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CATIA ® Software SPIEGEL

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CATIA ® Software
SPIEGEL
Bedienungsanleitung
SPIEGEL
Inhaltsverzeichnis
1
1.1
Allgemeines
3
Normen
3
1.1.1
ECE-R 46 Norm
4
1.1.2
US – Norm FMVSS111
6
1.2
Lage des Fahrzeugs und Spiegels
7
1.2.1
Spiegelebene und Spiegelkoordinatensystem
8
1.2.2
Winkel
9
1.2.3
Spiegelfläche
1.3
10
Darstellung in CATIA
11
1.3.1
Darstellung im 3D
11
1.3.2
Views in CATIA
12
Bedienungsanleitung
13
2
2.1
Das SPIEGEL-Programm für CATIA® von TransCAT
13
2.2
Programmstart
14
2.2.1
Daten
14
2.2.2
Kontur auslegen
19
2.2.3
Sicht auf Spiegelfläche
22
2.2.4
Spiegel Einstellen
25
2.2.5
Verdeckung berechnen
27
3
3.1
Anhang
30
Problembehebung
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30
2
CATIA Software
SPIEGEL
1 Allgemeines
Das SPIEGEL-Programm berechnet das Sichtfeld durch Außen- und Innenspiegel.
Ziel ist es, die Spiegel in Größe und Lage so zu gestalten, daß sie die ECE-R 46 Norm
(sowohl für PKW als auch LKW) oder die US-Norm FMVSS111 erfüllen.
1.1 Normen
Der Gesetzgeber schreibt in den jeweiligen Normen vor, welcher Bereich hinter
dem Fahrzeug durch die einzelnen Spiegel zu sehen sein muß.
Die Normtexte beziehen sich dabei auf Felder auf der Fahrbahn, die nach hinten
durch den Horizont begrenzt sind (Ausnahme LKW-Weitwinkel und Rampenspiegel). Für den praktischen und rechnerischen Versuch ist diese Vorgehensweise
allerdings nicht praktikabel. Der TÜV überprüft aus diesem Grund die prozentuale
Verdeckung an einer senkrechten Wand.
Dieser Versuch durch den TÜV verläuft wie folgt:
-
Die Augpunkte des Fahrers werden durch punktförmige Lichtquellen dargestellt.
-
Das Licht dieser Quellen wird durch die Rückspiegel auf einer hinter dem
Fahrzeug stehenden senkrechten Wand aufgefangen.
-
Auf der Wand ist ein rechteckiges Vorschriftsfeld markiert, dessen Ausleuchtung
bestimmt wird.
Dieser meist sehr aufwendige Versuch wird durch das Programm simuliert. Der
Anwender kann somit einfach überprüfen, wie sich bestimmte Parameter auf den
Ausleuchtungsgrad auswirken.
Das Programm unterscheidet diesbezüglich zwischen den PKW-Normen ECEBildwand und ECE-Straße, sowie US-Bildwand und US-Straße. Mit den Normen
Bildwand wird der Versuch des TÜV simuliert und die prozentuale Verdeckung des
Vorschriftsfelds kann berechnet werden. Mit den Normen Straße wird das Sichtfeld
auf der Fahrbahn dargestellt und die aus der Verdeckung resultierenden Konturen
auf der Fahrbahn können berechnet werden, jedoch ohne prozentuale Angaben.
Die Normen geben unter anderem vor, wo die Augpunkte liegen, wie groß der
Abstand des Vorschriftsfelds zum Fahrzeug ist und wie groß das Vorschriftsfeld auf
der Bildwand, bzw. der Fahrbahn ist.
Bezüglich der minimalen Größe des Spiegels und dem geforderten Grad der
Ausleuchtung sei hier auf die Normtexte verwiesen.
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3
CATIA Software
SPIEGEL
Die vom Programm verwendeten Daten sind im folgenden beschrieben:
1.1.1 ECE-R 46 Norm
Die Lage der Augpunkte in der ECE-Norm ist definiert durch die Lage des Sitzreferenzpunkts und der Lage des Fahrzeugs zur Fahrbahn (z. B. durch Einfederungen).
1.1.1.1 PKW
Die Lage und Größe des Vorschriftsfelds auf der Bildwand ergibt sich aus folgender
Tabelle:
Spiegeltyp
Innenspiegel
Fahreraußenspiegel
Beifahreraußenspiegel
Lage
Größe
60 m hinter den Höhe: oberster Spiegelpunkt über der
Augpunkten
Fahrbahn
Breite: von 10 m links bis 10 m rechts der
Fahrzeugmitte
10 m hinter den Höhe: oberster Spiegelpunkt über der
Augpunkten
Fahrbahn
Breite: vom Punkt der größten
Fahrzeugbreite 2.5 m nach außen
20 m hinter den Höhe: oberster Spiegelpunkt über der
Augpunkten
Fahrbahn
Breite: vom Punkt der größten
Fahrzeugbreite 4 m nach außen
Die Höhe des Felds wird beim Einstellen des Spiegels jeweils neu berechnet
(oberster Spiegelpunkt über der Fahrbahn).
Die Lage des Vorschriftsfelds auf der Fahrbahn ist von der Lage und Breite
identisch, erstreckt sich jeweils bis zum Horizont. Die Höhe entfällt somit.
1.1.1.2 LKW
Die Darstellung der Sichtfelder für die Norm ECE-LKW erfolgt ausschließlich im
Space-Bereich. Die Vorschriftsfelder entsprechen den Feldern, die bei
DaimlerChrysler verwendet werden.
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4
CATIA Software
SPIEGEL
Spiegeltyp
Fahreraußenspiegel
Lage
10 m hinter den Augpunkten
Beifahrerhaupt- 4 m hinter den Augpunkten
spiegel
BeifahrerWeitwinkelSpiegel
3 m hinter den Augpunkten
BeifahrerBegrenzung nach vorne:
Rampenspiegel Abhängig von dem vordersten
Fahrzeugpunkt.
Nach vorne ist das Feld
begrenzt durch die senkrechte
Ebene, die 1 m vor den
Augpunkten liegt.
