1.3　計算機輔助三維建模

計算機輔助建模是利用計算機強有力的計算功能和高效率的圖形處理能力，輔助設計者進行工程和產品的設計與分析，以達到理想的目的或取得創(chuàng)新成果的一種技術。

1.3.1　線框建模

線框模型的表達只需包羅形體的頂點和邊界，在計算機中存儲頂點表和邊表就可以建立形體的線框模型。線框模型數據結構簡單、計算量小，但不能解決求交、消隱問題，不能計算物理參數（如重量和慣性矩等）。

線框造型是CAD技術發(fā)展過程中最早應用的三維模型，這種模型表示的是物體的棱邊。線框模型由物體上的點、直線和曲線組成。在線框造型的過程中，首先根據設計的需要輸入點的坐標值，計算機根據輸入的坐標值實時地將點顯示出來，然后將點用直線或曲線連接起來，即構成了三維線框模型。在汽車、飛機、船舶等新產品的設計中，大量采用線框模型來進行新產品的構思和初步結構設計，待設計方案確定后，再在線框模型基礎上進行曲面或實體造型，完成最終的產品結構詳細設計。

1.3.2　曲面建模

曲面造型（surface modeling）是計算機輔助幾何設計和計算機圖形學的一項重要內容，它起源于汽車、飛機、船舶、葉輪等的外形放工藝。曲面造型當前已形成以有理B樣條曲面參數化特征設計和隱式代數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　實體建模

實體模型在計算機內提供了對物體完整的幾何和拓撲定義，可以直接進行三維設計，在一個完整的幾何模型上實現零件的質量計算、有限元分析、數控加工編程和消隱立體圖的生成等。隨著實體模型領域內諸如特征、約束等概念的提出，幾何實體造型的設計方法應用非常廣泛。實體造型的表示方法主要有邊界表示法（B-rep）、體素構造法（Constructive Solid Geometry，CSG）、八叉樹表示法、歐拉操作法、射線表示法等。