《维产品建模技术》PPT课件

《《维产品建模技术》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、9三维产品建模技术几何建模：以计算机能够理解的形式，对实体进行确切的定义，赋予一定的数学描述，再以一定的数据结构形式对所定义的几何实体加以描述，从而在计算机内部构造一个实体的模型。三维几何建模主要是指三维空间的立体经并、交、差等集合运算和旋转、平移、缩放等几何变换，产生设计者所希望得到的较为复杂的立体模型的过程。三维立体的造型是三维图形系统的核心和基础。三维图形系统的主要功能模块窗口管理各种模块事件响应用户界面数学计算通用函数库求交算法数学计算通用函数库基本算法布尔运算基本体的CSGB-Rep表达基本体素表达画线框消隐图真实感显示显示算法数据结构1.点typedefstruct

2、{intID;floatx,y,z}TPoint;点是几何造型中的最基本元素,平面立体、曲面立体、曲线、曲面等形体均可用有序的点集表示。2.边是两个或多个相邻表面的交线,是一维几何元素.直线由两端点确定、曲线由一系列型值点或控制点表示typedefstruct{intID;intVertex[2];}TEdge;三维图形中的几何元素的定义3.面面是二维几何元素，是形体上一个有限、非零的区域，由一个外环和若干个内环界定其范围。几何造型中常分平面、二次面、双三次参数曲面等形式。面有方向性，一般用面的外法矢方向定义其正方向，若一个面的外法矢向外，则此面为正向面；反之，为反向面。typ

3、edefstruct{intID;floatA,B,C,D;intVertex[3];}TFace;4.环5.体环是由有序的有向边（直线段或曲线段）组成的面的封闭边界。环中的边不能相交，相邻两边共有一个端点；环有内环和外环之分432143218765体是3维几何元素，是由封闭表面围成的空间。1-2-3-4-1外环为:1-2-3-4-1内环为:5-6-7-8-5一个面可以没有内环，但必须有且只有一个外环。体素的三种定义形式：（1）组合成复杂形体的简单立体，如棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、圆环、球体等。（2）某一截面轮廓线沿一条（或一组）空间参数曲线作回扫或平扫描运动而产生的实体。（3）

4、用代数半空间定义的形体，表示为{(x,y,z)

5、f(x,y,z)0}6.体素体素是可以用有限个尺寸参数定形和定位的立体。几何建模方法对实体的描述和表达建立在几何信息和拓扑信息处理的基础上。几何信息：指物体在空间的形状、尺寸及位置的描述。拓扑信息：构成物体的各个分量的数目及相互之间的联接关系。平面立体的9种拓扑关系：面相邻性、面－顶点包含性、面－边包含性、顶点－面相邻性、顶点相邻性、顶点－边相邻性、边－面相邻性、边－顶点包含性、边相邻性三维几何建模系统分类形线框模型体的定义形表面模型体实体模型示形式按照对这两方面信息的描述和储存方法的不同，三维几何建模系统可分为：1.线框模型(

6、WireframeModeling)基本思想用三维空间的线条表达模型的棱边立方体12边8顶点V3V7V1V4V5V6V8e1e2e3e4e5e6e7e8e12e9e10e11V2Cubee1e2e10e11e12V1V2V2V3V4V7V8与形体之间不存在一一对应关系，是真实物体的高度抽象，不适合真实感显示.线框模型是用顶点和邻边来表示形体形体表示成一组轮廓线的集合线框模型二维绘图系统的自然扩展增加了Z坐标可以产生任意视图，并保证正确的投影关系工程图绘制比二维绘图系统大大前进了一步线框模型－讨论当前应用实体造型系统中的辅助手段优点：简单、处理速度快缺点：不能明确给出定点与形体之

7、间的关系，因此不能解决剖视图、消隐图、明暗色彩图、加工处理等。线框模型所存贮的几何信息是一些线段的信息，一般是各棱线的端点和棱线的类型。因此，线框模型所需内存很少，计算机处理简单、迅速。但由于它是用棱线等来表示物体的形状，只包含了三维立体的一部分形状信息，诸如一个面由哪几条棱线组成，立体内部与外部如何区分等，用线框模型都无法表示。即用线框模型可以表示机械零件的各种投影图，但线框模型也有一定的局限性：(1)存在二义性，即有时一种数据可以表示成某一种图形，也可以看成是另外一种图形；(2)另外用线框模型不能解决两个平面的交线、消除隐藏线、隐藏面等问题，当然也不能输出剖面图。2.曲面模

8、型(SurfaceModeling)基本思想采用空间的曲面来表示物体的外表面基本面素：可以是平面或二次曲面，如圆柱体、圆锥体、圆环面、回转面等。通过各面素的连接构成组成面，各组成面的拼接就是所构成的模型数据结构：仍是表结构，除给出边线及定点信息之外，还提供了构成三维立体各组成面素的信息。---由面的集合来定义形体将形体表示成一组表面的集合形体与其表面一一对应，适合于真实感显示V1V2V3V4V5S1S2E1E2E3E4E5E6面号特征码始边顶点数面号内环特征码始边顶点数面号内环1003200