- 3D打印輕松實(shí)踐:從材料應(yīng)用到三維建模
- 辛志杰等編著
- 314字
- 2020-05-07 15:16:23
1.3 計(jì)算機(jī)輔助三維建模
計(jì)算機(jī)輔助建模是利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)有力的計(jì)算功能和高效率的圖形處理能力,輔助設(shè)計(jì)者進(jìn)行工程和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與分析,以達(dá)到理想的目的或取得創(chuàng)新成果的一種技術(shù)。
1.3.1 線框建模
線框模型的表達(dá)只需包羅形體的頂點(diǎn)和邊界,在計(jì)算機(jī)中存儲頂點(diǎn)表和邊表就可以建立形體的線框模型。線框模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單、計(jì)算量小,但不能解決求交、消隱問題,不能計(jì)算物理參數(shù)(如重量和慣性矩等)。
線框造型是CAD技術(shù)發(fā)展過程中最早應(yīng)用的三維模型,這種模型表示的是物體的棱邊。線框模型由物體上的點(diǎn)、直線和曲線組成。在線框造型的過程中,首先根據(jù)設(shè)計(jì)的需要輸入點(diǎn)的坐標(biāo)值,計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入的坐標(biāo)值實(shí)時(shí)地將點(diǎn)顯示出來,然后將點(diǎn)用直線或曲線連接起來,即構(gòu)成了三維線框模型。在汽車、飛機(jī)、船舶等新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中,大量采用線框模型來進(jìn)行新產(chǎn)品的構(gòu)思和初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),待設(shè)計(jì)方案確定后,再在線框模型基礎(chǔ)上進(jìn)行曲面或?qū)嶓w造型,完成最終的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)。
1.3.2 曲面建模
曲面造型(surface modeling)是計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的一項(xiàng)重要內(nèi)容,它起源于汽車、飛機(jī)、船舶、葉輪等的外形放工藝。曲面造型當(dāng)前已形成以有理B樣條曲面參數(shù)化特征設(shè)計(jì)和隱式代數(shù)曲面表示這兩類方法為主體,以插值、擬合、逼近這三種方法為主要手段的幾何理論體系。曲面建模包括直紋面、掃描曲面、蒙皮面、過渡曲面和邊界曲面的建模等。
1.3.3 實(shí)體建模
實(shí)體模型在計(jì)算機(jī)內(nèi)提供了對物體完整的幾何和拓?fù)涠x,可以直接進(jìn)行三維設(shè)計(jì),在一個(gè)完整的幾何模型上實(shí)現(xiàn)零件的質(zhì)量計(jì)算、有限元分析、數(shù)控加工編程和消隱立體圖的生成等。隨著實(shí)體模型領(lǐng)域內(nèi)諸如特征、約束等概念的提出,幾何實(shí)體造型的設(shè)計(jì)方法應(yīng)用非常廣泛。實(shí)體造型的表示方法主要有邊界表示法(B-rep)、體素構(gòu)造法(Constructive Solid Geometry,CSG)、八叉樹表示法、歐拉操作法、射線表示法等。
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