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.     

基于NURBS曲线曲面造型理论的产品外形系统设计

为了设计一个适用于产品外形设计的系统,文中重点对曲线曲面造型模块进行了研究,在NURBS曲线曲面造型模块中融入了实体造型的功能,设计了便于扩充和维护的曲线曲面类层次结构,并讨论了曲面造型模块的应用流程,通过与数据导入导出功能的衔接实现了与其它造型软件之间的数据共享,提高了系统造型效率,缩短了产品设计周期。在内核的显示模块设计中,提出了一个包含两个显示链表的显示类结构,用以加快图形对象的显示速度。     

基于NURBS的雕塑实体造型系统

本文介绍了一个基于ＮＵＲＢＳ精确表达的雕塑实体造型系统－－ＳＣＡＤ１．０，该系统采用曲面模型和实体模型相统一的雕塑实体模型，扩大了造型覆盖城。用ＮＵＲＢＳ精确表达二次曲面和自由曲面，使整个系统具有一致的数学模型。该系统具有较强的造型功能，基本上满足了工程实际的需要。另外，ＳＣＡＤ１．０还有曲面ＮＣ加工的干涉检验和轨迹仿真等功能。     

三维几何造型系统

1.系统结构及特点 我们研制了一种适用于微机的新颖的产品设计造型系统(PLAGE),该系统的三维部分结构见图1.由图可见,它能生成单个物体、相交曲面,也能生成装配体,经过消隐生     

新一代几何造型系统—GEMS4.0

ＧＥＭＳ４．０是清华大学ＣＡＤ中心在工作站上用Ｃ语言开发的新一代几何造型系统。和９０年代初问世的第三代几何造型系统相比，它具有如下特点：基于线框，表面，实体和特征表示的非流形造型；具有参数化设计，变量几何，尺寸驱动；扫描面，自由曲面和雕塑面用非均匀有理Ｂ样条（ＮＵＲＢＳ）表示，几何数据及属性的文件传送和数据库存取基于国际标准ＳＴＥＰ；基于窗口环境，面向对象的事件驱动和数据表格驱动的系统结构有利于开     

箱体类塑件注射模三维造型方法

基于ＡｕｔｏＣＡＤ Ｒ１２工作平台,以箱体类塑件为对象开发了一种注射模ＣＡＤ系统,该系统提出了一种新的高级体素单元－切片体素;提出了利用二维塑件图形来获得三维塑件几何造型的图形数据输入方法和能完成复杂成型零件的三维几何造型技术;设计了相关的系统数据库接口,实现了系统各模块内部数据的集成统一等关键技术;给出了模具三维装配造型和装配图纸生成实例。     

二维半自由曲面造型技术与雕刻系统

描述二维自由曲面的造型技术，提出了基于区域填充拉伸、纹理映射、线状模型的造型方法，并对中国水墨画的浮雕造型方法进行了描述。自然物体表面模型的生成技术是二维半模型造型的技术关键，采用由影调到物体表面外形的恢复技术，有效地解决了从实体图象到模型表面的重建问题。     

以复形为基础的非流形造型与基于物理的造型相结合的物体表示

提出一个新的表示物体的框架。通过非流形造型与基于物理的造型相结合，从拓扑结构和几何信息两个方面扩大了模型的表示范围。以代数拓扑中的复形为基础的非流形造型的作用是生成物体的拓扑框架，既可以表示ＣＡＤ的物体，更适合表示具有复杂拓扑结构的自然物体。基于物理的造型的作用是在拓扑框架上生成最终的几何信息。二者的结合提供了一种新的几何造型手段。     

以复形为基础的非流型造型与基于物理的造型相结合的物 …

提出了一个新的表示物体的框架，通过非流形造型与基于物理的造型相结合，从拓扑结构和几何信息两个方面扩大了模型的表示范围，以代数拓扑中的复形为基础的非流形造型的作用是生成物体的拓扑框架，既可以表示ＣＡＤ的物体，更适合表示具有复杂拓扑的自然物体，基于物理的造型的作用是在拓扑框架上生成最终的几可信息，二者的给提供了一种新的几何造型手段。     

基于三幅图像的曲面造型及纹理提取

利用标准的参数曲面来表示真实的三维曲面物体，并将物体正面、侧面及背面拍摄图像的侧影轮廓线作为约束，通过最小化线性约束下的二次目标函数实现曲面造型。将曲面重新投影到物体的正面、背面及侧面图像上，利用基于重心坐标的加权纹理提取方法提取纹理图像。利用真实图像实现了逼真的曲面造型，验证了该方法的可行性和正确性。     

面向特征的造型工具

基于特征的设计策略已经向传统的造型系统提出了新的挑战,而在已有的公称几何模型上附加加工信息的各种尝试遇到了较大的困难,并未取得令人满意的成果。本文提出了一个名为“面向特征的造型工具”的工程环境(FOMT),它主要由特征库、知识库、数据库三方面构成。在FOMT中所讨论的特征与其相应的设计和制造知识相关,它反映了CAD与CAM集成的策略。根据“面向对象”的概念,这种工具为工程设计提供了一个统一几何描述、知识表达和数据操纵的范例。基于这种思想,笔者在华中理工大学开发了一个特征造型工具系统(FSMTS)的原型。     