Liegt die senkrechte Ebene
durch den vordersten
Fahrzeugpunkt weniger als 1 m
vor den Augpunkten, so wird
diese Ebene betrachtet.
Begrenzung nach hinten:
1.25 m hinter den Augpunkten
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5
Größe
Höhe: oberster Spiegelpunkt
über der Fahrbahn
Breite: vom Punkt der größten
Fahrzeugbreite 2.5 m nach
außen
Höhe: Das Feld wird bei 30 m
hinter den Augpunkten
„hochgeklappt“, die Höhe
entspricht dem oberster
Spiegelpunkt über der
Fahrbahn
Breite: 4 m hinter den
Augpunkten beträgt die Breite
0.75 m, gemessen vom Punkt
der größten Fahrzeugbreite.
Das Feld verbreitert sich bis
30 m hinter den Augpunkten
linear bis zu einer Breite von
3.5 m.
Höhe: Das Feld ist begrenzt bei
25 m hinter den Augpunkten
und liegt auf der Fahrbahn.
Breite: 3 m hinter den
Augpunkten beträgt die Breite
2.5 m, gemessen vom Punkt
der größten Fahrzeugbreite.
Das Feld verbreitert sich bis
15 m hinter den Augpunkten
linear bis zu einer Breite von
12.5 m.
Feld liegt auf der Fahrbahn.
Breite:
Von der größten Breite des
Fahrerhauses plus 0.2 m 1 m
nach außen.
CATIA Software
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1.1.2 US – Norm FMVSS111
Die Lage der Augpunkte in der US – Norm FMVSS111 ist sowohl abhängig von der
Lage des Sitzreferenzpunkts, der Lage des Fahrzeugs zur Fahrbahn (Einfederungen)
und von zwei weiteren Parametern, dem sogenannten H-Point-Travel und dem
Lehnenwinkel.
Diese zwei Parameter sind standardmäßig auf folgende Werte eingestellt:
-
H-Point-Travel: 165 mm (ungünstigste Stellung des Sitzes)
Lehnenwinkel: 25 Grad
Anders als bei der ECE-Norm kann es bei der US-Norm je nach Lage des Spiegels
zum Fahrer zu einer „Kopfdrehung“ kommen, so daß die Augpunkte nicht mehr
parallel zu den Fahrzeugachsen liegen. Bei jeder Spiegeldrehung im Programm
werden die Augpunkte neu berechnet, es kann somit beim Einstellen des Spiegels
zu einer Kopfdrehung kommen, sobald der in der Norm beschriebene Winkel
überschritten wird.
Die Berechnung der Lage der Augpunkte in der US-Norm erfolgt gemäß dem
Vorgehen bei der DaimlerChrysler AG.
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6
CATIA Software
SPIEGEL
Die Lage und Größe des Vorschriftsfelds ergibt sich aus folgender Tabelle:
Spiegeltyp
Innenspiegel
Lage
61 m hinter
dem hintersten
Fahrzeugpunkt
Fahreraußenspiegel
10.7 m hinter
dem mittleren
Augpunkt
Beifahreraußenspiegel
10.7 m hinter
dem mittleren
Augpunkt
Größe
Höhe: oberster Spiegelpunkt über der
Fahrbahn
Breite: wird in Abhängigkeit von Lage des
Spiegels zu Augpunkten berechnet
Höhe: oberster Spiegelpunkt über der
Fahrbahn
Breite: vom Punkt der größten
Fahrzeugbreite 2.44 m nach außen
Höhe: oberster Spiegelpunkt über der
Fahrbahn
Breite: vom Punkt der größten
Fahrzeugbreite 2.44 m nach außen
Die Höhe des Felds wird beim Einstellen des Spiegels jeweils neu berechnet
(oberster Spiegelpunkt über der Fahrbahn).
Die Lage des Vorschriftsfelds auf der Fahrbahn ist von der Lage und Breite
identisch, erstreckt sich jeweils bis zum Horizont. Die Höhe entfällt.
1.2 Lage des Fahrzeugs und Spiegels
Die Spiegel werden beschrieben durch folgende Daten:
-
planare oder sphärische Kontur im aktuellen CATIA-Model
-
den Drehpunkt des Spiegels
-
die Distanz des Spiegels zum Drehpunkt
-
Parameter, die die Form des Glases definieren (bei sphärischen und
asphärischen Spiegeln)
Zusätzlich müssen bestimmte Fahrzeugdaten gegeben sein, die zum einen die von
der Norm benötigten Daten (z. B.: Fahrzeugbreite) beschreiben, zum anderen die,
die Lage des Fahrzeugs zur Fahrbahn bestimmen.
-> siehe Kapitel Bedienungsanleitung Daten.
Das Referenzachsensystem (Fahrzeugkoordinatensystems) des Programms ist das
CATIA-Achsensystem *AXS1 des aktuellen Models. Die x-Achse muß
entgegengesetzt der Fahrtrichtung zeigen, die z-Achse weist nach oben. Der
Ursprung muß in der Fahrzeugmittelebene liegen.
-> siehe Abbildung Abb.2
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7
CATIA Software
SPIEGEL
1.2.1 Spiegelebene und Spiegelkoordinatensystem
Die Spiegelebene ist im Falle eines sphärischen, bzw. asphärischen Spiegels die
Tangentialebene an den Spiegel im Lotpunkt des Spiegeldrehpunktes auf die
Spiegelfläche.
Die xy-Ebene des Spiegelkoordinatensystems liegt in der Nullposition parallel zur yzEbene des Fahrzeugkoordinatensystems. Der Ursprung des Spiegelkoordinatensystems ist der Lotpunkt des Spiegeldrehpunkts auf die Spiegelebene.
Bei LKW-Rampenspiegeln liegt die Ebene in der Nullposition parallel zur xy-Ebene
des Fahrzeugkoordinatensystems.
