layer-Technik.- 14.1 Der Befehl LAYER.- 14.2 Umbenennen und Löschen von Layern.- 15 Das Arbeiten mit Blöcken.- 15.1 Das Erzeugen von Blöcken.- 15.2 Das Einfügen von Blöcken.- 16 Das Manipulieren von Zeichnungen.- 16.1 Das Verschieben und Spiegeln von Objekten.- 16.2 Das Kopieren von Objekten.- 16.3 Das Ändern von Objekten.- 17 Das Erstellen von Zusammenbau-Zeichnungen.- A Lösungen.- B Zusätzliche Übungsaufgaben.- C Standard-Schraffuren.- D Referenzliste.

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Book SynopsisDie vorliegende Dissertation ist im Rahmen meiner Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitar­ beiter am Institut für Robotik und Prozeßinformatik der Technischen Universität Braun­ schweig entstanden. Bei Herrn Prof. Wahl möchte ich mich für die vertrauensvolle Zu­ sammenarbeit und die großzügige Unterstützung während der Erstellung meiner Arbeit herzlich bedanken. Herrn Prof. Hesselbach danke ich für die Übernahme des Koreferats. Am Institut für Robotik und Prozeßinformatik wird in Kooperation mit der Firma MIAG 1 Fahrzeugbau GmbH das Forschungsprojekt MONAMOVE bearbeitet. Die beiden Säu­ len von MONAMOVE werden von dem globalen Überwachungssystem und dem Navi­ gator gebildet, der in Verbindung mit dem Piloten für die Bahnplanung verantwortlich ist. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden Konzepte für den Navigator und den Piloten vorgestellt. Bei Herrn Claudio Laloni, der für das globale Überwachungssystem verantwortlich ist, möchte ich mich für die sehr gute Zusammenarbeit und die anregen­ den Diskussionen bedanken. Der Firma MIAG danke ich für die Unterstützung und die Bereitstellung eines Fahrzeuges. Mein Dank gilt ebenfalls meinen Kollegen für die wertvollen fachlichen Diskussionen und allen Studenten, die im Rahmen ihrer Studien-und Diplomarbeiten bzw. als studentische Hilfskräfte zum Entstehen meiner Arbeit beigetragen haben. Bei allen Mitarbeitern des Instituts möchte ich mich für die ausgezeichnete Arbeitsatmosphäre bedanken, die ich stets in guter Erinnerung behalten werde. Meiner Freundin Maren, meiner Cousine Petra Guske und meinem Freund Goy Korn danke ich für das sorgfältige Korrekturlesen meiner Arbeit. Meinen Eltern, meiner Freundin Maren und allen Freunden möchte ich besonders für ihre persönliche Unterstützung und für ihr Verständnis danken.Table of Contents1 Einleitung.- 1.1 Zielsetzung und Aufbau der Arbeit.- 2 Das Transportsystem MONAMOVE.- 2.1 Konzept von MONAMOVE.- 2.1.1 Überwachungssystem.- 2.1.2 Navigator.- 2.1.3 Pilot.- 2.1.4 Fahrzeuge.- 2.1.5 Weltmodell.- 2.1.6 Ergänzende Bemerkungen.- 2.2 Fahrerlose Transportsysteme.- 2.3 Vergleich: MONAMOVE — Fahrerlose Transportsysteme.- 2.4 Autonome mobile Roboter.- 2.5 Vergleich: MONAMOVE — Autonome mobile Roboter.- 2.6 Diskussion.- 3 Navigator und Pilot — Grundlegende Betrachtungen.- 3.1 Grenze zwischen Voraus- und Laufzeitplanung.- 3.1.1 Strikte hierarchische Planung.- 3.1.2 Überlappende hierarchische Planung.- 3.2 Forderungen an die Gesamtplanung.- 3.3 Navigator und Pilot in MONAMOVE.- 3.3.1 Grundlegende Betrachtung zur Einsatzumgebung.- 3.3.2 Konzepte für Navigatoren.- 3.3.3 Informationsfluß im Navigator.- 3.3.4 Konzepte für Piloten.- 3.3.5 Informationsfluß im Piloten.- 4 Bahnplanung des Navigators auf Basis eines geometrischen Modells.- 4.1 Literaturüberblick.- 4.1.1 Grundlegende Betrachtungen.- 4.1.2 Der Konfigurationsraum.- 4.1.3 Verschiedene Planungsansätze.- 4.1.3.1 Wegenetz.- 4.1.3.2 Zerlegung.- 4.1.3.3 Potentialfeld.- 4.1.4 Bahnplanung im W- und im C-Raum.- 4.1.4.1 Planen im W-Raum.- 4.1.4.2 Planen im C-Raum.- 4.1.5 Integration der zusätzlichen Forderungen in die Bahnplanung.- 4.2 Konzept des Navigators.- 4.3 Weltmodell.- 4.3.1 Zerlegung mit einem Hindernis.- 4.3.2 Zerlegung mit mehreren Hindernissen.- 4.3.3 Hinzufügen und Löschen von Hindernissen.- 4.4 Fahrschlauchsuche.- 4.4.1 Aufbau des initialen Suchgraphen.- 4.4.2 Verwendetes Suchverfahren.- 4.4.3 Erweiterung des Graphen.- 4.4.4 Ergänzende Bemerkungen.- 4.5 Rechtsorientierung.- 4.5.1 Wege in überlappungsfreien Fahrschläuchen.- 4.5.1.1 Konstruktion der rechtsorientierten Punkte.- 4.5.1.2 Berechnung des rechtsorientierten Weges.- 4.5.1.3 Erweiterung des Fahrschlauchs.- 4.5.1.4 Bestimmung von blockierten Teilfahrschläuchen.- 4.5.2 Wege in sich überlappenden Fahrschläuchen.- 4.5.2.1 Berechnung des äußeren Fahrschlauchrandes.- 4.5.2.2 Konstruktion der rechtsorientierten Punkte.- 4.5.2.3 Berechnung des rechtsorientierten Weges.- 4.5.3 Ergänzende Bemerkungen.- 4.6 Stetige Krümmungsänderung.- 4.6.1 Basiskurve.- 4.6.2 Kombination der Basiskurven.- 4.6.3 Auswahl einer Kurve.- 4.6.4 Kurven beim Start und beim Ziel.- 4.6.5 Kollisionstest für die Kurven.- 4.6.5.1 Tangentiale Fahrweise.- 4.6.5.2 Gestaucht tangentiale Fahrweise.- 4.6.6 Sperrung von Teilfahrschläuchen.- 4.6.7 Ergänzende Bemerkungen.- 4.7 Maximales Geschwindigkeitsprofil.- 4.8 Diskussion.- 5 Bahnplanung des Navigators auf Basis eines statistischen Modells.- 5.1 Literaturüberblick.- 5.2 Integration der Belegungsstatistik in die Bahnplanung.- 5.2.1 Weltmodell.- 5.2.2 Erzeugung des Weltmodells.- 5.2.3 Berechnung der Potentialfelder.- 5.2.4 Beispiel für ein Potentialfeld.- 5.3 Integration des statistischen Flusses in die Bahnplanung.- 5.3.1 Weltmodell.- 5.3.2 Erzeugung des Weltmodells.- 5.3.3 Berechnung der Potentialfelder.- 5.3.4 Beispiel für ein Potentialfeld.- 5.4 Beispiel für die auf statistischen Daten basierende Bahnplanung.- 5.4.1 Weltmodell ohne statische und dynamische Hindernisse.- 5.4.2 Weltmodell mit statischen und dynamischen Hindernisse.- 5.4.2.1 Beschreibung des Weltmodells.- 5.4.2.2 Berechnete Potentialfelder.- 5.4.2.3 Wege innerhalb der berechnete Potentialfelder.- 5.5 Nachbearbeitung des gefundenen Weges.- 5.6 Diskussion.- 6 Mehrfahrzeugnavigatoren.- 6.1 Literaturüberblick.- 6.1.1 Integration der Nebenbedingungen in den Mehrfahrzeugnavigator.- 6.2 Koordination auf Basis von geometrischen Kreuzungen.- 6.2.1 Weltmodell.- 6.2.2 Repräsentation einer Bahn.- 6.2.3 Berechnung der Kreuzungsbereiche.- 6.2.3.1 Verwaltungszonen und Synchronisationspunkte.- 6.2.3.2 Vereinigung von Kreuzungen.- 6.2.3.3 Beispiel für das Hinzufügen mehrerer Bahnen.- 6.2.3.4 Integration von stehenden Fahrzeugen in das Weltmodell.- 6.2.4 Grenzen der Mehrfahrzeugkoordination.- 6.2.4.1 Koordination durch zusätzliche Nebenbedingungen.- 6.2.4.2 Koordination durch Heuristiken.- 6.2.5 Schnittstelle zum Piloten.- 6.2.6 Diskussion.- 6.3 Mehrfahrzeugnavigator ohne Koordination.- 7 Konzepte für verschiedene Piloten.- 7.1 Literaturüberblick.- 7.2 Basismerkmale für alle Piloten.- 7.2.1 Weltmodell.- 7.2.2 Schnittstelle zum Navigator.- 7.2.3 Schnittstelle zum Fahrzeug.- 7.3 Bahntreuer Pilot.- 7.4 Pilot mit eigenständiger Wegplanung.- 7.4.1 Umplanen mit teilweise dynamischen Hindernissen.- 7.4.2 Umplanen mit vollständig dynamischen Hindernissen.- 7.4.3 Erweiterungen.- 7.5 Mehrfahrzeugpilot auf Basis vorgegebener Kreuzungen.- 7.5.1 Lokale Piloten.- 7.5.2 Globaler Pilot.- 7.6 Mehrfahrzeugpilot mit eigenständiger Mehrfahrzeugkoordination.- 7.6.1 Mehrfahrzeugkoordination mit teilweise dynamischen Hindernissen.- 7.6.2 Mehrfahrzeugkoordination mit vollständig dynamischen Hindernissen.- 7.7 Ergänzende Bemerkungen.- 8 Zusammenfassung und Ausblick.- A Algorithmen.- A.1 Zerlegung eines einfachen Polygons in konvexe Teilpolygone.- A.3 Floyd Algorithmus.- A.3.1 Anwendungsbeispiel für den Floyd Algorithmus.- A.3.2 Erzeugung von rechtorientierten Wegen mit dem Floyd Algorithmus.- Eigene Veröffentlichungen.- Stichwortverzeichnis.

