三维人体的草绘建模方法

提出了一种三维人体的草绘建模方法,允许用户分层次绘制人体骨架线和轮廓线草图,并快速生成三维人体模型.该方法的特征主要表现在两个方面:首先,采用层次化的人体截面模板进行形变,并使用基于距离的描述子在人体模板库中检索最符合用户绘制的模板,使结果模型更能体现人体草图特性;其次,采用参数驱动的三维人体模型生成方法,将草图轮廓特征与模板轮廓进行对应并计算三维形变参数,最后对人体模板进行形变生成三维人体模型.实验结果表明,该方法能够快速构建符合用户绘制意图的三维人体模型.     

从AutoCAD跨越到Autodesk Inventor(中)--Autodesk Inventor全接触

(接上期)四、零件设计从草图开始 运用Autodesk Inventor设计零件的过程非常简单,包括以下几个步骤。☆ 选择一个绘制草图的平面;☆ 绘制草图;☆ 约束草图;☆ 对草图进行尺寸标注;☆ 将二维草图转换为三维零件。(1) 选择绘制草图的平面所有草图都必须在草图平面上绘制,这一点     

参数化建模中的形状特征控制

参数化建模是以变量几何和生成历程树为基础、以尺寸驱动为特征的一种三维建模方法,目前已被许多ＣＡＤ软件采用。其基本过程是：首先利用草图功能勾画零件基本形状,然后根据设计要求标注必要的尺寸,最后修改尺寸值驱动模型变化以生成需要的零件模型。参数化建模在产品创新设计、变型设计和系列设计中具有重要意义。 参数化设计的目的是通过修改尺寸而快速生成新的模型。为使新模型达到设计者预想的结构,就必须对基础模型施加足够的约束。例如图１为一简单弯板零件的设计图,图上标注的是决定零件大小和形状的几个关键尺寸,若仅按这些…     

基于UG 参数化设计系统的研究

论文是以功率超声珩磨装置的参数化建模为例,在一般零件参数化设计的 基础上,提出了一种基于草图装配和草图约束的参数化设计方法。此方法是利用UG 建模里 的草图功能,在对零件模型进行几何约束和尺寸约束的基础上,用函数表达式建立多个零部 件的变量尺寸与装配草图的关系,通过对装配草图里设计变量尺寸的管理,实现整个装置零 部件之间的联动。     

草绘3维人体建模的模板形变方法

目的 采用草绘交互方式直接构造3维人体模型是当前人体建模研究的重要课题之一.提出一种草绘3维人体建模的模板形变方法.方法 针对输入的草图,首先,采用关节点定位方法获取草图中的人体关节点,根据人体结构学约束识别人体骨架结构,通过解析人体轮廓草图获取人体草图特征;其次,通过骨架模板和外观轮廓模板形变,将草图特征映射到3维人体模型,实现3维人体建模.结果 草图解析方法能有效提取草图特征,通过模板形变方法生成3维人体模型,并在模型上保持草图特征;能适应不同用户的绘制习惯,且生成的3维人体模型可用于人体动画设计.结论 提出一种草绘3维人体建模的模板形变方法,支持用户采用草绘方式进行3维人体模型设计,方法具有良好的用户适应性,对3维动画创作具有重要意义.     

素描式草绘的三维花朵建模

三维花朵建模是虚拟现实中的重要部分,花瓣作为一种自由曲面,是整个建模的重点。提出了一种由非常自然的素描式草绘方式构造三维花朵模型的方法：从草绘图形中分析和提取信息,由这些信息计算出的横截面曲线来构造花瓣的曲面形状。通过草图绘制、笔划特征分析及识别、空间位置估计及曲面构造这几大步骤完成对花朵的三维建模。     

渐开线齿轮实体建模与模板研究

基于Pro/ENGINEER的参数化设计,是指先用一组参数定义零件的三维实体模型并确定参数关系,包含几何关系和拓扑关系,然后提供给设计人员进行零件三维造型使用,设计结果的修改由尺寸驱动.设计时不必考虑零件中几何元素的准确位置或数值,而是通过向图形添加适当的约束条件定义零件形状.零件的参数化模型就是带有参数名的草绘,用户通过编辑参数,零件几何模型的拓扑信息不变,而尺寸自动改变.每一个约束形成一个代数关系式,通过约束推理确定需要修改的尺寸参数,系统将自动检索此尺寸参数对应的数据结构,找出相关参数的方程组并计算出参数,驱动参数化模型形状的改变,从而形成新的零件三维实体模型.     