-> siehe Abbildung Abb.1
Abb. 1 Lage Spiegeldrehpunkt
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CATIA Software
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Abb. 2 Lage Spiegel- und Fahrzeugkoordinatensystem
1.2.2 Winkel
Die zwei Verstellwinkel des Spiegels sind:
-
vertikal: Drehung um die feste y-Achse des Spiegelkoordinatensystems
(bzw. z-Achse des Fahrzeugkoordinatensystems).
-
Horizontal: Drehung um die mitgedrehte x-Achse des Spiegelkoordinatensystems.
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CATIA Software
SPIEGEL
Die Winkel sind dabei vorzeichenbehaftet, entsprechend des mathematischen
Drehsinns. Wird zum Beispiel der Fahrerspiegel bei einem Linkslenker zum Fahrer
hingedreht, so ergibt sich ein positiver Wert für den vertikalen Winkel. Der vertikale
Winkel des Beifahrerspiegels verkleinert sich, wenn er zum Fahrer gedreht wird.
Folgende Winkelbezeichnungen werden im Programm verwendet:
Absolute Winkel
Verdrehung des Spiegels zur absoluten
Nullstellung des Spiegelkoordinatensystems (Spiegelebene ist parallel zur yzEbene des Fahrzeugkoordinatensystems).
Ausgangslage
Hier kann die Nullposition der Spiegelaufhängung angegeben werden.
Relative Winkel zu Ausgangslage
Verdrehung des Spiegels zur
Ausgangslage -> Winkel müssen nicht
mehr umgerechnet werden, man kann
so leicht den notwendigen Verstellbereich für den Spiegelantrieb ermitteln
1.2.3 Spiegelfläche
Das Programm behandelt planare, sphärische und asphärische Spiegel.
Planar
Die Spiegelfläche ist identisch mit der xyEbene des Spiegelkoordinatensystems.
Sphärisch
Die Spiegelfläche ist durch Angabe eines
Radius eindeutig bestimmt. Der Berührpunkt der Sphäre mit der xy-Ebene des
Spiegelkoordinatensystems ist identisch
mit dem Ursprung des Spiegelkoordinatensystems.
Asphärisch
Zur Festlegung der Spiegelfläche sind
notwendig:
- Radius
- Parameter für Glas
- Parameter Lage Spiegelkoordinatensystem
(-> siehe Abbildung Abb. 3)
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SPIEGEL
Abb. 3 Asphärischer Spiegel, Schnitt Spiegelglas
Die Kontur der Spiegelfläche wird als planare Kurve in der Spiegelebene vorgegeben, die Projektionsrichtung ist normal zur Spiegelebene.
Bei sphärischen Spiegeln kann auch die gekrümmte Kontur vorgegeben werden,
sie muss mit dem angegebene Radius übereinstimmen.
1.3 Darstellung in CATIA
Abhängig von der gewählten Norm wird das Sichtfeld im Drafting (bei den
Bildwand-Normen) oder im 3D-Bereich (bei Straßen- und LKW-Normen) dargestellt.
1.3.1 Darstellung im 3D
Das Sichtfeld wird für das linke und das rechte Auge getrennt dargestellt. Die
Farbwerte für die beiden Kurven können beim Einstellen des Spiegels unter den
Optionen Einstellen verändert werden.
Dort kann ebenfalls das Limit für die Darstellung festgelegt werden. Optional kann
die Fahrbahn beim Limit hochgeklappt werden, damit der sichtbare Bereich
oberhalb der Fahrbahn überprüft werden kann.
Das Limit stellt den Wert dar, bis zu dem das Sichtfeld eingezeichnet wird.
Entsprechend den Normen ist die Angabe relativ zu einem bestimmten Punkt, in
den meisten Fällen dem mittleren Augpunkt.
Das Limit kann größer eingestellt werden als das CATIA-Limit für Unendlich.
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SPIEGEL
Ist das Limit größer als der x-Wert des nächstgelegenen Punkts des Vorschriftsfelds,
so wird dieses ebenfalls bis zum Limit eingezeichnet. Ist zusätzlich eingestellt, daß
das Feld hochgeklappt ist, wird das Vorschriftsfeld ebenfalls hochgeklappt. Dies gilt
nur für die bis zum Horizont ausgedehnten Felder (Fahrer- und Beifahrer-, sowie
PKW-Innenspiegel). Das Feld wird dabei auf der gesamten Breite bis zur Spiegelhöhe dargestellt, die Oberkante entspricht damit dem horizontalen Sichtstrahl.
1.3.2 Views in CATIA
Bei den Normen ECE-PKW-Bildwand und US-PKW-Bildwand wird das Sichtfeld im
CATIA-Drafting dargestellt.
Sobald der Blick auf die Bildwand vom Programm dargestellt wird, erzeugt das
Programm im aktuellen CATIA-Model die Draft TCSPIEGEL, oder wechselt in diese,
falls bereits vorhanden.
In dieser Draft werden bei Bedarf folgende Views erzeugt:
TCFAHRER
Blick auf die Bildwand mit Fahreraußenspiegel.
TCFAHRERSPH
Im Fall eines asphärischen Fahreraußenspiegels
-> Sichtfeld mit sphärischem Teil des Spiegels.
Wird erstellt, wenn nur der sphärische Teil untersucht
wird -> s. Daten.
TCFAHRERKONTUR
Die Kontur des Fahrerspiegels -> wird erstellt im
Programmpunkt Kontur auslegen
TCBEIFAHRER
TCBEIFAHRERSPH
Blick auf die Bildwand mit Beifahreraußenspiegel.
Im Fall eines asphärischen Beifahreraußenspiegels ->
Sichtfeld mit sphärischem Teil des Spiegels.
Wird erstellt, wenn nur der sphärische Teil untersucht
wird -> s. Daten.
TCBEIFAHRERKONT
Die Kontur des Beifahrerspiegels -> wird erstellt im
Programmpunkt Kontur auslegen.
TCINNEN
Blick auf die Bildwand mit Innenspiegel.
TCINNENKONTUR
Die Kontur des Innenspiegels -> wird erstellt im
Programmpunkt Kontur auslegen.
