第6章 三维实体造型1.ppt

(一)
苏小红
哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院
三维实体造型
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实体造型(Solid Modeling)
几何造型技术
第一代:手工绘制工程图
第二代:二维计算机绘图
第三代:三维线架系统
第四代:曲面造型
第五代:实体造型
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实体造型系统的发展(1/3)
60年代初期
70年代初期
英国剑桥大学的BUILD-1系统
PAC系统
日本北海道大学的TIPS-1系统
美国罗切斯特大学的PADL-1、PADL-2系统等
5年后推出BUILD-2系统
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实体造型系统的发展(2/3)
早期系统的特点:
用多面体表示形体,不支持精确的曲面表示
1978年,英国Shape Data公司,ROMULUS系统,首次引入精确的二次曲面方法用于精确表示几何形体
1980年,Evans & Sutherland开始将ROMULUS投放市场
80年代末,NURBS曲线曲面设计方法,不仅能对已有的曲线曲面(如Bezier方法、B样条方法等)进行统一表示,还能精确表示二次曲线曲面。
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实体造型系统的发展(3/3)
国际标准化组织
将NURBS作为定义工业产品形状的唯一数学方法。
最有代表性的两个几何造型系统
Parasolid:1985年,Shape Data公司
ACIS: 1990年,美国Spatial Technology公司
目前,许多流行的商用CAD/CAM软件,如Unigraphics、Solidedge、Solidwork、MDT等,都在Parasolid或ACIS基础上开发。
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三维实体的表示(1/7)
模型分类
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三维实体的表示(2/7)
数据模型
完全以数据描述
以数据文件的形式存在
包括----边界表示、分解表示、构造表示等
7
线框模型
表面模型
实体模型
三维实体的表示(3/7)
----物体的骨架
----物体的皮肤
----”有血有肉”的物体模型
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形体表示成一组轮廓线的集合,只需建立三维线段表
数据结构简单、处理速度快
所构成的图形含义不确切,与形体之间不存在一一对应关系,有二义性
不便进行光照或消隐处理,不适合真实感显示和数控加工
线框模型
三维实体的表示(4/7)
----物体的骨架
用线框模型表示的有二义性的物体
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表面模型
三维实体的表示(5/7)
----物体的皮肤
将形体表示成一组表面的集合,形体与其表面一一对应,避免了二义性
能够满足真实感显示和数控加工等需求
只有面的信息,形体信息不完整
无法计算和分析物体的整体性质(如体积、重心等) ,限制了在工程分析方面的应用
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