手绘草图的在线分段识别

提出了一种在线手绘草图快速分段识别方法。先对草绘笔划进行平滑预处理,以减少噪声干扰和冗余点的数目;然后利用草绘笔划的动静态特性,以及用户的草绘习惯等特性找出笔划的关键分段点,将笔划分为多个笔划子段;最后利用基于二次曲线的方法对笔划子段进行分段识别和特征参数计算,并通过构造面向对象的图形数据结构对识别出的几何图元进行重构。实例表明,该方法具有较好的识别能力和系统稳定性,能够应用于二维概念草图的快速表达,以及后续三维草绘建模的特征笔划智能识别过程中。     

计算机辅助草绘设计技术研究

计算机辅助草绘技术结合了计算机与纸笔草绘的优点，比较适合于概念设计，便于帮助设计师快速记录下头脑中产生的瞬时灵感，近年来一直成为许多专家学者争相研究的热点课题之一。该文从产品设计的领域出发简要介绍了计算机辅助草绘设计的研究现状。并从支持草绘的用户界面设计、低层草图处理、高层草图语义理解、三维草绘建模4个方面分析比较了计算机辅助草绘一些关键技术的研究方法，指出了下一步的研究重点。     

SolidWorks应用技巧

SolidWorks充分利用Windows的优秀界面,为设计人员提供了直观、方便、快捷的工作界面。其参数化设计确保了零件模型、装配模型、2D工程图和材料清单之间的全程关联,为评价不同的设计方案、减少设计错误和提高设计质量提供了强有力的途径。笔者借助SolidWorks软件完成了多项纵横向课题,通过不断摸索,积累了一些经验与技巧,希望能够为广大工程设计人员提供参考。一、模型建模1.草图绘制草图由草图单元、几何约束和草图尺寸组成,对以上三部分的组合定义就完成了一个草图的绘制。为提高草图的设计效率,设计步骤通常按以下顺序进行:绘制草图轮…     

基于草图拓扑约束的陶瓷产品造型参数化设计

计算机辅助设计在陶瓷产品设计制造领域仍处于应用初始阶段.为提高陶瓷产业信息化程度,提高产品设计效率及满足产品个性化定制需求,根据陶瓷器具造型特点,提出一种草图约束下陶瓷产品参数化三维模型生成算法.算法利用草图尺寸、结构信息借助计算机三维模型生成技术参数化绘制产品三维模型,通过参数调整及交互设计实现产品变型.实验表明该算法具有极强的实用性,实现了陶瓷产品便捷设计.     

概念设计中草图类型笔触的语义理解研究

通过研究设计人员在绘图中的绘制行为及习惯, 提出了一种笔触语义与几何特征相结合的草图理解技术, 目的是建立一个在创意阶段适合概念设计人员的手绘交互界面系统。这种方法按照草绘过程提取笔触类型并分析其中所含的语义特征, 通过定义弯曲度阈值、压力度阈值的概念, 采用阈值检测来判断和理解草绘笔触类型, 将其融入到草绘各个阶段。结果使得不同阶段、不同功能笔触类型得到有效分类和辅助识别, 并且草绘过程中可以通过人机交互方式实现草绘稿和规整线稿的转换。实验表明, 这种手绘方法既在一定程度上达到了手绘效果, 又不妨碍设计者创意思路的延伸, 满足了个性化的绘制习惯。     

草图交互式地质建模研究

提出一种简单、快捷的草图交互式地质建模方法,旨在帮助地质学家们在地质勘测初期直观、快速地创建无数据地质概念模型.迄今,现存专业地质建模工具依赖成本较高的真实数据创建精细复杂的三维地质模型,且通常具有建模用时长、不易于学习和使用等缺陷.因此,采用直观的“纸-笔”建模隐喻,提供了一套从草图绘制到三维模型创建,再到三维模型编辑的完整建模流程,允许用户在自由定义的绘图平面上绘制描述模型地质特征的三维草图,并对其构成的连通草图网络实时地进行三维模型重建.模型重建使用分治的思想,大致分为3个步骤完成：首先利用三维草图的几何信息,即拐点,根据其拓扑连接搜寻草图网络中近似平面的能量最小圈,然后通过调和函数计算草图网络中每个圈包围区域的目标平均曲率标量及其法线方向,随后以Laplacian方程优化生成曲面片,最后将曲面片拼接成完整的三维模型.褶皱、断层地质现象可以分别通过重绘和切割操作进行建模.此外,利用层级结构树存储地质模型间的层级关系,并通过变形传递的方式对与形变物体接触的地质模型进行形变,从而保持了地质结构中多物质体相互接触的特性.相比现有基于草图的交互式建模工具,该方法融合了地质学知识,且能够更有效地使用少量草图描述地质物体的特征.基于用户体验调查,该方法具有操作简单、建模直观的特点,能够同时满足专业和非专业人士快速创建地质概念模型的需求.     