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CATIA Software
SPIEGEL
2 Bedienungsanleitung
2.1 Das SPIEGEL-Programm für CATIA ® von TransCAT GmbH
Das Programm wird vom interaktiven CATIA aus gestartet. Die Eingaben erfolgen in
einem Motifprozess, der parallel zu CATIA läuft.
Bitte beachten Sie die folgenden Hinweise:
-
Die Motif-Fenster sind im allgemeinen immer im Vordergrund, das heißt vor dem
CATIA-Fenster. Ragt eine der Seitenkanten des Motif-Fensters aus dem DesktopBereich heraus, wird das Fenster nicht mehr automatisch in den Vordergrund
gestellt.
-
Während des Programmlaufs ist im CATIA-Fenster die Sanduhr als Cursor-Symbol
aktiv.
-
Selektion in CATIA ist möglich, es muß jedoch immer zuerst der entsprechende
Knopf gedrückt werden, z. B.: SEL Sitzreferenzpunkt. Für die Selektion wechselt
das Cursor-Symbol auf das gewohnte Symbol. Das Motif-Fenster tritt eventuell in
den Hintergrund, wird aber nach Abschluß der Selektion wieder aktiv. Können
mehrere Elemente selektiert werden, zum Beispiel bei der Wahl der verdeckenden Elemente, so ist die Selektion mit YES zu beenden.
-
Das Programm kann mit dem normalen CATIA-Interrupt beendet werden, die
erzeugten Daten gehen dabei aber verloren.
-
Während des Programms sollten, wie bei sonstigen IUA-Programmen auch,
keine CATIA-Funktionen aufgerufen werden. Diese sind gleichbedeutend einem
Interrupt. Der Interrupt wird in diesem Fall aber erst bei der nächsten Selektion
oder beim Programmende ausgeführt.
-
Ein Bufferregeneration im Space-Bereich kann aus den SPIEGEL-Fenstern mit
dem „BR“-Button durchgeführt werden.
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CATIA Software
SPIEGEL
2.2 Programmstart
Das Programm wird entweder dem Befehl „/m spiegel“ in der Befehlszeile von
CATIA gestartet, oder über die Menüleiste von CATIA, sofern diese entsprechend
eingerichtet ist.
Das Programm kann nicht im 2D-Space-Modus gestartet werden.
Nach dem Start erscheint das Fenster für die Eingabe der Daten.
Falls vorhanden werden die letzten anwenderbezogenen Einstellungen geladen
(File SPIEGEL.usr s.a. Daten -> Datei lesen).
Das Programm besteht aus den folgenden Menüpunkten, die über die Knöpfe an
der Oberseite der Fenster angesprochen werden:
-
Programmende
Daten
Kontur auslegen
Sicht auf Spiegelfläche
Spiegel einstellen
Verdeckung berechnen
Datei lesen (im Daten-Fenster)
Datei schreiben (im Daten-Fenster)
Hilfemenü
2.2.1 Daten
In diesem Fenster werden die gewünschten Fahrzeug- und Spiegeldaten
eingegeben, sowie eine Norm ausgewählt.
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CATIA Software
SPIEGEL
Folgende Eingaben sind erforderlich / möglich:
Panel Fahrzeug:
Die Lage zur Fahrbahn kann entweder durch geometrische Vorgabe (Selektion der
Fahrbahnebene im CATIA-Modell) oder Eingabe der Konstruktionslage, Radstand
und Einfederung bestimmt werden.
Wahl einer Norm
Auswahl zwischen ECE- oder US-Norm.
Wahl des Spiegeltyps
Spiegeldrehpunkt
Wahl zwischen Fahrer-, Beifahrer- oder Innenspiegel.
Punkt, um den der Spiegel gedreht werden kann.
Kann als CATIA-Geometrie selektiert werden.
Punkt, der die Position des Fahrers festlegt.
Kann als CATIA-Geometrie selektiert werden.
Sitzreferenzpunkt
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CATIA Software
SPIEGEL
Identifier
Fahrbahnebene
Nur bei der geometrischen Vorgabe der Fahrbahn
erforderlich.Kann als CATIA-Geometrie selektiert werden.
Einfederung
Nur bei der Vorgabe der Fahrbahn durch Daten
erforderlich.
Einfederungswerte bestimmen die Lage des Fahrzeugs
zur Fahrbahn. Einfederungen haben positive Werte,
Ausfederungen negative.
Beziehen sich auf das Fahrzeugkoordinatensystem,
dessen Ursprung in der Mitte der Vorderachse liegt.
Nur bei der Vorgabe der Fahrbahn durch Daten
erforderlich.
Abstand des Fahrzeugkoordinatensystems zur Fahrbahn
ohne Einfederungswerte.
Bezieht sich auf das Fahrzeugkoordinatensystem, dessen
Ursprung in der Mitte der Vorderachse liegt.
Nur bei der Vorgabe der Fahrbahn durch Daten
erforderlich.
Abstand der beiden Fahrzeugachsen.
Gesamtbreite des Fahrzeugs.
Beim LKW-Rampenspiegel: Breite des Führerhauses an
der durch die Norm beschriebenen Position.
Wird nur in der US-Norm für den Innenspiegel benötigt.
Kann als CATIA-Geometrie selektiert werden.
Wird nur für den LKW-Rampenspiegel benötigt.
Kann als CATIA-Geometrie selektiert werden.
Wird nur in der US-Norm für die Berechnung der
Augpunkte benötigt (default 165m).
Wird nur in der US-Norm für die Berechnung der
Augpunkte benötigt (default 25 Grad).
Konstruktionslage
Radstand
Breite
Hinterster
Fahrzeugpunkt
Vorderster
Fahrzeugpunkt
H-Pnt-Travel
Lehnenwinkel
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Panel Spiegel:
Wahl einer Norm
Wahl des Spiegeltyps
Distanz Spiegel –
Drehpunkt
Auswahl zwischen den verschiedenen Normen,
abhängig von den vorhandenen Lizenzen.
Wahl zwischen Fahrer- Beifahrer- oder Innenspiegel,
bzw. Fahrer-, Beifahrer-, Beifahrerweitwinkel- und
Rampenspiegel beim LKW.