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Book SynopsisAlgorithms provide the basic foundation for all computational processes. This volume presents algorithms at the foundational level and also at the various levels between this level and the user application. Some of these algorithms are classical and have become well established in the field. This material is therefore a rich source of information and is still relevant and up to date. The basic primitives of computer graphics have remained unchanged: lines, circles, conics, curves and characters. This volume contains reference material in all these areas. The higher levelsof contouring and surface drawing are also well covered. Developments in hardware architectures have continued since the first printing, but the basic principles of hardware/software trade-offs remain valid. This reprint is being published as a Study Edition to make the material more accessible to students and researchers in the field of computer graphics andits applications. The continuing popularity of the original book demonstrates the value and timeliness of its contents.Table of ContentsSection 1. Line and Area Algorithms.- Invited Papers.- “Theoretical and Linguistic Methods for Describing Straight Lines”.- “Run Length Slice Algorithm for Incremental Lines”.- “The Relationship between Euclid’s Algorithm and Run-Length Encoding”.- “Antialiasing in Practice”.- Submitted Papers.- “An Application of Euclid’s Algorithm to Drawing Straight Lines”.- “The Accuracy of the Digital Representation of a Straight Line”.- “Experience in Practical Implementation of Boundary-Defined Area Fill”.- “The Implementation of Fill Area for GKS”.- “A Simple Algorithm for Determining whether a Point Resides within an Arbitrarily Shaped Polygon”.- Section 2. Arcs, Circles and Conics.- Invited Papers.- “Algorithms for Circular Arc Generation”.- “Algorithms of Conic Generation”.- Submitted Papers.- “A High-Precision Digital Differential Analyzer for Circle Generation”.- “An Ellipse-Drawing Algorithm for Raster Displays”.- “An Algorithm for Determining the Draw Start Point of a Hyperbola given the System Direction of Draw and the Coordinates of the Video Window”.- Section 3. Curves and Curve Drawing.- Invited Papers.- “A Review of Curve Drawing Algorithms”.- “Methods for Drawing Curves”.- Submitted Paper.- “Generation of ?-Spline Curves using a Recurrence Relation”.- Section 4. Character Generation and Display.- Invited Papers.- “Character Generation and Display”.- “Font Information and Device-Independent Output”.- Section 5. Contouring and Surface Drawing.- Invited Papers.- “Contouring — the State of the Art”.- “A Review of Geostatistical Techniques for Contouring”.- “Algorithms for Three-Dimensional Interpolation between Planar Slices”.- Submitted Papers.- “GENSURF: A System for General Surface Definition and Manipulation”.- “An Interesting Modification to the Bresenham Algorithm for Hidden-Line Solution”.- “Efficient Hidden Line Removal for Surface Plots Utilising Raster Graphics”.- Section 6. Hardware Architectures and Algorithms.- Invited papers.- “Graphics Software Standards and their Evolution with Hardware Algorithms”.- “Hardware Enhancements for Raster Graphics”.- “Systolic Array Architectures for High Performance CAD/CAM Workstations”.- “Parallel Architectures for High Performance Graphics Systems”.- Section 7. Computational Geometry and CAD.- Invited Paper.- “Computational Geometry in Practice”.- Submitted Papers.- “An Algorithm for Direct Display of CSG Objects by Spatial Subdivision”.- “Computational Geometry and Prolog”.- “Subdivision Techniques for Processing Geometric Objects”.- Section 8. Theoretical Aspects and Models.- Invited Papers.- “Random Fractal Forgeries”.- “The Algebra of Algorithms”.- “Theoretical Considerations in Algorithm Design”.- “Technology for the Protection of Graphics Algorithms”.- “Spatial Concepts in 3D”.- Submitted Papers.- “Shortest Paths in 3-Space, Voronoi Diagrams with Barriers, and Related Complexity and Algebraic Issues”.- “Geometric Data Structures for Computer Graphics”.- “A Model for Raster Graphics Language Primitives”.- “Theoretical Framework for Shape Representation and Analysis”.- Section 9. Human-Computer Interface Issues.- Invited Papers.- “Aspects of Human Machine Interface”.- “Visual Perception and Computer Graphics”.- Section 10. Computer Animation.- Invited Paper.- “Object and Movement Description Techniques for Animation — An Informal Review”.- Scientific Organising Committee.- Lecturers.- Participants.