Inventor进阶教程 在草图创建中利用投影

对于绝大多数三维 C A D 软件来讲,其模型结构特征多是基于草图轮廓的,Inventor也是。基于草图的特征,必须先绘制好草图。在特征造型过程中,多次使用草图是很正常的现象;而新草图多与已有的结构相互关联。这种关联中包括尺寸驱动,也包括几何约束。但是,草图是二维的几何结构,而模型是三维结构,上述关联仅仅在当前草图所在面上讨论可能不行,因为相关几何要素可能不在同一个平面上。如图 1 所示,尺寸 5mm 是键槽的圆柱面与轴端面之间的距离。从草图的角度来说,就是圆弧的象限点到轴的端面(环形面)间的距离。点到面的距离,直接在草图所在上讨…     

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。     

多股螺旋扭转弹簧参数化建模方法研究

多股螺旋扭转弹簧在自动武器中广泛使用,目前仍没有一个标准的参数化建模方法。根据多股螺旋弹簧几何成形原理,分析了多股螺旋扭转弹簧中一次螺旋线和二次螺旋线函数关系,研究了多股扭簧标准三维参数化建模方法。在UG NX中,通过动态表达式建模方法,应用"扫掠"、"草图"等功能,建立了双圆柱三股螺旋扭转弹簧参数化模板,根据81式和56式7.62 mm步枪的扭簧参数进行参数化建模,验证了参数化建模的可行性。多股螺旋扭转弹簧建模过程中,采用标准的命名,为各类复杂弹簧参数化建模提供参考,推进复杂模型的三维参数化进程。     

特征包技术在形状检索中的应用与研究

开发了一个基于草绘的三维物体检索的系统,该系统利用特征线条作为输入。为了客观评价,从与已有的物体数据库有关的个人用户那里搜集了大量查询草图。由于草图原来是与原始形状有着很大局部以及全局背离的一般抽象,因此,利用了"特征包"来处理由计算机产生的物体线图。     

基于子图的草图设计和约束求解

提出了一种基于子图的拟序列化草图设计方法。基于标识的约束模型统一了二维、三维约束,使得每个几何元素对应唯一的标识,几何元素之间的约束关系表示为标识之间的约束,这些约束被分为结构约束和尺寸约束。提出了基于序列化设计过程的约束求解方法。实验表明,该技术可快速有效地进行参数化草图设计和特征编辑。     

基于SolidWorks 的尺寸公差参数化设计方法

随着企业快速响应市场的需要,参数化技术广泛应用于产品设计研发中。基于三维CAD系统的参数化技术主要考虑的是产品的基本尺寸设计,很少考虑尺寸公差,而尺寸公差又是产品的重要设计指标,所以为了解决尺寸公差参数化设计问题,对零件参数化模型中的尺寸公差信息表达、提取与标注方法进行了研究,提出了一种基于参数化技术的零件尺寸公差设计方法。利用VC＋＋,对三维CAD软件SolidWorks进行二次开发,开发出了基于SolidWorks的零件尺寸与尺寸公差集成参数化设计插件。以轴类零件为例,对提出的方法和开发的插件进行了应用验证。     

基于SolidWorks的参数化建模

一、引言 SolidWorks是在Windows环境下实现的第一个三维机械CAD软件.它采用Windows用户界面,拥有强大、动态激活的属性管理器,以灵活的草图绘制为基础,辅助以特征建立能力以及装配控制功能,并提供了自由、开放、功能完整的API开发工具接口.这些功能使SolidWorks实现了三维CAD软件-贯提倡的易用性、高效性和功能强大,完整地提供了产品设计的解决方案.目前,使用SolidWorks软件进行参数化建模的主要技术特点是: