基于Web的产品外观造型协同设计应用技术研究

通过Java和Open I-DEAS编程实现Web页面同I-DEAS间通信;通过Prg和Excel结合,实现三维模型独立参数的修改,并利用Excel电子表格的数学关系式,实现对三维模型非独立参数的取值进行参数化设计,利用参数尺寸来驱动图形的参数化设计,最终实现客户端免安装,用户可以通过通用浏览器对三维产品模型的参数化设计,实现WCSCD参数化设计系统的开发.     

超二维环境下尺寸驱动和参数设计的研究

超二维环境的最大特点在于使用了二维数据表示三维模型，实现了不建立三维模型直接对三维模型的各向投影进行参数设计，直接修改复杂工程图，由于相对三维工程实体，纯二维数据信息量不足，而按以往方法用多视图来弥补，又因视图间缺乏必要联系，无法建立和描述三维信息，因而，超二维模型引入视图投影信息，使之具有一定的三维信息。通过结合当前尺寸驱动和参数设计的现状，在超二维环境下，引和高等画法几何学多视图间的投影原理，     

超二维环境下尺寸驱动和参数设计的研究

超二维环境的最大特点在于使用了二维数据表示三维模型,实现了不建立三维模型的情况下直接对三维模型的各向投影进行参数设计,直接修改复杂工程图。由于相对三维工程实体,纯二维数据信息量不足,而按以往方法用多视图来弥补,又因视图间缺乏必要联系,无法建立和描述三维信息。因而,超二维模型引入视图投影信息,使之具有一定的三维信息。本文旨在通过结合当前尺寸驱动和参数设计的现状,在超二维环境下,引入高等画法几何学多视图间的投影原理,借鉴特征造型的思想,从数学原理、几何建模方式、约束传播机制等关键点上,提出了一套基于视图投影和画法几何推理的参数设计方法,并在奇特超二维参数绘图（CIT_Sdraft ）系统得以应用,为CAD技术的进一步研究提供新思维。     

工业建筑预埋件三维快速装配设计方法

当前工业建筑结构预埋件设计主要采用二维CAD 软件,效率较低且容易 出错。为此提出基于广义参数化模板的三维预埋件快速装配设计方法。该方法建立包含三维 参数化形状结构、安装定位方式和二维投影简图等各种信息的预埋件广义参数化模板;通过 构建预埋件参数化模板库,采用基于历史的装配设计技术,实现预埋件的快速安装设计。该 文方法已经集成到商品化工业建筑结构三维CAD 软件InteRDS 中,并在实际工程设计中得 到应用。     

基于SolidWorks的换热器管板参数化设计

为降低换热器中非标件管板设计的复杂性,提出了最小单元布管法求出管板上管孔中心坐标集合的设计草图,应用SolidWorks二次开发技术对管板三维模型进行参数化设计,通过修改工程图参考方法实现标准工程图的自动生成,实现了从设计草图到三维建模再到工程出图的管板自动参数化设计。实际应用表明,该方法能实现常见管板的快速设计,使管板的平均绘制时间由传统的4工时缩短为0.5工时,有效地提高了管板设计效率。     

盒型CAD系统的设计和实现

为提高折叠纸盒设计的效率和准确度，设计并实现了一个盒型CAD系统．提出了一个盒型数据描述格式PKS．运用参数化设计和零件装配技术生成二维盒型结构图；同时根据二维数据自动生成包装盒的三维模型．     

面向客户便捷交互的三维衣领款式参数化设计技术

由于传统二维衣领CAD不够形象直观,客户难以参与衣领款式的设计.为此提出一种支持客户便捷交互的衣领款式设计方法.通过多层次模型对三维衣领进行参数化表达,给出立领、平领、衬衫领、翻驳领等典型衣领款式的几何模型,并自动构建衣领曲面;根据轮廓曲线拖曳驱动衣领曲面造型,给出了轮廓曲线约束表达、求解方法,提高交互友好性;对轮廓曲线编码/解码,实现衣领款式存储与重用,方便设计成果共享;采用质点-弹簧模型参数化展平三维衣领曲面,生成二维裁片,结合纹理映射支持客户图纹设计.最后给出三维衣领款式设计实例,结果表明该方法适合客户便捷交互,可较好地表达衣领款式的要求和创意.     