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Book SynopsisUntil recently B-spline curves and surfaces (NURBS) were principally of interest to the computer aided design community, where they have become the standard for curve and surface description. Today we are seeing expanded use of NURBS in modeling objects for the visual arts, including the film and entertainment industries, art, and sculpture. NURBS are now also being used for modeling scenes for virtual reality applications. These applications are expected to increase. Consequently, it is quite appropriate for The.N'URBS Book to be part of the Monographs in Visual Communication Series. B-spline curves and surfaces have been an enduring element throughout my pro­ fessional life. The first edition of Mathematical Elements for Computer Graphics, published in 1972, was the first computer aided design/interactive computer graph­ ics textbook to contain material on B-splines. That material was obtained through the good graces of Bill Gordon and Louie Knapp while they were at Syracuse University. A paper of mine, presented during the Summer of 1977 at a Society of Naval Architects and Marine Engineers meeting on computer aided ship surface design, was arguably the first to examine the use of B-spline curves for ship design. For many, B-splines, rational B-splines, and NURBS have been a bit mysterious.Table of ContentsOne Curve and Surface Basics.- 1.1 Implicit and Parametric Forms.- 1.2 Power Basis Form of a Curve.- 1.3 Bézier Curves.- 1.4 Rational Bézier Curves.- 1.5 Tensor Product Surfaces.- Exercises.- Two B-Spline Basis Functions.- 2.1 Introduction.- 2.2 Definition and Properties of B-spline Basis Functions.- 2.3 Derivatives of B-spline Basis Functions.- 2.4 Further Properties of the Basis Functions.- 2.5 Computational Algorithms.- Exercises.- Three B-spline Curves and Surfaces.- 3.1 Introduction.- 3.2 The Definition and Properties of B-spline Curves.- 3.3 The Derivatives of a B-spline Curve.- 3.4 Definition and Properties of B-spline Surfaces.- 3.5 Derivatives of a B-spline Surface.- Exercises.- Four Rational B-spline Curves and Surfaces.- 4.1 Introduction.- 4.2 Definition and Properties of NURBS Curves.- 4.3 Derivatives of a NURBS Curve.- 4.4 Definition and Properties of NURBS Surfaces.- 4.5 Derivatives of a NURBS Surface.- Exercises.- Five Fundamental Geometric Algorithms.- 5.1 Introduction.- 5.2 Knot Insertion.- 5.3 Knot Refinement.- 5.4 Knot Removal.- 5.5 Degree Elevation.- 5.6 Degree Reduction.- Exercises.- Six Advanced Geometric Algorithms.- 6.1 Point Inversion and Projection for Curves and Surfaces.- 6.2 Surface Tangent Vector Inversion.- 6.3 Transformations and Projections of Curves and Surfaces.- 6.4 Reparameterization of NURBS Curves and Surfaces.- 6.5 Curve and Surface Reversal.- 6.6 Conversion Between B-spline and Piecewise Power Basis Forms.- Exercises.- Seven Conics and Circles.- 7.1 Introduction.- 7.2 Various Forms for Representing Conics.- 7.3 The Quadratic Rational Bézier Arc.- 7.4 Infinite Control Points.- 7.5 Construction of Circles.- 7.6 Construction of Conies.- 7.7 Conic Type Classification and Form Conversion.- 7.8 Higher Order Circles.- Exercises.- Eight Construction of Common Surfaces.- 8.1 Introduction.- 8.2 Bilinear Surfaces.- 8.3 The General Cylinder.- 8.4 The Ruled Surface.- 8.5 The Surface of Revolution.- 8.6 Nonuniform Scaling of Surfaces.- 8.7 A Three-sided Spherical Surface.- Nine Curve and Surface Fitting.- 9.1 Introduction.- 9.2 Global Interpolation.- 9.2.1 Global Curve Interpolation to Point Data.- 9.2.2 Global Curve Interpolation with End Derivatives Specified.- 9.2.3 Cubic Spline Curve Interpolation.- 9.2.4 Global Curve Interpolation with First Derivatives Specified.- 9.2.5 Global Surface Interpolation.- 9.3 Local Interpolation.- 9.3.1 Local Curve Interpolation Preliminaries.- 9.3.2 Local Parabolic Curve Interpolation.- 9.3.3 Local Rational Quadratic Curve Interpolation.- 9.3.4 Local Cubic Curve Interpolation.- 9.3.5 Local Bicubic Surface Interpolation.- 9.4 Global Approximation.- 9.4.1 Least Squares Curve Approximation.- 9.4.2 Weighted and Constrained Least Squares Curve Fitting.- 9.4.3 Least Squares Surface Approximation.- 9.4.4 Approximation to Within a Specified Accuracy.- 9.5 Local Approximation.- 9.5.1 Local Rational Quadratic Curve Approximation.- 9.5.2 Local Nonrational Cubic Curve Approximation.- Exercises.- Ten Advanced Surface Construction Techniques.- 10.1 Introduction.- 10.2 Swung Surfaces.- 10.3 Skinned Surfaces.- 10.4 Swept Surfaces.- 10.5 Interpolation of a Bidirectional Curve Network.- 10.6 Coons Surfaces.- Eleven Shape Modification Tools.- 11.1 Introduction.- 11.2 Control Point Repositioning.- 11.3 Weight Modification.- 11.3.1 Modification of One Curve Weight.- 11.3.2 Modification of Two Neighboring Curve Weights.- 11.3.3 Modification of One Surface Weight.- 11.4 Shape Operators.- 11.4.1 Warping.- 11.4.2 Flattening.- 11.4.3 Bending.- 11.5 Constraint-based Curve and Surface Shaping.- 11.5.1 Constraint-based Curve Modification.- 11.5.2 Constraint-based Surface Modification.- Twelve Standards and Data Exchange.- 12.1 Introduction.- 12.2 Knot Vectors.- 12.3 Nurbs Within the Standards.- 12.3.1 IGES.- 12.3.2 STEP.- 12.3.3 PHIGS.- 12.4 Data Exchange to and from a NURBS System.- Thirteen B-spline Programming Concepts.- 13.1 Introduction.- 13.2 Data Types and Portability.- 13.3 Data Structures.- 13.4 Memory Allocation.- 13.5 Error Control.- 13.6 Utility Routines.- 13.7 Arithmetic Routines.- 13.8 Example Programs.- 13.9 Additional Structures.- 13.10 System Structure.- References.

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Book SynopsisGeometric constraint programming increases flexibility in CAD design specifications and leads to new conceptual design paradigms.This volume features a collection of work by leading researchers developing the various aspects of constraint-based product modeling.In an introductory chapter the role of constraints in CAD systems of the future and their implications for the STEP data exchange format are discussed. The main part of the book deals with the application of constraints to conceptual and collaborative design, as well as state-of-the-art mathematical and algorithmic methods for constraint solving.Table of ContentsThe Semantics of Geometric Constraints; Constraints for Conceptual and Collaborative Design; Constraint Representation and Solving Methods; Constraints for Freeform Surfaces; Index.

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Book SynopsisBased on the competition of international production networks, the pressure to - crease the efficiency of production systems has increased significantly. In ad- tion, the number of technical components in many products and as a consequence also the requirements for corresponding assembly processes and logistics pr- esses increases. International logistics networks require corresponding logistics concepts. These requirements can be managed only by using appropriate Digital Factory tools in the context of a product lifecycle management environment, which allows reusing data, supports an effective cooperation between different departments, and provides up-to-date and relevant data to every user who needs it. Simulating the complete material flow including all relevant production, st- age, and transport activities is recognized as a key component of the Digital F- tory in the industry and as of today widely used and accepted. Cutting inventory and throughput time by 20–60% and enhancing the productivity of existing p- duction facilities by 15–20% can be achieved in real-life projects.Table of ContentsIntroducing Factory Simulation.- Plant Simulation.- Standard Classes in PLANT SIMULATION.- Icons.- Programming with SimTalk.- Simtalk and Material Flow Objects.- Mobile Units.- Information Flow Objects.- Statistics.- User Interface Objects.- Data Exchange.- Plant Simulation 3D.