非流形几何造型的布尔运算

非流形的几何造型用统一的结构来表示线框、表面和实体,是目前几何造型系统研究的热点。而模型的构造需要一个有效的布尔算法。论文提出一种由布尔运算定义的能够快速和任意重塑几何模型的新方法。这种方法利用非流形几何造型的性能,使得人们可以反复进行交互设计,并可用于特征造型。     

实体造型技术在新型高速低阻犁犁体曲面优化设计中的应用

将实体造型技术应用于农业机械CAD中是一次探索性尝试，本文研究分析了实体造型在犁体优化设计中所发挥的重要作用。结合实体造型技术开发的，面向新型高速低阻犁的CAD软件系统，通过几何建模和实体造型处理，能够生成犁体的静、动态真实感图象，并可模拟土壤在犁体曲面上的运动轨迹，使设计人员可直接在屏幕上进行交互式修改，避免实物模型的制作和实际不可能实现的错误设计，缩短了研究、优化与开发过程，提高了设计质量。     

异型曲面造型初探

本文讨论了“陶瓷产品CAD集成系统”中异型曲面造型技术。我们运用ARX工具进行AutoCAD R14的二次开发，利用ARX库设计一个新类，为AutoCAD实体数据库增加了一个实体，使Auto-CAD在三维曲面造型上的功能得到了加强。通过简单的操作，即可生成AutoCAD R14本身不易生成的复杂的陶瓷产品造型。     

非流形几何建模拓扑数据结构的研究

当前ＣＡＤ技术的发展趋势是特征造型、行为建模、信息集成。几何建模作为ＣＡＤ系统的核心,是影响ＣＡＤ系统功能的重要因素。非流形几何建模可以用统一的数据结构来表示线框、曲面、实体模型,从而为在底层实现特征造型、变量化设计、行为建模提供了可能。本文概括了非流形几何建模的基础理论知识,提出了一种基于非流形几何建模的新型拓扑数据结构,应用ＯＯＰ及开放式软件开发思想探讨了开发具有自主知识产权的三维实体ＣＡＤ平     

实体造型的现状与展望

实体造型技术经过了二十多年蓬勃发展,任何对其现状和发展进行综述的试图都是困难的。本文把实体造型的发展分为两个阶段,即基于几何模型的造型(GBSM)和基于特征模型的造型(FBSM)。贯穿这两个阶段的四条线索是:增强形体表示能力、增强建模手段、增强重设计能力和CAD/CAM一体化。文章把实体造型的主要技术纳入一个统一模型,然后从设计过程的角度,就设计语言、设计约束、设计原型和语义信息四个方面分析实体造型的若干问题和研究方向。     

基于卷积曲面的几何造型方法

卷积曲面是一种很有潜力的隐式曲面造型方法。由于卷积的可叠加性质,使得其生成的曲面很光滑,不会产生凸包和裂缝。卷积曲面造型是基于骨架的,其骨架可以是曲线或曲面,也可以以物体轮廓线为骨架原型来获取所需要的物体造型。在卷积造型的过程中,通过对骨架加权可以精细地控制结果曲面的形状。在介绍了卷积曲面造型的各类方法后,分析了其特点和发展方向。     

一种特征造型的拓扑元素命名机制

特征造型是CAD系统的关键技术,而拓扑元素命名机制是特征造型最根本的问题之一.提出一种以特征为基础,对特征实体的面进行统一命名的方法,并在此基础上对特征实体的边和点进行命名.特征名在建模过程中保持不变,从而实现在模型编辑过程中对拓扑元素的正确记录与维护.针对拓扑边的分裂及曲面相交产生多条交线的问题,给出了参考线的概念及定义原则,有效解决了对分裂边及多交线的区分与引用问题.     

三维几何造型系统—GEMS

GEMS是在32位微型计算机图形系统或CAD工作站上运行的、用长方体、圆柱、圆锥、球、环、平移体、回转体、部件等十余种体素,经几何变换和集合运算,构造成实际的比较复杂物体的三维实体造型系统。它具有分层模块结构、全交互的用户接口、形象直观的输入方式、数据表格驱动的屏幕菜单、形体的层次网状定义和调用、基于结构的实体几何(CSG)和边界表示(BReps)的存储结构、正则集合运算、与PHIGS图形标准一致的输出流水线、多种实用的变换、成角剖切、体内巡视动进、贴面处理、便于移植等特点。它可直接应用于空间布置、建筑方案设计、机械零部件的CAD/CAM、结构分析等领域,也为进一步开发模拟仿真、计算机视觉、机器人等实用系统打下了良好的基础。     

MDT在实体造型中的应用

ApplicationofMDTontheSolidModelingLiYunjiangFanBinghuiRongXuewen随着微机硬件水平和软件技术的迅猛发展,Autthesk公司于1996年3月推出了基于微机平台的三维产品级CAD软件──MDT（MechanicalDestodesk）,1997年又推出了居于领先地位的、基于特征的参数化实体造型和复杂曲面造型软件MDD,它圆满地将二维绘图与三维造型技术融为一体。由于NI］yT是基于特征的三维实体造型软件,且特征又可以携带大量的工程信息,因此使用MW可以较容易将CAD、CAPP和CAM的各个子系统有机地连接在一起。1特征和实体造型过程关于特征的定义…