Abstand zwischen Spiegeldrehpunkt und Spiegelebene.
Wird eine Spiegelkontur im Raum selektiert, wird dieser
Wert vom Programm berechnet.
Ausgangslage
Vertikaler und horizontaler Winkel des Spiegels in der
gewünschten Ausgangslage (siehe Allgemeines).
Wird eine Spiegelkontur im Raum selektiert, werden die
Winkel vom Programm berechnet, können aber vom
Anwender geändert werden. Im allgemeinen wird hier
die Nullstellung der Spiegelaufhängung angegeben.
Winkel relativ zur
Ausgangslage
Weicht die gewünschte Spiegelstellung von der
Ausgangslage ab, kann hier der Spiegel bereits
entsprechend eingestellt werden.
Identifier Kontur
CATIA – Identifier der Spiegelkontur.
Sofern die Spiegelkontur nicht berechnet werden soll
(Menüpunkt: Kontur auslegen), muß die Kontur als
planare, bzw. beim spärischen Spiegel auch als
gekrümmte Kurve (*CRV) im aktuellen CATIA-Model
vorliegen. Sie kann entweder durch Selektion, oder
Eingabe des Identifiers ausgewählt werden.
Es gibt zwei Möglichkeiten der Lage der Kontur:
Liegt die Kurve im Raum, berechnet das Programm
die Lage der Kurve im absoluten (Fahrzeug-)
Koordinatensystem bezüglich dem eingegebenen
Spiegeldrehpunkt und ermittelt die Distanz und die
Ausgangslage des Spiegels.
Liegt die Kurve in der xy-Ebene des absoluten
Koordinatensystems, kann sie unabhängig vom
Spiegeldrehpunkt gewählt werden. Hierbei ist
dann noch die Eingabe des Spiegeldrehpunkts
und der Distanz erforderlich.
Bei einer gekrümmten Kontur im Falle des sphärischen
Spiegels, muss der Radius vorher angegeben werden.
Wahl zwischen planarem, sphärischen oder
Asphärischem Spiegel
-
Krümmung des
Spiegels
Radius
Radius der Spiegelfläche: notwendig für sphärische
oder asphärische Spiegel
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CATIA Software
SPIEGEL
Lage
Koordinatensystem
Nur für asphärische Spiegel.
Definiert im Spiegelkoordinatensystem die x-Koordinate
(bei y=0 ) des Übergangs zum asphärischen Teil.
Parameter Glas
Nur für asphärische Spiegel.
Definiert den Übergang zum asphärischen Teil des
Glases. Ist durch Wahl des Spiegelglases vorgegeben.
Nur sphärischen Teil
benutzen
Nur für asphärische Spiegel.
Ermöglicht es dem Anwender bei asphärischem Spiegel
nur den sphärischen Teil zu betrachten. Die Normen
müssen zur Zeit mit dem sphärischen Teil erfüllt werden.
Die Ansicht auf die Bildwand wird in einer extra VIEW
erzeugt.
2.2.1.1 Datei lesen / schreiben
Die Fahrzeug- und / oder Spiegeldaten können in eine Datei geschrieben, bzw.
aus einer Datei gelesen werden.
Der Anwender kann auswählen, ob die Daten gesamt, nur die Fahrzeugdaten
oder nur die Spiegeldaten geschrieben, bzw. gelesen werden sollen.
Bei den Fahrzeugdaten und Gesamtdaten werden auch die verdeckenden
Elemente für die Verdeckungsrechnung geschrieben.
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CATIA Software
SPIEGEL
Die CATIA-Geometrie wird als Identifier in den Dateien gehandelt. Beim Lesen der
Datei werden die CATIA-Elemente nur erkannt, wenn der Name des aktuellen
CATIA-Model mit dem Namen des CATIA-Model in der Datei übereinstimmt.
Die Dateien stehen in dem Verzeichnis, das in der Deklarationsdatei angegeben
ist. (siehe Administratives).
Die Datei SPIEGEL.usr, die beim Programmstart gelesen wird steht im allgemeinen in
einem separaten Verzeichnis (ebenfalls in Deklarationsdatei angegeben).
2.2.2 Kontur auslegen
Nur wählbar für die Normen ECE-PKW-Bildwand und US-PKW-Bildwand.
Mit diesem Menüpunkt kann die Kontur berechnet werden, die minimal notwendig
ist, um das Vorschriftsfeld abzudecken. Zusätzlich kann für die so berechnete
Kontur überprüft werden, welche Verstellwinkel notwendig sind, um verschiedene
Fahrerpositionen abzudecken.
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CATIA Software
SPIEGEL
2.2.2.1 Kontur berechnen
Soll Kontur für eine andere Fahrerposition, bzw. eine veränderte Bildwand
berechnet werden, so können in den Panel SRP, bzw. Wand die entsprechenden
Daten verändert werden.
Der Sitzreferenzpunkt wird entweder durch Eingabe oder Selektion bestimmt. Der
Originalwert für die anderen Programmpunkte wird dabei nicht verändert.
Desweiteren kann die Wand in der Höhe und Breite verändert werden, um
entsprechend eine größere Kontur zu erhalten. Der dem Fahrzeug zugewandte
untere Punkt des Vorschriftsfelds bleibt dabei fest (beim Innenspiegel der mittlere
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CATIA Software
SPIEGEL
Punkt der Wandunterkante). Die dargestellte Wand in CATIA ist immer das von der
Norm definierte Vorschriftsfeld!
Da die Höhe des Vorschriftsfelds von dem obersten Spiegelpunkt abhängig ist,
muß die Wandhöhe zuerst festgelegt werden (standardmäßig hat die Wand die
Höhe = z-Koordinate des Drehpunkts + 45mm). Der Wert kann entweder über das
Feld Spiegelhöhe oder das Feld Wandhöhe in dem Panel WAND verändert
werden. Die eingestellte Spiegelhöhe dient dabei nur als Startwert, die
Spiegelkontur wird so berechnet, daß der Spiegel die eingestellte Wand abdeckt.