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Table of Contents1: Zur Einführung.- 1.1 Ziel des CAD-Handbuchs.- 1.2 Der Begriff CAD.- 1.3 Anwendungsgebiete von CAD-Systemen.- 1.4 Konzeption und Gliederung des Handbuchs.- 1.5 Literatur.- 2: Einfluß organisationsbezogener Randbedingungen.- 2.1 Vorbemerkungen.- 2.2 Organisationsbezogene Randbedingungen.- 2.2.1 Auflistung.- 2.2.2 Auswirkungen.- 2.3 Tätigkeiten bei der Planung, Anwendung und Erweiterung von CAD-Systemen.- 2.3.1 Voruntersuchung.- 2.3.2 Systemanalyse.- 2.3.3 CAD-System-Auswahl.- 2.3.4 Systemvorbereitung.- 2.3.5 CAD-System-Einführung.- 2.3.6 CAD-System-Betrieb.- 2.4 Fallbeispiele.- 2.5 Zusammenfassung.- 2.6 Literatur.- 3: Integration von CAD-Systemen in die DV-Umgebung.- 3.1 Vorbemerkungen.- 3.1.1 Voraussetzungen für die CAD-Integration.- 3.1.2 Ziel der Integrationsbetrachtungen.- 3.1.3 Grundlegende Aussagen zur Integrationsdiskussion.- 3.1.4 Charakteristika der CAD-Konfiguration.- 3.1.5 Kapitelaufbau und -gliederung.- 3.2 CAE.- 3.2.1 Wirkungsfeld des CAE.- 3.2.2 CAE-Schwerpunkte.- 3.3. CAD in einer CAE-Umgebung.- 3.3.1 Innerbetriebliche Integration.- 3.3.2 Außerbetriebliche Integration.- 3.3.3 Auswirkungen der Integration.- 3.3.4 CAD-Datenbank.- 3.3.5 Schnittstellen in CAD-Systemen.- 3.3.5.1 Datenschnittstelle IGES.- 3.3.5.2 Datenschnittstelle zur NC-Programmierung.- 3.3.5.3 Datenschnittstelle VDAFS.- 3.3.5.4 Datenschnittstelle zu Berechnungsprogrammen.- 3.3.5.5 Graphikschnittsteile GKS.- 3.3.5.6 Eingabeschnittstellen.- 3.3.5.7 Schnittstelle zur rechnerinternen Objektdarstellung.- 3.3.5.8 Geometrieorientierte FORTRAN-Schnittstelle.- 3.4 Konfigurationen für CAD.- 3.4.1 Datenflußbetrachtungen.- 3.4.2 CAD-Systemkonfiguration.- 3.5 Kompatibilität und Portabilität der Software.- 3.5.1. Funktionale Komponenten.- 3.5.1.1 Datenmodelle.- 3.5.1.2 Datenverwaltungssystem.- 3.5.1.3 Modellierungsfunktionen.- 3.5.1.4 Graphik- und Interaktionssystem.- 3.5.2 Hardwarekomponenten und -funktionen.- 3.5.2.1 Gestaltung.- 3.5.2.2 Funktionen.- 3.5.2.3 Einschränkungen durch bestehende CAD-Software.- 3.5.3 Regeln für ein offenes System.- 3.5.3.1 Offenheit zum Produktionsprozeß.- 3.5.3.2 Offenheit zum Benutzer.- 3.5.3.3 Offenheit für die Weiterentwicklung der Hardware.- 3.5.4 Folgerung.- 3.6 Zusammenfassung.- 3.7 Literatur.- 4 Klassifizierung von CAD-Systemen.- 4.1 Vorbemerkungen.- 4.2 Beziehungen zwischen CAD-Systemen und Unternehmen.- 4.2.2 Systematik zum Vergleich angebotener CAD-Systeme.- 4.2.2.1 Die Integrationsfähigkeit als Bestandteil der Systematik.- 4.2.2.1.1 Modellverarbeitung als Voraussetzung.- 4.2.2.1.2 Kriterien der Integrationsfähigkeit.- 4.2.2.1.3 Vorteile der integrierten CAD-Verarbeitung.- 4.2.2.2 Prozeßleistungsfähigkeit des In-Systems.- 4.2.2.3 Prozeßleistungseigenschaften.- 4.2.2.4 Archivierung.- 4.3 Das CAD-System.- 4.3.1 Das Modell (Verarbeitung in CPU).- 4.3.1.1 CAD-Software.- 4.3.1.1.1 Geometrierepräsentation.- 4.3.1.1.2 Geometriemodell (rechnerinterne Darstellung).- 4.3.1.1.3 Formulierung der Topologiestruktur (der Gestalt).- 4.3.1.1.4 Manipulationszugriff auf Objekte.- 4.3.1.1.5 Generierungsprinzipien.- 4.3.1.1.6 Lage- und Größenbestimmung.- 4.3.1.1.7 Verknüpfungsoperatoren (Integration der Kommunikation).- 4.3.1.1.8 Definition der Geometrieelemente (Form).- 4.3.1.1.9 Durchdringungslogik zwischen Flächen.- 4.3.1.1.10 Abrundungen.- 4.3.1.1.11 Transformationen.- 4.3.1.1.12 Zusatzfunktionen.- 4.3.1.1.13 Interaktionsmethoden (Handhabungsdynamik).- 4.3.1.2 Host-System.- 4.3.1.2.1 Host-System-Hardware.- 4.3.1.2.2 Host-System-Software.- 4.3.2 Die Abbildung (Verarbeitung im Graphik-Controller).- 4.3.2.1 Lokale Systemsoftware.- 4.3.2.2 Lokale Systemhardware.- 4.4 Zusammenfassung.- 4.5 Literatur.- 5 Ermittlung der Wirtschaftlichkeit von CAD-Systemen.- 5.1 Vorbemerkungen.- 5.1.1 Kapitelaufbau und -gliederung.- 5.1.2 Begriffe.- 5.1.3 Abgrenzungen.- 5.1.4 Kriterien der Wirtschaftlichkeit.- 5.2 Methoden zur Ermittlung der Wirtschaftlichkeit.- 5.2.1 Methoden mit eindimensionaler Zielsetzung.- 5.2.1.1 Statische Methoden.- 5.2.1.2 Dynamische Methoden.- 5.2.2 Methoden mit mehrdimensionaler Zielsetzung.- 5.2.3 Zeitpunkte für Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen und -rechnungen.- 5.2.3.1 Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen und -rechnungen vor Einführung eines CAD-Systems.- 5.2.3.2 Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen und -rechnungen nach Einführung eines CAD-Systems.- 5.3 Nutzenermittlung.- 5.3.1 Abgrenzung der Nutzenkomponenten.- 5.3.2 Zeitliche Entwicklung der Nutzenkomponenten.- 5.3.3 Bewertung der Nutzenkomponenten.- 5.3.3.1 Produktivitätssteigerung.- 5.3.3.2 Qualitäts- und Flexibilitätssteigerung.- 5.4 Kostenermittlung.- 5.4.1 Einmalige Ausgaben bzw. Kosten.- 5.4.1.1 Systemkosten.- 5.4.1.2 Raumkosten.- 5.4.1.3 Leitungskosten.- 5.4.1.4 Kosten für die organisatorische Vorbereitung.- 5.4.1.5 Kosten für die Schulung.- 5.4.1.6 Kosten für die Installation und Integration.- 5.4.1.7 Kosten, die sich aus der Minderleistung bis zur Erreichung der erwarteten Beschleunigung ergeben.- 5.4.1.8 Kosten für die Dateneingabe und Umstellung.- 5.4.1.9 Sonstige Einmalkosten.- 5.4.2 Laufende Ausgaben bzw. Kosten.- 5.4.2.1 Personal kosten.- 5.4.2.2 Kosten für die Schulung.- 5.4.2.3 Kosten für die Datensicherung.- 5.4.2.4 Kosten für Verbrauchsmaterial und Energie.- 5.4.2.5 Kosten für die Hardwarewartung und -instandhaltung sowie für die Softwarepflege.- 5.4.2.6 Kosten für die Versicherung.- 5.4.2.7 Verzinsung des gebundenen Kapitals.- 5.4.2.8 Mieten.- 5.4.2.9 Abschreibungen.- 5.5 Zusammenfassung.- 5.6 Literatur.- 6 Beispiele für die Nutzen- und Kostenermittlung.- 6.1 Erweitertes Verfahren der Nutzenermittlung.- 6.1.1 Beschreibung des Verfahrens.- 6.1.2 Erweiterung des Verfahrens.- 6.1.2.1 Verwendete Größen und deren Ermittlung.- 6.1.2.2 Ermittlung der jährlichen Einsparungen.- 6.1.2.3 Kostenvergleich Kauf/Leasing.- 6.1.2.4 Beispiel.- 6.1.2.5 Zusammenfassung und Ergebnisbewertung.- 6.1.2.6 Nutzendarstellung.- 6.2 Verfahren zur Ermittlung der Amortisationszeit.- 6.3 Beispiele.- 6.3.1 Beispiele für die Nutzenermittlung.- 6.3.1.1 Quantifizierbarer Nutzen.- 6.3.1.2 Schwer quantifizierbarer Nutzen.- 6.3.2 Beispiele für die Kostenermittlung.- 6.3.3 Beispiele für die Wirtschaftlichkeitsrechnung.- 6.3.4 Beispiele für die Kosten/Nutzen-Berechnung.- 6.3.4.1 Kennzahlen und Investitionsstufen.- 6.3.4.2 Produktivitätssteigerung.- 6.3.4.3 Auslastung der Bildschirmarbeitsplätze.- 6.3.4.4 Bruttonutzen.- 6.3.4.5 Kosten.- 6.3.4.6 Berechnungsansatz für Kosten und Nutzen.- 6.3.4.7 Verbesserung des Nutzens.- 6.4 Literatur.- Literatur.- Adressen.

