第五章-建模技术.ppt

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1、第五章建模技术主要内容：1.线框建模2.表面建模3.实体建模4.特征建模前壁板的三维线框(线框建模)复杂过渡曲面的多边倒角前壁板B级曲面的数字化主模型某新车型前壁板B级曲面的三维设计结果凸轮轴座实体结构（实体建模）5.1基本概念1.基本概念（1）建模：将对三维实体认识描述到计算机内部、让计算机理解的过程。（2）几何建模系统：够定义、描述、生成几何实体，并能交互编辑的系统。（3）几何建模类型：线框建模（WireframeModeling）表面建模（SurfaceModeling）实体建模（SolidModeling）特征建模（FeatureModeling）5.

2、1基本概念1.基本概念（1）建模：将对三维实体认识描述到计算机内部、让计算机理解的过程。（2）几何建模系统：够定义、描述、生成几何实体，并能交互编辑的系统。（3）几何建模类型：线框建模（WireframeModeling）表面建模（SurfaceModeling）实体建模（SolidModeling）特征建模（FeatureModeling）2.建模技术（1）建模技术：以计算机能够理解的方式，对实体进行确切的定义和数学描述，在计算机内部构造一个实体的模型。（2）产品数据模型产品或零部件的设计思想和工程信息是以一定数字化模型存储的。模型一般由数据、数据结构、算法

3、三部分组成。（3）模型应用：产品信息化的源头。产品设计分析、工程图生成、数控加工编制与加工仿真、数字化加工与装配中的碰撞干涉检查生产过程管理（4）建模过程5.1.2几何建模与特征建模几何建模（1）几何建模以几何信息和拓扑信息反映结构体的形状、位置、表现形式（如线条类型等）等数据。（2）几何信息物体在空间的形状、尺寸及位置的描述。几何信息包括有点、线、面、体的信息。只用几何信息表示物体常会出现物体表示的二义性。（3）拓扑信息指构成物体的各个分量(顶点、边棱线和表面)的数目及相互之间的连接关系。（4）拓扑信息关系表示a)面与面的连接关系b)面与顶点的组成关系c)面

4、与边棱线组成关系d)顶点与面的隶属关系e)顶点与顶点间的连接关系f)顶点与边棱线的隶属关系g)边棱线与面的隶属关系h)边棱线与顶点的组成关系i)边棱线与边棱线的连接关系（5）链表数据结构——记录几何信息与拓扑信息顶点表——记录顶点的序号及其坐标值面表——面与边棱线、面与顶点之间的邻接关系体表——存放各个面在面表中的首地址及其某些属性线号线上端点号线号线上端点号线号线上端点号[1]12[5]56[9]15[2]23[6]67[10]26[3]34[7]78[11]37[4]41[8]85[12]48点号xyz点号xyz1001500020116010311171

5、1041018100立方体的边表立方体的顶点表2.特征建模（1）几何模型的缺陷只是物体几何数据及拓扑关系的描述，无明显的功能、结构和工程含义。（2）特征建模技术将产品的零部件设计常用几何体的几何定义为特征将特征与工艺过程设计、数控加工自动编程相结合，提出了面向制造的设计(DFM)概念特征的概念引伸产品设计所需要的知识零件设计所应具有的功能加工过程中的工艺过程5.1.3CAD/CAM建模的基本要求建模技术是系统的核心建模的过程依赖于计算机的软硬件环境面向产品的创造性过程建模技术应满足以下要求：1.建模系统应具备信息描述的完整性2.建模技术应贯穿产品生命周期的整个

6、过程3.建模技术应为企业信息集成创造条件5.2.1二维线框建模（1）二维线框建模以二维平面的基本图形元素（如点、直线、圆弧等）为基础表达二维图形。（2）边式系统只描述轮廓边，然后通过不同类型轮廓边的相互顺序实现绘图目的。5.2线框建模线框建模的原理（1）线框建模：利用三维实体的棱线构成的立体框架。（2）线框建模数据结构——表结构。存贮该物体的顶点及棱线信息，实体的几何信息和拓扑信息层次记录在顶点表及边表中。V5(x5y5)V1(x1y1)V4(x4y4)V2(x2y2)V3(x3y3)E3E1E2E4E5E6(a)二维图形图形E1E2E3E4E5E6V1V2V

7、3V4V5(x1y1)(x2y2)(x3y3)(x4y4)(x5y5)(b)树形结构顶点号坐标值VFPVAPV1V2V3V4V5x1y1x2y2X3y3x4y4x5y5OV1V2V3V4V2V3V4V5O棱线号顶点号EFPEAPE1E2E3E4E5E6V1V2V2V3V3V4V4V5V1V5V1V4OE1E2E3E4E5E2E3E4E5E6O(c)顶点表（几何关系）(d)边棱线表（拓扑关系）VFP—顶点循环链表的前指针VAP—顶点循环链表的后指针EFP—棱边循环链表的前指针EAP—棱边循环链表的后指针二维图形的建模原理（边式）（3）面式系统是将封闭轮廓边包围的

8、范围定义成一个平面，并作为一个整体来处