Die Kontur kann aber kleiner oder größer sein als die eingegebene Spiegelhöhe.
Wenn die Starthöhe zu klein gewählt ist, kann es passieren, daß nicht das gesamte
Vorschriftsfeld ausgeleuchtet wird.
Für die Berechnung der Kontur muß die Lage des Spiegels festgelegt werden.
Hierfür bietet das Programm zwei Möglichkeiten:
- Winkel berechnen:
Die Winkel werden vom Programm so ermittelt, daß der
Strahl vom Mittelpunkt der beiden Augpunkte zur Mitte
des Spiegels (Lotpunkt des Drehpunkts auf die Fläche)
den Wandmittelpunkt trifft.
- Ausgangslage:
Die in dem Daten-Fenster eingestellte Ausgangslage wird
als Spiegellage genommen.
Die Berechnung wird gestartet mit dem Button Kontur berechnen.
Die berechnete Kontur wird in einer eigenen View dargestellt. Dort werden auch
die Koordinaten der Kontur sowohl im Spiegelkoordinatensystem, wie auch im
Fahrzeugkoordinatensystem ausgegeben. Die Werte stellen jeweils die planare
Kontur auf der Spiegelebene dar.
Der CATIA-Bildschirm wird in zwei Fenster aufgeteilt, im oberen wird der Blick auf
die Bildwand, in dem unteren Fenster wird die Kontur dargestellt.
Ist die Umgebungsvariable TC_SPIEGEL_ONE_SCREEN auf TRUE gesetzt, wird der
Bildschirm nicht geteilt. Der Anwender kann dann im unteren Teil des Motif-Fensters
zwischen den beiden Views hin- und herschalten.
2.2.2.2 Verstellwinkel überprüfen
Mit der berechneten Kontur können die notwendigen Verstellwinkel für
verschiedene Fahrerpositionen (Sitzreferenzpunkt) überprüft werden.
Nach Eingabe, bzw. Selektion des neuen Sitzreferenzpunkts den Button Einstellen
selektieren. Der Spiegel wird so ausgelegt, daß der dem Fahrer zugewandte obere
Extremstrahl den entsprechenden oberen Punkt der Bildwand trifft (selbstdefinierte
Wand).
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CATIA Software
SPIEGEL
Die Veränderung der Verstellwinkel relativ zur Ausgangslage und die minimalen
und maximalen Winkel (zur Ausgangslage) werden im Fenster dargestellt.
Die aktuelle Einstellung kann als neue Ausgangslage übernommen werden.
-> Winkel als Ausgangslage übernehmen
Die ermittelte Kontur kann als planare *CRV in CATIA erzeugt werden.
-> Kontur in Ausgangslage im Modell erzeugen
2.2.3 Sicht auf Spiegelfläche
Hier können beliebige 3D-Kurven und –Punkte auf die Spiegelfläche abgebildet
werden. Somit kann die Größe der Kontur auf der Fläche überprüft, bzw. anhand
der abgebildeten Elemente entsprechend ausgelegt werden.
Dies ist sowohl mit als auch ohne Vorgabe einer Kontur möglich.
Die eingestellten Winkel können dynamisch verändert werden, wobei die
abgebildeten Elemente jeweils neu berechnet werden.
Zusätzlich besteht die Möglichkeit die Spiegelfläche als Sphäre oder Ebene in der
aktuellen Lage im CATIA-Modell zu erzeugen.
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CATIA Software
SPIEGEL
2.2.3.1 Panel Elemente
Elemente auf Spiegelfläche abbilden:
Es können beliebige 3D-Kurven und –Punkte abgebildet werden.
Die Elemente können direkt oder indirekt dargestellt werden. Direkt bedeutet, die
Elemente werden anhand der Sichtstrahlen vom Auge zur Fläche abgebildet.
Indirekt bedeutet, die Elemente werden anhand der Strahlen, die von der Spiegelfläche wegführen abgebildet.
Für jedes Element kann entschieden werden, ob es mit nur einem Auge, oder mit
beiden Augen berechnet wird, und mit welcher CATIA-Farbe das Element dargestellt wird.
Die selektierten Elemente werden beim Abspeichern der Fahrzeugdaten mitgespeichert.
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CATIA Software
SPIEGEL
Vorschriftsfeld darstellen
Das der Norm entsprechende Vorschriftsfeld kann ebenfalls auf den Spiegel
abgebildet werden. Hierbei wird das tatsächliche Feld genommen, unabhängig
von der Darstellung (3D: Limit und hochklappen).
Bei den Normen PKW-Fahrbahn entspricht die Abbildung einem Dreieck, da die
begrenzenden Punkte im Unendlichen auf der Spiegelfläche einem Punkt
entsprechen.
Kontur darstellen:
Ist dieser Button selektiert und eine Spiegelkontur vorgegeben, so wird die
selektierte Kontur in der aktuellen Lage dargestellt. Ist eine planare Kurve als Kontur
selektiert worden, so ist auch die gedrehte Kontur planar in der aktuellen Spiegelebene.
Elemente im Modell erzeugen:
Mit diesem Button werden die momentan dargestellten Elemente dauerhaft im
Modell erzeugt (die Teststrahlen werden hier nicht im Modell erzeugt).
Sphäre/Ebene erstellen:
Die Spiegelfläche für den sphärischen, bzw. planaren Teil kann hier in der aktuellen
Lage erzeugt werden.
2.2.3.2 Panel Einstellen
In diesem Panel kann die Lage des Spiegels verändert werden. Dies geschieht
entweder über die Pfeiltasten oder durch Eingabe der Winkel in den entsprechenden Eingabefeldern (analog Spiegel einstellen).
Zusätzlich kann der Spiegel durch Vorgabe eines Punkts, geometrisch oder über
Daten, eingestellt werden. Der Spiegel wird dann so gedreht, daß mit dem ausgewähltem Auge der selektierte Punkt in der Spiegelmitte (Lotpunkt des Drehpunkts
auf die Fläche) zu sehen ist. Sind beide Knöpfe für die Augen selektiert, so wird das
mittlere Auge betrachtet.