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Book SynopsisDieser Band ist das Ergebnis der mehrjährigen Tätigkeit eines von der Gesellschaft für Informatik (GI) angeregten Arbeitskreises. Das wirtschaftlich eminent wichtige und sich rapide entwickelnde Gebiet der rechnerunterstützten Systeme in der Fertigung zeigte einen großen Bedarf für ein solches Handbuch. Durch dieses Buch soll einerseits dem Experten ein Leitfaden und Nachschlagewerk in die Hand gegeben und andererseits das Management bei der Entscheidungsvorbereitung auf diesem Gebiet unterstützt werden. Es soll eine Hilfestellung sowohl bei der Beurteilung und Auswahl als auch bei der Entwicklung und Einführung solcher Systeme geben. Unter den vielen von Computer Aided Manufacturing beeinflußten Unternehmensbereichen ist besonders die Entwicklung aufzuführen, in der heute häufig schon mit CAD-Techniken gearbeitet wird. Der Bereich CAD wird eingehend in dem ebenfalls von der GI initiierten CAD-Handbuch behandelt und ist daher in dem vorliegenden CAM-Handbuch ausgespart. Das CAD- und das CAM-Handbuch sind somit als zwei sich ergänzende Werke zu betrachten. Der Leser, der sich intensiv mit CAM befaßt, sollte genügend Grundkenntnisse über CAD besitzen, um die Zusammenhänge zwischen diesen beiden Technologien zu verstehen.Table of Contents0 Einführung.- 0.1 Literatur zur Einführung.- 1 Das Unternehmen und sein Umfeld.- 1.1 Vorbemerkungen.- 1.2 Unternehmensziele.- 1.3 Einflüsse des Umfeldes auf die Unternehmensziele.- 1.4 Struktur eines Unternehmens der fertigenden Industrie.- 1.5 Informations-und Materialflüsse im Unternehmen.- 1.6 Unternehmensstrategie.- 1.7 Literatur zu Kapitel 1.- 2 Unternehmen und rechnerunterstützte Produktion.- 2.1 Vorbemerkungen.- 2.2 Begriffe der rechnerunterstützten Produktion.- 2.3 Problemfelder der rechnerunterstützten Produktion.- 2.4 Kosten der Rechnerunterstützung.- 2.5 Literatur zu Kapitel 2.- 3 Arbeitsplanung.- 3.1 Vorbemerkungen.- 3.2 Informationsfluß im Umfeld der Arbeitsplanung.- 3.3 Aufgaben der Arbeitsplanung.- 3.4 Informationsfluß innerhalb der Arbeitsplanung.- 3.5 DV-Unterstützung für die Arbeitsplanung.- 3.6 Wirtschaftlichkeit.- 3.7 Literatur zu Kapitel 3.- 4 NC-Werkzeugmaschinen, Industrieroboter, CNC-Koordinatenmeßgeräte.- 4.1 Vorbemerkungen.- 4.2 NC-Werkzeugmaschinen.- 4.3 Industrieroboter.- 4.4 CNC-Koordinatenmeßgeräte.- 4.5 Zusammenfassung.- 4.6 Literatur zu Kapitel 4.- 5 Fertigung.- 5.1 Vorbemerkungen.- 5.2 Beschreibung des Umfeldes.- 5.3 Informationsfluß in der Fertigung.- 5.4 Rechnerunterstützung bei der Informationsverarbeitung in der Fertigung.- 5.5 Maßnahmen zur Vorbereitung und zum Einsatz von rechnerunterstützten Systemen.- 5.6 Wirtschaftlichkeit von CAM-Systemen.- 5.7 Zusammenfassung.- 5.8 Literatur zu Kapitel 5.- 6 Qualitätssicherung.- 6.1 Vorbemerkungen.- 6.2 Ein idealisiertes Qualitätssicherungssystem.- 6.3 Objekte der Qualitätssicherung.- 6.4 Schnittstellen der rechnerunterstützten Qualitätssicherung.- 6.5 CAQ-Bausteine.- 6.6 Beitrag von CAQ zur Wirtschaftlichkeit von CAM.- 6.7 Literatur zu Kapitel 6.- 7 Integration.- 7.1 Vorbemerkungen.- 7.2 Technische Aspekte.- 7.3 Organisatorische Aspekte.- 7.4 Personelle Aspekte.- 7.5 Literatur zu Kapitel 7.- 8 Auswirkungen der Integration auf die Wirtschaftlichkeit von Investitionen in eine rechnergesteuerte Produktion.- 8.1 Vorbemerkungen.- 8.2 Wirtschaftlichkeitsrelevante Eigenschaften rechnerunterstützter Systeme in der Produktion.- 8.3 Wirkungsanalyse rechnerunterstützter Systeme in der Produktion.- 8.4 Probleme der Investitionsrechnung.- 8.5 Modifiziertes Verfahren der dynamischen Investitionsrechnung.- 8.6 Zusammenfassung.- 8.7 Literatur zu Kapitel 8.- Mitarbeiterliste.

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Book SynopsisANSYS zählt zu den verbreitetsten Finite-Elemente-Programmen in Entwicklungsabteilungen von Unternehmen und an Hochschulen. Der Einstieg in ANSYS für einen wirtschaftlichen Einsatz ist langwierig und komplex. Mit diesem Buch soll der Einstieg in ANSYS für elektromagnetische Anwendungen am Beispiel Elektrischer Maschinen erleichtert werden, indem Schulungs- und Lehrveranstaltungen unterstützt werden, die Nachbearbeitung von Schulungen ermöglicht und der Einsatz von ANSYS bei der Bearbeitung von eigenen Projekten als Nachschlagewerk unterstützt werden. Das Buch erläutert grundlegend den Modellaufbau mit ANSYS und führt den Anwender gezielt zum Einsatz der Skriptsprache APDL und den Einsatz von Schaltungselementen. Die Modellierung und Berechnung von Transformatoren, Gleichstrommaschinen, Synchronmaschinen, Asynchronmaschinen und Linearmotoren wird ausführlich erläutert.Table of ContentsPrinzipielle Vorgensweise bei FEM-Programmen - Preprocessing - Solution - Postprocessing - Zusammenfassung der Vorgehensweise - Tipps&Tricks - Linearmotoren - Bürstenlose Gleichstrommaschine - Servomaschine - Spezielle Schaltung für Drehstrommaschinen - Spaltpolmotor Sondermaschinen

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Book SynopsisPascal Laube presents machine learning approaches for three key problems of reverse engineering of defective structured surfaces: parametrization of curves and surfaces, geometric primitive classification and inpainting of high-resolution textures. The proposed methods aim to improve the reconstruction quality while further automating the process. The contributions demonstrate that machine learning can be a viable part of the CAD reverse engineering pipeline.Table of ContentsMachine Learning Methods for Parametrization in Curve and Surface Approximation.- Classification of Geometric Primitives in Point Clouds.- Image Inpainting for High-resolution Textures Using CNN Texture Synthesis.

