浅谈高级曲面实体造型的实现方法

随着CAD/CAM技术的不断发展,产品造型越来越趋于个性化,复杂曲面造型的出现在所难免。笔者所在公司专业生产各类耳机,使用Pro/ENGINEER、UG等软件进行三维设计已有多年。图1所示为耳机导线上用于放置驻极体传声器的话盒盖-话盒座零件装配在一起时的效果图,图2为话盒盖-话盒座零件装配后产生的爆炸效果图。     

复杂曲面造型及在CAD／CAM中的应用

本文提供了一种根据Bézier曲面理论拟合复杂曲面的方法。使用这种方法,可以解决通过拟合散乱数据点来得到复杂曲面的一大类问题。在计算曲面截面线方面,由于广泛地应用了分割定理及其退化形式,从而节省了大量的计算量。应用这些方法,我们编制了曲面CAD/CAM程序系统,并成功地在数控机床上加工出了柴油机进气道等模具。     

BOOL—一个基于微机的实体造型系统

BOOL系统是一个在IBM-PC/AT微型计算机上实现的实体造型软件。它采用边界表示法(B-Reps)作为实体模型的内部表示,实体模型的构造用构造性实体几何(CSG-Constrtive Solid Geometry)法和扫动(Sweeping)法来完成。实体模型的布尔运算算法采用了专门设计的局部化技术,降低了系统的运算开销。     

散乱数据曲面造型的凸组合Bezier三角曲面片插值方法

本文讨论了在计算机辅助设计和计算机图形学的散乱数据曲面造型中一种有效的凸组合Ｂｅｚｉｅｒ三角曲面片插值方法。构造曲面的方法是对三角剖分的每一条边,得到一个插值已知条件的５次Ｂｅｚｉｅｒ三角曲面片,它与共此边的相邻５次Ｂｅｚｉｅｒ三角曲面片满足Ｃ＾２连续条件,然后对三角剖分的每一个三角形,将三边对应的Ｂｅｚｉｅｒ三角曲面片作凸组合,使之仍然插值已知条件并满足Ｃ＾２连续条件,从数值例子看,效果是不错的     

曲面实体造型中曲线和曲面交点的求解

求交是曲面实体造型系统中影响拼合算法效率和稳定性的重要因素，而求交算法又是和曲面的几何表示密切相关的。ＮＵＲＢＳ虽然能统一表示所有曲面，但却给二次曲面的求交带来了不必要的复杂性。二次曲面经常在机械零件的设计中被用来描述轴、孔、槽等几何特征，因此它们的求交算法应具有高精度、高效率和高稳定性。为此，对一种实用的二次曲面表示方法——几何法进行了深入研究后，给出了构成二次曲面轮廓的几种二次曲线和空间四次曲线与二次曲面交点的求法。     

OpenGL融合技术在实体造型中的应用

１引言 近年来,随着计算机图形学中的可视化技术（Ｖｉｓｕａｌｉｚａ－ｔｉｏｎ）、动画技术（Ａｎｉｍａｔｉｏｎ）、虚拟现实技术（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）三大课题的发展,实体造型作为其核心技术也倍受重视。而ＯｐｅｎＧＬ作为一个三维图形和模型库,目前已经发展成为一个三维图形的工业标准,它是一个与硬件无关的编程接口,可以在个人计算机,图形工作站或超级计算机等各种平台上进行移植,并且具有很强的开放性。在一些逼真的高质量的三维实体造型的制作中经常会遇到对透明或半透明物体的处理,在ＯｐｅｎＧＬ中是通过融…     

曲面造型方法在工程中的应用

本文结合ＣＡＤ／ＣＡＭ软件ＵＧＩＩ的应用实践，阐述了曲面造型的方法，介绍如何从各种不同角度进行曲面造型，并给出一些实例说明各种思想的应用效果。     

Radial Supershapes for Solid Modeling

In the previous work, an efficient method has been proposed to represent solid objects as multiple combinations of globally deformed supershapes. In this paper, this framework is applied with a new supershape implicit function that is based on the notion of radial distance and results are presented on realistic models composed of hundreds of hierarchically globally deformed supershapes. An implicit equation with guaranteed differential properties is obtained by simple combinations of the primitives' implicit representations using R-function theory. The surface corresponding to the zero-set of the implicit equation is efficiently and directly polygonized using the primitives' parametric forms. Moreover, hierarchical global deformations are considered to increase the range of shapes that can be modeled. The potential of the approach is illustrated by representing complex models composed of several hundreds of primitives inspired from CAD models of mechanical parts.     