Die abgebildete Elemente werden bei jeder veränderten Einstellung neu
gerechnet. In Abhängigkeit von der Komplexität der Fläche und der Anzahl der zu
berechnenden Kurven steigt die Rechendauer für das Einstellen.
Teststrahlen darstellen:
Ist eine Kontur angegeben, so werden hier analog zum Menüpunkt Spiegel
einstellen, vier Teststrahlen und die Augpunkte eingezeichnet.
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2.2.4 Spiegel Einstellen
Hier wird der Spiegel in die gewünschte Stellung gebracht; entweder um
anschließend eine Verdeckungsrechnung durchzuführen oder für die Ermittlung
des erforderlichen Verstellbereichs.
Wird das Sichtfeld im Drafting dargestellt (PKW-Bildwand), so wird der CATIABildschirm in drei Fenster aufgeteilt, im oberen wird der Blick auf die Bildwand
dargestellt. In den unteren Fenstern wird der Space-Bereich einmal als
Seitenansicht und einmal als Draufsicht dargestellt.
Ist die Umgebungsvariable TC_SPIEGEL_ONE_SCREEN auf TRUE gesetzt, wird der
Bildschirm nicht geteilt. Der Anwender kann dann im unteren Teil des Motif-Fensters
zwischen den beiden Fenstern hin- und herschalten.
Im 3D-Bereich von CATIA werden vier Testsehstrahlen, die Augpunkte und die
Fahrbahn temporär erzeugt. Wird in einen anderen Menüpunkt gewechselt oder
das Programm verlassen, werden die Elemente wieder gelöscht (wenn nicht
dauerhaft im Modell erzeugt -> s. u.).
Die vier Testsehstrahlen ergeben sich aus den vier Extrempunkten der Kontur und
den Sehstrahlen vom entsprechend gelegenen Augpunkt. Die Strahlen für den
oberen und unteren Extrempunkt der Kontur sind gelb, die Strahlen für den rechten
und linken Extrempunkt sind grün.
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SPIEGEL
2.2.4.1 Einstellen
Die Pfeiltasten entsprechen der Blickrichtung auf den Spiegel, die View beinhaltet
den rückwärtigen Blick auf die Bildwand. Wird der Pfeil nach rechts gedrückt,
wandert der Spiegel auf der Bildwand entsprechend nach links.
Die Verstellung erfolgt mit den eingestellten Werten der Deltawinkel.
Die Verstellwinkel können auch direkt anhand der Eingabefelder geändert
werden.
Neben der Einstellung per Hand ist es auch möglich einen automatische
Einstellung vorzunehmen.
Extremstrahlen:
Normale:
Stellt den Spiegel so ein, daß der innenliegende Extremstrahl parallel zur Fahrzeugmittelebene liegt, der oberste
Extremstrahl liegt parallel zur Fahrbahn.
Stellt den Spiegel anhand der Normale in der ungefähren Spiegelmitte und der Mitte der Bildwand ein.
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2.2.4.2 Ausgabe Winkel
Die Ausgabefelder Winkel zu Ausgangslage geben die Differenz der momentanen
Winkel zu der Ausgangslage des Spiegels (definiert in Fenster Daten) an.
Die absoluten Winkel beziehen sich auf die Stellung des Spiegels zur yz-Ebene des
Fahrzeugs.
Diese vier Felder können auch benutzt werden, um den Spiegel in die gewünschte
Position zu bringen.
Mit dem Button Testsehstrahlen und Augpunkte im Modell erzeugen werden die
aktuellen Testsehstrahlen, die Augpunkte und die Fahrbahn im Modell erzeugt.
Wird dies in einem Modell mehrmals durchgeführt, so existieren auch die
Augpunkte und die Fahrbahn mehrfach im Modell.
2.2.5 Verdeckung berechnen
Dieser Programmpunkt dient dazu, die Verdeckung durch Fahrzeuggeometrie zu
berechnen. Somit kann die Einhaltung der jeweiligen Norm überprüft werden.
Die prozentuale Angabe der Verdeckung ist nur für die Normen ECE-PKW-Bildwand
und US-PKW-Bildwand möglich. Bei den Normen, bei denen das Sichtfeld im
Space-Bereich auf der Fahrbahn dargestellt wird, werden nur die resultierenden
Kurven pro Auge erzeugt.
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Die verdeckende Geometrie ist in Form Kurven in CATIA vorzugeben. Die Konturen
müssen nicht unbedingt geschlossen sein. Bei der Berechnung werden sie so
behandelt, als ob sie über Anfangs- und Endpunkt geschlossen sind.
Es wird dann überprüft, ob die Strahlen, die vom Auge zum Spiegel führen, bzw.
vom Spiegel ausgehen diese Konturen treffen.
Nichtplanare Kurven werden vom Programm für die Berechnung auf ihre
Ausgleichsebene umgerechnet. Sie müssen daher komplett zwischen Spiegel und
Bildwand (bei direkter Verdeckung), bzw. zwischen Spiegel und Augpunkten (bei
indirekter Verdeckung) liegen.
Die Konturen werden in vier Arten der Verdeckung unterteilt:
Direkte innenverdeckende
Geometrie
Die Konturen verdecken den Sichtstrahl
vom Auge zum Spiegel.
Sie wirken mit ihrem inneren Bereich
verdeckend, z. B. x-Schnitte bei Außenspiegeln.
Direkte außenverdeckende Die Konturen verdecken den Sichtstrahl
Geometrie
vom Auge zum Spiegel.
Sie wirken mit ihrem äußeren Bereich
verdeckend, z. B. Schnitte durch das
Spiegelgehäuse.
Indirekte innenverdeckende Die Konturen verdecken den Sichtstrahl
Geometrie
der vom Spiegel wegführt.
Sie wirken mit ihrem inneren Bereich
verdeckend, z. B. x-Schnitte bei Außenspiegeln.
Indirekte außenverdeckende Die Konturen verdecken den Sichtstrahl
Geometrie
der vom Spiegel wegführt.