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Book SynopsisSince Additive Manufacturing (AM) techniques allow the manufacture of complex-shaped structures the combination of lightweight construction, topology optimization, and AM is of significant interest. Besides the established continuum topology optimization methods, less attention is paid to algorithm-driven optimization based on linear optimization, which can also be used for topology optimization of truss-like structures.To overcome this shortcoming, we combined linear optimization, Computer-Aided Design (CAD), numerical shape optimization, and numerical simulation into an algorithm-driven product design process for additively manufactured truss-like structures. With our Ansys SpaceClaim add-in construcTOR, which is capable of obtaining ready-for-machine-interpretation CAD data of truss-like structures out of raw mathematical optimization data, the high performance of (heuristic-based) optimization algorithms implemented in linear programming software is now available to the CAD community.Table of ContentsIntroduction.- Physical and Technical Background.- Optimization of Truss Structures.- Bridging Algorithm-Driven Truss Optimization and Additive Manufacturing.- Mixed-Integer Linear Programming for Truss Optimization.- CAD-Based Mathematical Optimization.- Computational Study.- Conclusion and Outlook.

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Book SynopsisDie Autoren übertragen theoretische Grundlagen des Wissensmanagements anhand von Praxisbeispielen auf das Bauwesen. Grundlegende Begriffe, das TOM-Modell, die Konzepte von Probst, Raub und Romhardt werden vermittelt. Aktiv betriebene Wissenskultur ist Basis eines erfolgreich umgesetzten Wissensmanagements, das als Führungsaufgabe im Bauwesen kooperatives, wissensorientiertes Führen voraussetzt. Die Lean-Philosophie wird mit einer werte- und zielorientierten und der Situativen Führung verbunden. Die hier vorgestellten Methoden und Tools eines bauaffinen Wissensmanagements zeigen und sichern vorhandenes und fördern die Generierung neuen Wissens im Unternehmen. Ein Implementierungskonzept zeigt, wie Wissensmanagement die Entwicklung von Unternehmenskultur, -organisation und Technik beeinflusst.Table of ContentsEinleitung.- Grundlagen Wissensmanagement.- Wissenskultur als Erfolgsfaktor für das Wissensmanagement.- Führungsaufgabe Wissensmanagement.- Wissensmanagement-Methoden und Tools.-Wissensmanagementimplementierung.

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Book SynopsisMit der Neuauflage des erfolgreichen Werkes wird die Geschichte der vierten industriellen Revolution fortgeschrieben und der Dynamik Rechnung getragen, mit der die Vision in den vergangenen zwei bis drei Jahren weiterentwickelt und verwirklicht wurde.Experten aus Wissenschaft und Technik beleuchten verschiedene Facetten der Industrie 4.0 und schaffen gleichermaßen einen Überblick über den Stand der Technik und die Vision selbst. Dies gelingt nicht zuletzt Dank einer ausgewogenen Mischung aus wissenschaftlichen Erkenntnissen, Praxisbeispielen und Übersichtsbeiträgen. Die Themen der Beiträge reichen von Basistechnologien über Integrations- und Migrationsansätze bis hin zu Geschäftsmodellen und Dienstleistungen für die Industrie 4.0. Zudem werden die Datensicherheit und auch rechtliche Aspekte mit Datenanalyse und maschinellem Lernen behandelt. In der dritten Auflage werden die Themenfelder um Künstliche Intelligenz, aktuelle Mobilfunkstandards und den daraus resultierenden Potentialen für eine zukünftige Plattformökonomie erweitert.Die dritte überarbeitete und erweiterte Auflage erscheint wiederum in 3 Bänden. Der vorliegende dritte Band umfasst neue und bearbeitete Beiträge zur Logistik. Online ist dieses Nachschlagewerk auch über Springer Reference verfügbar.Table of ContentsEinleitung.- Materialflusssysteme in der Industrie 4.0.- Industrie-4.0-fähige Flurförderzeuge.- IT-Systeme für Logistik 4.0.- Sensorik und Aktorik für Industrie-4.0-Logistiksysteme.- Devices für Logistik-4.0.- Human-Machine-Interaction in der Logistik 4.0.- Management von Industrie-4.0-Systemen in der Logistik.

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Book SynopsisComputer aided design (CAD) is the rendering of architectural drawings using the computer, which today plays a central role in almost all architectural firms. This volume explains the principles and fundamentals of CAD and provides the student with a simple and easily understandable path to using the computer as a tool and medium.Subjects: The architectural design in dialogue with the computer; An introduction to working with software and hardware; Practical, user-oriented explanations of CAD functions; Digital visualization; Interfaces and data processing.Table of ContentsCAD: meaning and applications.- The virtual drawing board:The user interface, Two-dimensional co-ordinate systems, Layers – the layer principle, Drawing with CAD.- Drawing functions:Drawing elements, Construction aids, Modifications.- The third dimension:Three-dimensional drawing, Models, Construction methods, Modelling, Architectural elements.- Visual presentation: Rendering processes, Surfaces, Light and shade.- Data flow: Program libraries, Interfaces, AVA, Printing and plotting.- Tips and tricks.- System requirements: Hardware, Software.- Final remarks: Design in dialogue with the computer.

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Book SynopsisDie Auslegung und das Betriebsverhalten Elektrischer Antriebe wurde bislang in Lehrbü-chern anhand von Ersatzschaltbildern, Zeigerdiagrammen, Bildern und Diagrammen erläu-tert. Mit diesem Buch sollen Ergebnisse von Finite-Elemente-Rechnungen dazu dienen, das Betriebsverhalten Elektrischer Maschinen und deren Entwicklung und Auslegung zu verste-hen. Auf die Auswirkungen der Magnetisierungskurve von Eisen wird ebenso eingegangen wie auf den Einsatz von Zusatzwicklungen in Gleichstrommaschinen, die Auslegung von Drehstromwicklung, die Polgeometrie bei Synchronmaschinen und den Nutenaufbau bei Asynchronmaschinen. Auf einer beiliegenden DVD und weiterem ONLINE-Material sind zudem zahlreiche Darstellungen und Videos abgelegt.Table of ContentsTheoretische Grundlagen.- Umsetzung der Finite-Elemente-Methode in ANSYS.- Berechnungsverfahren für elektrische Maschinen.- ANSYS-Vorgehensweise.- Benutzermenüeinsatz bei ANSYS.- Umwandlung von LOG-Files in APDL-Programme.- Einführung von Schaltungselementen.- Umwandlung des Beispiels in Unterprogrammtechnik.- Berechnung elektrischer Maschinen mit ANSYS, Einphasentransformator, Dreiphasentransformator, Gleichstrommaschine mit Erregerwicklung.- Aufbau eigener Benutzermenüs.