面向现浇混凝土结构的三维分层参数化设计方法

为了解决大型工业建筑现浇混凝土结构设计效率低下等问题,提出三维分层参数化设计方法.该方法将现浇混凝土结构划分成相互关联的子结构,构建现浇混凝土结构的分层参数化模型;通过分析基于历史的参数特征造型技术的实现方法,提出分层参数化模型的变更传播机制和重构策略,实现对模型的快速设计与修改.文中方法已经在商品化的三维CAD系统InteRDS中得到应用,应用结果表明,其设计效率能够满足实际工程设计的要求.     

斜交桥梁三维参数化造型研究

斜交桥梁在桥梁总数中所占比重仅次于正交桥梁。斜交桥梁的三维造型对桥安全检测信息的可视化、记录、组件二维展开图的绘制等有着重要的研究意义。研究了斜交角的存在对桥梁部件、组件及整桥拼接过程的影响,并对桥梁模型三维参数化设计过程进行分析和总结。在此基础上,对梁式桥上部结构、下部结构和整桥拼接的三维参数化设计过程进行了研究。并基于以上研究实现了斜交桥梁的三维可视化。实践表明,该方法可有效解决斜交桥梁的三维造型问题,且具有桥梁参数化设计彻底,建模速度快,可灵活应对多样化建模需要,模型三维仿真度高的特点。     

基于二维视图特征的三维重建

在分析现有ＣＡＤ二维参数化设计,三维参数化设计以及三维重建方法的基础上,基于工程图图形的整体宏观性,图形拓扑性及三维视图的投影规律,提出了二维视图特征的概念及一种新的工程图处理方法。     

Topology based 2D engineering drawing and 3D model matching for process plant

Process plant models mainly include 3D models and 2D engineering drawings. Matching calculation between these CAD models has wide applicability in model consistency check and retrieval. In process plant, engineering design standards make 2D engineering drawing and 3D model differ in geometry, proportion and structure, leading to the inapplicability of current shape-feature based matching approaches. Since connection relationships between components are the core of a process plant, a topology based algorithm is proposed. Firstly, by exploiting components as vertices and relationships as edges, both 2D engineering drawing and 3D model are preprocessed into graph structures. Then each model’s relationship types are extracted from the graph. Finally, regarding the extracted relationship types as primary feature, feature similarity is calculated to measure the matching degree between their corresponding models. The proposed algorithm is geometric deformation invariant. Experiments with industrial applications are presented, which demonstrates the effectiveness and feasibility of the proposed algorithm.     

基于ObjectARX 开发工程图模块的研究

三维实体建模在机械产品的设计过程中得到了广泛应用,但二维工程图仍 是当前指导生产和进行技术交流必不可少的文件。为了从三维实体模型快速得到二维工程 图,利用ObjectARX 二次开发工具,在AutoCAD 平台上开发工程图模块,实现了实体模型 向工程图的快速转化以及自动标注。工程图生成在模型空间,方便后续操作。通过实例证明 该工程图模块能够从特征实体模型中提取工程图的相关信息,快速生成二维工程图,大大提 高用户的工作效率。     

工程设计中多图联动建模技术的研究与应用

工程设计中多图联动建模技术提供用户友好的工程设计空间,建立了工程原理图和多个工程布置图之间的信息关联。采用3D数据存储——2D图形可视转换技术,得到图形变换矩阵。把设备的各个视图的图块预存入图形库中,绘图时,设置相应的绘图图层,只要在布置图的一个视图中插入设备图,系统会在其他视图中自动插入相应的投影图形,并且当修改或者删除一个视图中的图形时,其他视图对应的图形也会自动完成相应的操作,实现了多个工程视图的联动。     

