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。     

几何约束满足的统一模型

几何约束满足是参数化设计中的中心问题,研究了陈述和构造统一的约束满足策略,通过将冗余约束转化为形状自由度的方法解决了构造序列的约束闭环问题,采用剪枝和凝聚相结合的策略实现了欠约束和完备约束系统的分解,并在参数化设计与绘图系统ＭＤＳ４．０上实现。     

圆锥齿轮实体参数化逆向造型设计

提出实体参数化逆向造型设计的方法，介绍应用该方法开发圆锥齿轮三维实体参数化造型设计系统的过程。采用小型CAD软件的基本造型功能对圆锥齿轮三维基体作造型设计，再利用其宏记录自动生成程序的功能将宏文件和齿形生成程序结合，在Visual Basic环境下实现圆锥齿轮基体与齿形三维实体参数化逆向造型设计。旨在提供一种对CAD软件二次开发的新方法，使设计者掌握运用该方法对复杂三维实体进行参数化设计，从而提高开发小型CAD软件的能力。     

人工关节实体造型参数化设计

人工关节虚拟制造系统的基础是假体的实体模型，阐述了建立人工关节实体模型的一种方法，该方法利用一张X光片，通过进行图像处理，坐标变换和实体造型即可生成实体模型，最后，给出了建立人髋关节实体模型的实例。     

MDT实体造型技术研究

本文对MDT的实体造型过程、工作平面、草图平面和用户化环境问题进行了探讨，并提出了切实可行的处理方法。     

基于ACIS平台的三维参数化实体造型设计

介绍了ACIS开发平台和参数化造型技术,并对基于ACIS平台的三维参数化实体造型系统的实现方法进行了深入研究,运用面向对象思想,给出了实现系统的框架结构.     

基于液压集成块特征的三维参数化实体造型设计

本文通过对液压集成块设计特征和造型特征的分析,阐述了ＡｕｏｔＣＡＤ Ｒ１４．０的ＡＣＩＳ图形引擎技术在液压集成块三维参数化实体造型设计中的实现方法,最后给出应用实例并得出结论。     

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…     

参数化实体造型的分析与设计

阐述了ＭＤＴ参数化实体造型分析的方法、步骤，并研究了特征、工作轴、工作平面和草图平面的建立和使用。     

双迹线造型法

本文提出了双迹线造型方法,这个方法用母线沿着两条轨迹线变形生成几何体的外形,它能满足范围很广一类器皿物体的造型要求,文中还讨论了光照模型,表面加花处理,该法已用于陶瓷产品的造型设计。     

装配造型中的模型表示

本文研究装配活动内在的局部性、层次性及其在装配件几何联接图上的表现，引入了同联接图相关的一组概念平表示装配模型。数据结构由三个部分组成，分别表达了零件之间的装配关系，装配关系之间的主从属性和零件的分组与层次性，极大地降低了装配求解的复杂性。     

Stewart平台机构仿真研究中的实体模型

本文根据构造的实体几何造型的思想建立了Stewart 平台机构的实体模型,并采用画家算法,结合Stewart平台机构的结构特点,提出了针对该 机构的消隐算法．另外,作为一种并联机器人机构,Stewart平台机构在运动过程中也较容 易出现干涉现象,本文对干涉情况也作了讨论．上述这些算法用于Stewart平台机构运动学 仿真软件的开发实践中,取得了较好的效果．     

凸体、旋转体的体几何模型与内部可视化

在可视化与ＣＡＤ／ＣＡＭ的许多应用问题中,不但需要描述三维实体的外形,也要求表达实体的内部信息。传统的面壳模型只能描述实体的外形,无法表达实体的内部信息。针对这种情况,利用Ｂｌｅｎｄｉｎｇ形变技术给出了由实体的面壳模型构造其实体模型（体几何模型）的简易方法,从而把实体的面壳模型与实体模型的表示统一起来。体几何模型可应用于实体内部的可视化及ＣＡＤ／ＣＡＭ中。     

FEATURE SOLID MODELING TOOL SYSTEM:FSMTS

In conformity with the principle of Design for Manufacture,feature-based design strate-(?)es have been developed.As the“feature”is relevant to the“macro process plan”and“macro NCprograms”,obviously,“feature”is beyond the power of conventional solid modellers.Neverthe-less,substantial breakthrough has not been made in the solid modeling field,except“feature at-taching”or“feature recognizing”methods have been taken on.In this paper,the theory,concepts,system architecture,and algorithm principles of solid modeling tool system have beenrepresented.The practice of Feature Solid Modeling Tool System (FSMTS) developed atHuazhong University has proved that the tool may be a new foundation of Feature-Based Design.     

NURBS三参数实体造型及在模具CAD/CAM中的应用

在大量ＣＡＤ／ＣＡＭ应用类问题中，不但需要描述实体的外形，也要求表达实体的内部信息．针对这个要求，本文提出了ＮＵＲＢＳ三参数实体造型方法和形体构筑技术．本文将此方法应用于模具ＣＡＤ／ＣＡＭ系统中，如有限元建模中的形体三维有限元网格生成及相应的应力分析、质量特性计算等问题.     

OpenGL与VRML在细分几何造型中的应用

细分曲面的生成被广泛应用于计算机图形研究和几何建模应用。本文以Loop细分模式为例,研究了使用OpenGL与VRML在Windows环境下细分曲面的生成。介绍了细分造型技术的原理和OpenGL与VRML文件的结构,并利用它们强大的功能开发出细分曲面造型的系统。     

一个支持top-down设计的产品建模系统

研究了一种新型机制来实现支持ｔｏｐ－ｄｏｗｎ设计的产品建模。采用墨箱多叉树模型和设计变量约束网络（ＶＣＮ）表达产品功能，实现面向对象的产品建模；提出了分类分步分解的策略求解ＶＣＮ；在一个集成设计环境中，通过对典型零件的设计引导用户完成三维结构草图的设计和动态建立产品设计的关系模型。     

并行设计过程建模及优化

设计过程建模及优化对于缩短产品开发时间、提高企业的竞争力具有重大意义，本文提出了面向对象（Ｏ－Ｏ：Ｏｂｊｅｃｔ－Ｏｒｉｅｎｔｅｄ）的设计和并行设计过程建模方法，随后以二级圆柱直齿减速器的设计为例，介绍了以Ｏ－Ｏ过程模型为基础，以设计结构矩阵为工具的设计活动重组，并比较了重组前后所用时间，取得了明显的效果。     

基于三维实体造型的舰船立体布置CAD系统

舰船立体布置系统是基于计算机三维实体造型技术的新一代辅助设计系统，为论证设计人员提供了形象、直观的仿真设计环境，大大提高了舰船论证研究与设计的效率和质量。本文主要介绍该系统的三维模型、结构、功能、实现方法和特点。