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Book SynopsisThe primary objective of this book is to provide an easy approach to the basic principles of Engineering Drawing, which is one of the core subjects for undergraduate students in all branches of engineering. Further, it offers comprehensive coverage of topics required for a first course in this subject, based on the author’s years of experience in teaching this subject.Emphasis is placed on the precise and logical presentation of the concepts and principles that are essential to understanding the subject. The methods presented help students to grasp the fundamentals more easily. In addition, the book highlights essential problem-solving strategies and features both solved examples and multiple-choice questions to test their comprehension.Table of Contents1. Introduction Drawing instruments, Drawing sheets, Dimensioning, Lettering. Lettering and Drawing exercises. 2. Geometrical constructions Division of a line, Construction of arcs, triangles and polygons. Circumference of circle. Practice problems. 3. Scales Plain, Diagonal and Vernier scales. Practice problems. 4. Curves used in engineering practice Conic curves, Cycloidal curves, Involute and Spiral. Applications. Practice problems. 5. Orthographic projections Reference planes, First quadrant projections, Third quadrant projections, Orthographic projections from pictorial views, Pictorial views from orthographic projections, Missing line corrections in orthographic views and Missing view additions in orthographic views. Practice problems. 6. Projections of points Pictorial representation and orthographic projections of points. Practice problems. 7. Projections of lines Projections of lines in simple position, Trapezium method, and projections of lines inclined to both the planes. Application problems. Practice problems. 8. Projections of plane figures Triangle, quadrilateral, circle and polygons. Practice problems. 9. Projections of solids Classification of solids. Projections of prisms, pyramids, polyhedrons, cylinder, cone, sphere and combination of solids. Practice problems. 10. Auxiliary projections Auxiliary planes. Auxiliary projections of points and lines. Change of position method. Auxiliary projections of prisms, pyramids, polyhedrons, cylinder and cone. Practice problems. 11. Sections of solids Section planes. Sectional projections of prisms, polyhedrons, pyramids, cylinder, cone and sphere. True shapes of sections. Practice problems. 12. Intersection of surfaces Methods of drawing the lines of intersection of surfaces. Cylinder penetrating cylinder, cylinder penetrating cone, cone penetrating cylinder and prism penetrating prism. Practice problems. 13. Development of surfaces Parallel line method. Radial line method. Developments of prims, pyramids, cone, polyhedrons and cut solids. Helix and helical spring. Practice problems. 14. Isometric projection Principle of isometric projection. Isometric projection and Isometric view. Isometric projections of plane figures, prisms, cylinder, cone, pyramids, cut solids, combination of solids and cubical objects. Practice problems. 15. Perspective projection Nomenclature of perspective. Centre of vision method. Perspective of points, parallel lines and polyhedron. Vanishing point method. Perspective of parallel lines, plane figures, solids and cylinder. Practice problems.16. Objective type questions Bibliography

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Book SynopsisThis book investigates how architectural design advances as a result of the rapid developments in 3D Printing. As this technology become more powerful, faster and cheaper, novel workflows are becoming available and revolutionizing all stages of the design process, from early spatial concepts, to subsequent project development, advanced manufacturing processes, and integration into functional buildings. Based on a literature review and case studies of ten built projects, the book discusses the implications of the ongoing manufacturing revolution for the field of architecture.Table of Contents1. Introduction.- 2. Additive Manufacturing Technologies for Architecture.- 3. Optimized Structures: AirMesh.- 4. Architectural Ornament: Timescapes.- 5. Architecture Meets Organic Matter: Sombra Verde and White Spaces.- 6. Interfacing Printed and Standard: OH Platform, Metadata, and Makerspace.-7. Systems Integration.- 8. Realtime Costing: v-Mesh.- 9. Assembly Strategies: AirTable.- 10. Outlook.

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Book SynopsisThis book presents the select proceedings of the 3rd International Conference on Computational and Experimental Methods in Mechanical Engineering (ICCEMME 2020). The book discusses the recent researches and concrete findings in the field of mechanical design and automation with its allied branches. Various topics covered in this book include modeling and simulation, application of modelling to complex real-world systems, application of machine or deep learning in mechanical problems, artificial intelligence, vehicle design, robotics, vehicle dynamics and control, biomechanics, and vibration-related problems. Given its content, the book will be useful for beginners, researchers, and professionals interested in the field of mechanical engineering. Table of ContentsBondgraph Analysis of Dynamic Interaction between the Concrete Slab and Subgrade for High Speed Track.- Identification of Damping in Sandwich Beam.- Effect of Groove Dimensions on Pressure Profile of Twin Axial Groove Hybrid Journal Bearing.- Method of Obtaining Planar State of Stress Using Mohr’s Circle- Some Typical cases.- Computational modeling of bubble formation on submerged orifice.- Design and Development of a Multivariant Exercise Ma-chine (MEM) for the patients suffering from spine-related problems.- Parametric Study and Optimization in Deep Drawing of Head light Reflector.- Numerical Simulation of a Race Car Wing Operating in the Wake of Leading Vehicle with Varying Diffuser Angles.