一种二维工程图向三维模型的尺寸映射算法

针对当前制造型企业内部存在二维工程图和三维CAD模型之间的数据共享问题,提出一种基于图匹配的二维工程图向三维CAD模型的尺寸映射算法,将二维工程图中的尺寸信息直接映射到对应的三维CAD模型上。首先将三维模型进行投影得到投影视图,然后将投影视图和二维工程图转化为一种空间关系图,对两个空间关系图进行图匹配,找出图元间的映射关系,并且利用工程图中尺寸标注的特点对算法进行改进,提高算法效率和可靠性。实验结果表明,该算法可以很好的实现二维工程图向三维CAD模型的尺寸映射。     

Revit三维模型中房间信息的自动标注方法

针对Revit模型三维视图不能显示房间名称及房间编号（ID）的问题,设计了自动标注Revit三维模型中房间信息的中间件.该方法采用面向对象的C#编程语言,借助Revit API扩展方式,首先识别出Revit模型各楼层平面图的建筑构件,提取房间坐标数据信息;结合SQL server,建立BIM数据库（Epplus库）,存储提取的数据信息;最后,利用Visual Studio和Revit平台,采用坐标数据匹配方法,实现Revit三维模型房间信息的自动标注.实例仿真证明,该方法能够自动准确定位识别Revit模型中的房间,完成标注,提高了设计人员和审图人员工作效率.     

THE OBJECT-ORIENTED INTELLIGENT PROGRAMMING IN CAD/CAM

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钢结构节点三维实体技术

针对钢结构节点设计和施工图绘制需要大量构造细节的问题,应用钢结构节点的三维实体技术,研发相应的钢结构后处理系统.采用模板的概念与方法表达各种形式的钢结构节点,用三维实体技术构造钢结构节点及构件的三维计算机模型.该系统作为钢结构专业CAD软件3D3S的核心技术已经成功应用于数千项实际工程的施工详图设计中,实用性很强.     

ED-DESIGN: An engineering drawing based design model for computer understanding

Constructing a solid model through computer understanding of engineering drawings could resolve the input problem of solid models. For computer understanding, however, the engineering drawing has to be defined and represented with clear semantics. The conventional engineering drawing is usually described by showing examples and represented as a set of curve segments on a drawing plane, so that it can only be understood by human engineers. In this paper, an engineering drawing based design model, ED-DESIGN, which is much more computer understandable than the conventional one is proposed. In this model, an engineering drawing is represented in a drawing space rather than in a drawing plane. In other words, the scheme of engineering drawing is interpreted as pseudo-3D surface design scheme rather than a 2D design scheme. With this design model, it is possible to develop definite knowledge for constructing a solid model through computer understanding.     

Sketch-based design for green geometry and image deformation

User interfaces have traditionally followed the WIMP (window, icon, menu, pointer) paradigm. Though functional and powerful, they are usually cumbersome for a novice user to design a complex model, requiring considerable expertise and effort. This paper presents a system for designing geometric models and image deformation with sketching curves, with the use of Green coordinates. In 3D modeling, the user first creates a 3D model by using a sketching interface, where a given 2D curve is interpreted as the projection of the 3D curve. The user can add, remove, and deform these control curves easily, as if working with a 2D line drawing. For a given set of curves, the system automatically identifies the topology and face embedding by applying graph rotation system. Green coordinates are then used to deform the generated models with detail-preserving property. Also, we have developed a sketch-based image-editing interface to deform image regions using Green coordinates. Hardware-assisted schemes are provided for both control shape deformation and the subsequent surface optimization, the experimental results demonstrate that 3D/2D deformations can be achieved in realtime.     

VBA在水轮机辅助设计中的应用

为更好地综合运用计算机自动绘图技术和混流式水轮机叶片设计理论,通过Microsoft Excel的VBA编程工具进行二次开发控制AutoCAD自动绘制水轮机部分图形,完成叶片三维绘形和速度三角形绘形,实现水轮机叶片参数计算与绘图一体化.该方法可提高工作效率,大大减少重复性工作量,为水轮机叶片参数优化和设计优化提供参考.