Sie wirken mit ihrem äußeren Bereich
verdeckend, z. B. Begrenzung der Heckscheiben beim Innenspiegel
Die Kurven können in CATIA selektiert werden und werden entsprechend der
aktuell eingestellten Button zugeordnet (bzw. weggenommen).
Ein Schnitt kann nicht gleichzeitig direkt (bzw. indirekt) innen und außen –
verdeckend sein.
Entsprechend der Einstellung der Button sind die bereits ausgewählten Kurven im
Highlight-Modus.
Die Konturen können auch über einen CATIA-Multiselect in dem Textfeld
ausgewählt werden.
Wird hier *CRV eingegeben, so wird evtl. auch die Spiegelkontur als verdeckende
Kurve betrachtet.
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Die Berechnung wird gestartet mit dem Button COMPUTE.
Die Dauer der Berechnung hängt sowohl von der Anzahl der verdeckenden
Kurven ab, aber auch von der Größe des Sichtfelds. Das heißt, bei sphärischen
Spiegeln dauert die Berechnung länger als bei einem planaren mit der gleichen
Kontur.
Ausgabe:
Nur bei den Normen ECE-PKW-Bildwand und US-PKW-Bildwand.
Verdeckung Vorschriftsfeld
Verdeckung Sichtfeld
Die ermittelte Verdeckung des von der Norm
definierten Vorschriftsfelds.
Sie darf abhängig von der Norm einen
bestimmten Wert nicht überschreiten. (z.B. bei
EWG-Norm Außenspiegel 10% (o. Gewähr))
Die ermittelte Verdeckung des Sichtfelds, also des
Bereichs den der gesamte Spiegel ohne
verdeckende Geometrie auf der Bildwand
ausleuchtet.
Die selektierten Konturen können in einer Datei (Fahrzeugdaten oder Gesamt)
gespeichert, bzw. aus einer solchen Datei gelesen werden. Dafür muß in das
Fenster Daten gewechselt werden, dort entweder Datei lesen oder Datei
schreiben.
Die Speicherung der Konturen erfolgt auch bei Programmende in der Datei
SPIEGEL.usr und werden beim nächsten Aufruf gelesen, sofern es sich um das
gleiche CATIA-Model handelt.
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3 Anhang
3.1 Problembehebung
Fehlermeldungen erscheinen im allgemeinen in einem Motif-Fenster. Zum Teil wird
auf dem Alpha-Bildschirm eine zusätzliche Information ausgegeben.
Systemprobleme:
CATIA-Absturz mit U0851
oder Uxxx sobald das CATIAFenster aufgeteilt wird
(Spiegel einstellen oder
Kontur auslegen)
CATIA-Fehler, der abhängig von CATIA-Version und
Betriebssystem auftreten kann, wenn das Programm
den Bildschirm teilt.
CATIA-Absturz -> MotifProzeß läßt sich nicht mehr
schließen
Falls der Grund für den Absturz nicht nachvollziehbar
ist, bitte an TransCAT melden (Tel. 0721 / 97043-75).
Durch setzen der Enviromentsvariable
TC_SPIEGEL_ONE_SCREEN auf den Wert TRUE, wird
der Bildschirm nicht mehr vom Programm geteilt. In
den entsprechenden Fenstern kann der Anwender
die gewünschte Ansicht wählen.
Der Motif-Prozeß muß evtl. explizit auf Systemebene
gestoppt werden. Bitte zuerst mit dem
Systemadministrator klären, ob folgendes
durchgeführt werden darf:
Mit dem Befehl ps –e | grep SPIEGELM erhalten Sie
die ProzeßID des Motifprozeß, z. B.
13635 ? 0:00 SPIEGELM
Mit kill –9 13635 wird der Prozeß daraufhin gestoppt.
Motif-Fenster verschwindet
Während der Selektion in CATIA ist das Motif-Fenster
nicht unbedingt im Vordergrund, kommt aber nach
Abschluß der Selektion wieder in den Vordergrund.
CATIA-Fenster verkleinern und Überprüfen, ob
Fenster aus dem Desktop herausragt.
Fehlermeldung:
Keine Aktion mit CATIA
mehr möglich
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Semaphoren, die die Übertragung steuern sind
gelöscht worden.
Darf im normalen Ablauf eigentlich nicht auftreten!
Programm mit CATIA-Interrupt beenden.
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Problem bei Anwendung:
Probleme beim Zeichnen
der Kontur
CATIA-Elemente ragen in
View mit Blick auf die
Bildwand aus dem
sichtbaren Bereich heraus
Überprüfen, ob die Winkelstellung sinnvoll ist. Ist mit
der gegebenen Stellung die Bildwand im Sichtfeld?
Das Vorschriftsfeld kann insbesondere beim
Innenspiegel sehr breit sein. In der Deklarationsdatei
kann ein Skalierungsfaktor für diese Views
angegeben werden.
Skalierungsfaktor in SPIEGEL.dcls verkleinern.
Selektierte Spiegelkontur ist
nicht planar
Sicherstellen, daß die Kurve planar ist, z. B. durch
Projektion auf Ebene.
Auf dem Alpha-Bildschirm
erscheint die Meldung:
... GIDSHA ... crossing not
allowed...
Erscheint, wenn ein CATIA-SHAPE sich selber
schneidet.
Tritt der Fehler auf, wenn das Sichtfeld auf der Wand
erzeugt wird -> Überprüfen, ob sich die Konturkurve
an Anfangs- und Endpunkt überschneidet.
Tritt der Fehler bei der Verdeckungsrechnung auf ->
prüfen, ob die verdeckenden Kurven sinnvoll mit
Anfangs- und Endpunkt geschlossen werden
können. Zu spitze oder zu Linien degenerierte Kurven
können die Ursache sein.
Evtl. ist Spiegelkontur auch als innenverdeckende
Kurve selektiert, oder komplettes Sichtfeld ist
verdeckt.
Fehlermeldung bei
Verdeckungsrechnung:
Kann auf Bildwand keine
geschlossene Kontur finden.
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