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Book SynopsisThis book highlights the importance of outdoor thermal comfort for improving urban living quality in the context of urban planning and urban geometry design. It introduces readers to a range of assessment methods and applications of outdoor thermal comfort and addresses urban geometry and thermal environment at the neighbourhood scale using real-world examples and parametric studies. In addition, the subjective evaluations by urban dwellers and numerical modelling tools introduced in this book provide not only a comprehensive assessment of outdoor thermal comfort but also an integrated approach to using thermal comfort indicators as a standard in high-density cities. Given its scope, the book offers a valuable guide for urban climate researchers, urban planners, and designers, and policymakers pursuing more liveable urban environments.Table of ContentsPart 1 Outdoor Thermal Comfort in Urban Planning and Design of High-density Cities1. Characteristics of Thermal Comfort in Outdoor Environment1.1 Urban Climate1.2 Impacts of Urban Geometry1.3 Urban Living Environment1.4 High-density Urban Planning and Design1.5 Objectives of This BookPart 2 Subjective Evaluation of Outdoor Thermal Comfort2. Human Thermal Comfort in Sub-tropical Urban Environment 2.1 Introduction2.1.1 Outdoor Thermal Comfort Studies in the World2.1.2 Objectives of the Study2.2 Methodology2.2.1 Micro-meteorological Measurements2.2.2 User Questionnaire Survey2.2.3 Statistical Analysis2.3 Determination of the Neutral Physiological Equivalent Temperature (nPET)2.3.1 Relationship between Meteorological Parameters and Subjective Thermal Sensation2.3.2 Neutral Physiological Equivalent Temperature2.3.3 The Need for Wind in High-density Urban Settings2.4 Implications on Urban Planning and Urban Geometry Design2.4.1 Reduction in Solar Heat Gain2.4.2 Improving Thermal Load2.4.3 Increasing Urban Air Ventilation2.5 ConclusionsReferences3. Dynamic Response of Pedestrian Thermal Comfort under Outdoor Transient Conditions 3.1 Introduction3.1.1 Transient Thermal Conditions3.1.2 Non-steady State Thermal Comfort Models3.1.3 Objectives of the Study3.2 Experimental Design3.2.1 Survey Campaign3.2.2 Mobile Meteorological Measurements3.3 Results of the Study3.3.1 Meteorological Conditions3.3.2 Spatio-temporal Variations of Physiological Equivalent Temperature and Subjective Thermal Sensation3.3.3 Effect of Urban Geometry on Thermal Comfort3.4 Understanding the Dynamic Nature of Pedestrian Thermal Comfort3.4.1 Rate of Changes of Thermal Sensation3.4.2 Thermal History of Subjects3.4.3 Thresholds of Thermal Discomfort3.5 Implications on Urban Geometry Design3.5.1 Rhythm of Human Thermal Sensation3.5.2 Diversity of Urban Geometry3.6 ConclusionsReferences4. Environmental Perception and Outdoor Thermal Comfort in High-density Cities 4.1 Introduction4.1.1 Psychological Aspects of Thermal Comfort4.1.2 Variability of Outdoor Environment4.1.3 Objectives of the Study4.2 Data and Methodology4.2.1 Study Sites4.2.2 Questionnaire Survey4.2.3 Micro-meteorological Measurements4.2.4 Regression Analysis4.3 Regression Models4.3.1 Subjective Thermal Sensation and Comfort4.3.2 Regression Models for Perceived Environmental Quality4.3.3 Model Evaluation4.4 Implications on the Design of Pedestrian Environment4.4.1 Significance of Environmental Quality in Human Thermal Sensation4.4.2 Outdoor Environmental Quality in Neighbourhood Assessment4.5 ConclusionsReferencesPart 3 Computer Modelling of Outdoor Thermal Comfort5. Numerical Modelling of Mean Radiant Temperature in High-density Cities5.1 Introduction5.1.1 Urban Geometry and Shading5.1.2 Measurements and Modelling of Mean Radiant Temperature5.1.3 Objectives of the Study5.2 Data and Methodology4.2.1 Study Area4.2.2 SOLWEIG Model and Input Data5.3 Modelling Results5.3.1 Performance of the SOLWEIG Model5.3.2 Spatial Variation of Mean Radiant Temperature5.3.3 Temporal Changes of the Spatial Pattern of Mean Radiant Temperature5.3.4 Identification of Heat Stress Area5.4 ConclusionsReferences6. Urban Greening Strategies for Enhancing Outdoor Thermal Comfort in High-density Urban Areas6.1 Introduction6.1.1 Challenges in Climatic Planning for Urban Greenery in High-density Cities6.1.2 Urban Morphology and Greenery in Urban Environment6.1.3 Objectives of the Study6.2 Data and Methodology6.2.1 Study Area and Field Measurements6.2.2 Testing Variables and Model Initialization6.2.3 Case Studies6.3 Modelling Results6.3.1 Field Measurements and Model Validation6.3.2 Spatial Variation of Mean Radiant Temperature6.3.3 Results of Parametric Study6.3.4 Case Study 1: The SVF-based Planning Method6.3.5 Case Study 2: Site-specific Climatic Design Strategies6.4 Potential Applications in Urban Planning and Design Strategies6.4.1 Greening Master Plans for Designated Urban Districts6.4.2 Urban Heat Island Mitigation Strategies6.5 ConclusionsReferences7. Impact of Shadow-cast and Tree Species on Neighbourhood Outdoor Thermal Comfort 7.1 Introduction7.1.1 Background7.1.2 Urban Geometry and Street Tree Planting7.1.3 Objectives of the Study7.2 Methodology7.2.1 Study Framework7.2.2 Model Description, Initialization and Validation7.2.3 Experimental Setup and Parameterization7.3 Results of Parametric Study7.3.1 Impact of Shadow-cast Only on In-canyon Thermal Comfort Improvement7.3.2 Effect of Tree Species on Thermal Comfort Improvement in Open Area7.3.3 Effect of Tree Species on In-canyon Thermal Comfort Improvement7.3.4 Impact of Shadow-cast on In-canyon Tree Potential for Thermal Comfort Improvement7.4 Discussion and Design Recommendations7.4.1 Recommended Street Tree Planting Strategies7.4.2 Design Study in Realistic Neighborhood7.5 Conclusions and Future WorkReferencesPart 4 Applications of Outdoor Thermal Comfort in Urban Planning and Design Framework8. Urban Climatic Map: Thermal Comfort as the Synergizing Indicator 8.1 User’s Wind Comfort Level Survey8.1.1 Survey Design8.1.2 Data Analysis8.2 Defining the Wind Standard for Outdoor Thermal Comfort8.2.1 Neutral Physiological Equivalent Temperature for Summer8.2.2 Wind Standard in Sub-tropical High-density Cities8.3 Collating Layers of Urban Climatic Map8.4 Sustainable Building Design Guidelines9. BEAM Plus Neighbourhood: A Rating Tool for Sustainable Communities 9.1 Background of the BEAM Plus Assessment Framework9.2 Outdoor Environmental Quality: Outdoor Thermal Comfort9.2.1 Assessment Criteria9.2.2 Assessment Methods9.3 Selected Accredited Projects10. Epilogue:​

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Book SynopsisThis book presents select peer-reviewed proceedings of the 2nd International Conference on Advances in VLSI and Embedded Systems (AVES 2021). This book covers cutting-edge original research in VLSI design, devices and emerging technologies, embedded systems, and CAD for VLSI. To address the demand for complex and high-functionality systems as well as portable consumer electronics, the contents focus on advanced topics of circuit and systems design, fabrication, testing, and standardization. This book is useful for students, researchers as well as industry professionals interested in emerging trends in VLSI and embedded systems.Table of ContentsModeling and Analysis of Low Power High-Speed Phase Detector and Phase Frequency Detector using Nano Dimensional MOS Transistors at 16nm, 22nm, 32nm.- Design of Low Power Modular (x mod p) Reduction Unit based on Switching Activity for Data Security Applications.- Systematic Analysis of Linearization Techniques for Wideband RF Low Noise Amplifier.- Analysis and Modification of Low Power and High Speed 9T SRAM Cell.- Investigating the Impact of Schmitt Trigger on SRAM cells at 32 nm technology node for low voltage applications.- Novel Approximate 4:2 Compressor for Multiplier Design.- Approximate computing based unsigned multipliers for image processing applications.- A feed-forward gain enhancement technique in a narrow-band low noise amplifier using active inductor.- A Fully On-chip Tunable Impedance Matching Strategy for Maximum Power Transfer In RF Energy Harvesting Systems.- Design and Implementation of Fault Tolerance and Diagnosis Technique for Arithmetic Logic Unit (ALU) in Soft-core Processor.- Pneumatic Calibrator for Heterodyne Interferometer.- Real-Time Object Detection and Recognition for the Visually Impaired: A YOLOv3 approach.- Design of an Autonomous Agriculture Robot for Real Time Weed Detection using CNN.- Design and Implementation of IoT-Based System for Tracking and Monitoring of Suspected COVID-19 Patient.- Ambipolarity Property in Tunnel FET to Sense High Bit Rate Signals.- Assessing Effect of Variability in Nano-scale Futuristic On-Chip Interconnects.- Impact of Channel Parameters on the performance of Dielectrically Modulated JL-DG-MOSFET Biosensor.- Design of a TFET based Temperature Invariant LDO Voltage Regulator.- A heuristic algorithm for module placement in digital microfluidic biochips.- A Comprehensive Analysis in Recent Advances in 3D VLSI Floorplan Representations.- Radiation Sensor Design for Mitigation of Total Ionizing Dose effects.- Adaptive Memetic Algorithm on novel CBLSP algorithm for O-Tree implementation.

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Book SynopsisMeet the creative minds shaping our world in Chief Design Officers At Work, the captivating new addition to the acclaimed At Work series from Apress. Explore the realm of design management, unveiling unique perspectives, strategies, and innovative approaches to building businesses with design in mind. Through a collection of insightful interviews, gain an illuminating glimpse into the daily lives, challenges, and triumphs of prominent design executives from various industries, spanning zero-to-one products to established brands. Each of these design experts have played a pivotal role in shaping design-driven approaches, leading to groundbreaking industry evolutions and market disruption. The remarkable stories and insights from these visionaries reveal how design-led thinking can be a powerful catalyst for driving bottom line success. From building user-centric products to creating cohesive brand experiences, these design leaders demonstrate the transformative impact design can have on business outcomes. Readers who are design practitioners, launching their own startup, revitalizing an existing product, or established executives will find invaluable lessons and inspiration within these pages. What You Will LearnHow design leaders navigate complex business landscapes to craft compelling user experiences and brand strategiesValuable insights and practical advice that can elevate their own practiceHow to make a lasting impact in your industry as a designerWho This Book is ForWhether you're a seasoned executive seeking fresh inspiration or an aspiring design practitioner eager to glean wisdom from the best in the field, Chief Design Officers at Work is an indispensable guide for anyone in the design field.

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