面向概念设计的实体草绘建模

提出了一种简单、快速、高效的基于草绘设计的概念模型创建方法.该方法模仿传统的纸笔草绘设计方式,允许用户自由地在笔式用户界面上勾画特征笔划,然后根据笔划的形状和位置关系采用基于特征的实体建模方法构造不同的扫描特征体素.在此基础上,采用了基于意图捕捉的特征添加及切削机制创建复杂的实体模型,给出了一些关键算法的实现过程.实验结果表明:该方法能够较好地应用到联机三维概念模型快速创建过程中.     

CAXA制造工程师软件的体系结构

介绍了通用三维几何造型与数控加工编程软件CAXA制造工程师的体系结构，技术要领，可模块的主要功能与特点，及未来的技术发展方向。     

基于任意骨架的隐式曲面造型技术

给出了一个新的基于任意多面体网格骨架的构造性自由曲面造型算法.算法首先由每个给定骨架构造出一个距离场,然后利用隐函数光滑过渡技术和CSG(constructive solid geometry)表示技术将所构造的隐式曲面自由地两两粘合成一张光滑曲面.隐式曲面的多边形化算法则用来生成最终曲面网格.以任意骨架作为基本体素,突破了传统隐式曲面以点为基本骨架的限制.而且,距离曲面很好地逼近了原骨架形状,使用户可直观地对复杂曲面进行交互设计.而形变函数的引入,则极大地丰富了此方法的造型能力.实验结果表明,基于该算法的原型系统能够方便、直观地构造复杂的自由曲面.     

三维建模中的纹理处理

纹理是影响三维模型逼真程度的最主要因素，当三维模型建立以后，需要将纹理映射在DSM上，真实地模拟三维景观。在大范围的城市三维建模中，纹理处理的工作量非常大，因此如何进行纹理处理是城市三维建模中的关键。本文将对城市三维建模中采用航空遥感影像和地面摄影影像进行地表纹理、建筑物顶部以及侧面纹理等处理的有关问题进行讨论。     

Fractals and Solid Modeling

Trying to combine fractal geometry and solid modeling seems to be a contradiction in itself, In this paper a new type of 3D objects is presented that accomplishes this combination in a specific way. Objects with a fractal macro structure and a 3D solid micro structure can be specified and rendered efficiently by using context free, attribute, geometric grammars. This new object type can be incorporated into the CSG-modeling technique (Constructive Solid Geometry) in two ways: a) using CSG for the specification of the micro structure of the new object type, b) using these fractal like objects as a new type of primitive in the CSG model. Ray tracing is used for generating high quality images of these geometrically complex objects.     

格利森圆弧螺旋锥齿轮副的实体造型方法

介绍了一种基于UG自由曲面造型的格利森(Gleason)圆弧螺旋锥齿轮副的实体造型方法，详细论述了圆弧螺旋锥齿轮齿面特征在UG for Free Form Feature中的实现方法和齿轮副的形成方式，在计算机中得到了完整的格利森圆弧螺旋锥齿轮副的三维实体造型，作为虚拟制造、仿真分析的平台。     

MESSAGE--具有自由曲面造型功能的立体造型系统

MESSAGE是一具有自由曲面造型功能的立体造型系统,它能够处理二次曲面、旋转曲面、广义sweeping曲面、自由曲面以及由平面和上述曲面围成的三维物体,系统以平面及双三次有理B样条曲面为基本曲面模型,提供了布尔运算、glue运算及多种局部修改运算.系统还具有一个独立的几何数据库,可以支持一些重要的工程应用.     

栅格型点云数据的自由曲面建模技术研究

通过研究激光线扫描测量原理以及测量数据类型，提出一种有效的数据点平滑处理技术和复杂曲面建模方法．该方法包括三个步骤：首先对测量点数据平滑处理；然后进行特征线提取，并以特征线为基础对曲面进行分割；最后，在每块测量点数据上进行以NURBS为基础的曲面构造，并将各曲面进行拼接、裁剪，形成完整的曲面。     

三维地质模型分析概述

由于三维地质建模需要对矿体的品位等属性信息进行详细的描述,所以三维地学建模须采用基于体元的方法建模,也可以由表面模型栅格化为体元模型。综述了现在常用的三维地质建模的一般方法,实体模型、四面体、块体模型、结构实体几何、似三棱柱等,并对各自的优缺点进行了分析,着重介绍了基于体元的建模方法,可为三维地质建模初学者提供一定的参考。