计算机图形学.ppt

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1、1第四讲三维形体与造型唐建国计算机图形学及其辅助设计24.1引言3表示形体的两类模型4表示形体的两类模型5表示形体的两类模型6表示形体的两类模型7表示形体的两类模型8表示形体的两类模型9表示形体的两类模型10表示形体的两类模型114.2三维形体造型技术分解表示推移表示构造表示特征表示边界表示121.分解表示空间堆叠法八叉树法细胞分解法13空间堆叠法14空间堆叠法15八叉树表示16八叉树表示17细胞表示182.扫描（推移）表示平移扫描（拉伸）旋转扫描复合扫描19平移扫描1.拉伸(1)执行方式命令行：EXTRUDE菜单：绘图

2、→建模→拉伸工具栏：建模→拉伸(2)操作步骤命令：EXTRUDE↙当前线框密度：ISOLINES=4选择对象：（选择绘制好的二维对象）选择对象：（可继续选择对象或按ENTER建结束选择）指定拉伸的高度或[方向(D)/路径(P)/倾斜角(T)]<0.0000>：20旋转扫描2.旋转(1)执行方式命令行：REVOLVE菜单：绘图→建模→旋转工具栏：建模→旋转(2)操作步骤命令：REVOLVE↙当前线框密度：ISOLINES=4选择对象：（选择绘制好的二维对象）选择对象：（可继续选择对象或按ENTER建结束选择）指定轴起点或根

3、据以下选项之一定义轴[对象(O)/X/Y/Z]<对象>：212.扫描（推移）表示223.构造表示(CSG)233.构造表示(CSG)24254.特征表示典型软件：Pro/Engineer264.特征表示第1步，用上一节介绍的“基本三维模型的创建方法”，创建本体1；第2步，在本体1上加上一个基本的长方体三维模型——长方体2；第3步，在本体1上减去一个圆柱体而形成孔3；第4步，在本体1上减去一个截面为弧的柱体而形成圆角4。第1步，创建基本特征——本体1；第2步，在本体1上添加特征——长方体2；第3步，在本体1上添加特征——孔

4、3；第4步，在本体1上添加特征——圆角4。CSG构造特征构造275.边界表示285.边界表示295.边界表示数据结构：半边数据结构翼边数据结构辐射边数据结构305.边界表示31一个实例用AutoCAD画出滚动轴承的三维造型图：32各种表示方法的对比33各种表示方法的对比34各种表示方法的对比35各种表示方法的对比36各种表示方法的对比37各种表示方法的对比385.3参数曲线曲面造型技术Bézier曲线与曲面B样条参数曲线与曲面NURBS曲线与曲面Cons曲面391.Bézier曲线与曲面Bézier曲线Bézie特征多边

5、形（起点、终点）法国雷诺汽车公司以函数逼近为基础UNISURF给定空间n+1个控制点Pi（0≤i≤n），利用n次Bernstein基函数Bi,n(t)作为调和函数，可以确定一条n次Bézier曲线，该曲线的参数方程为:401.Bézier曲线与曲面特征多边形的顶点数决定了其阶数，n较大时特征多边形的控制会减弱；由于调和函数B在整个区间不为0，曲线不能作局部修改。412.B样条参数曲线与曲面特点:B样条曲线：1.参数u的范围取决于B-样条参数的选取.2.B-样条混合函数Bk,d是次数为d-1的多项式,其中参数d可以是2到控

6、制点个数n+1之间的任意整数.422.B样条参数曲线与曲面B-样条的优点:B样条多项式次数独立于控制点数目。B样条允许局部控制曲线或曲面。B-样条的缺点:B-样条比Bezier样条更复杂。435.4不规则形体建模技术迭代函数系统基于文法的模型粒子系统动力系统