基于特征轮廓的立体构型方法

工程图学课程中大多数立体结构都可以看成是由特征轮廓经过拉伸、切割 或者旋转运动而成型的。结合工程图学系列课程和三维CAD 课程的教学实践,总结出一种 基于特征轮廓的立体构型方法。从立体的二维视图中提取出表现立体结构形状的特征轮廓, 经过拉伸、切割、旋转或者运动组合完成立体构型。提出了单特征轮廓、单向多特征轮廓、 双向单特征轮廓、双向多特征轮廓等立体构型方法。特征轮廓的方法,尤其是双向特征轮廓 方法可以大大简化立体的构型过程。     

三维实体精确分层算法及虚拟重构技术

为了避免三维模型分层过程中的计算误差,并对分层效果进行预测和评价,提出一种精确分层算法及三维实体虚拟重构技术.分层采用投影二维工程图的技术,利用CAD软件本身所具有的二维轮廓提取及剖面线设置功能,输出一系列剖面视图提供给成型设备.三维实体重构技术完全模拟“层叠”制造过程,将一系列二维轮廓信息重构成三维实体.针对三维运动控制代码及二维工程图文件两类控制方式分别给出了两种重构算法.利用二次开发技术在SolidWorks上实现了算法功能,应用实例验证了其可行性及有效性.此方法可在大多数三维CAD系统平台上实现.     

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。     

三维CAD 辅助工程制图教学的方法

针对工程制图投影理论学习中学生空间想象力与空间逻辑思维能力不强 的问题,将三维CAD 造型技术适时地引入到教学内容中。作为一个新的教学理念,采用现 代化的教学手段,用三维CAD 造型技术辅助工程制图教学,帮助学生实现“平面-空间-平面” 这一过程的思维转换,即由平面视图想象三维空间形体的形状再将形体通过视图形式来图解 表达。实践证明,三维CAD 与工程制图的有机融合可以提高学生的空间想象力与构型能力, 并能培养图学意识。     

一种基于特征视图的实体快速成型法的研究和应用

结合制作工程制图课件和三维CAD的教学实践,提出一种基于特征视图的实体快速成型方法。根据特征视图的不同,划分出单一的特征视图、分解成多个特征轮廓的单个特征视图、不同方向上的多个特征视图、不同方向上的多个特征轮廓等实体成型方法,并总结了一种通过布尔运算交集的快速成型方法。     

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。     

基于工程图三维重建中的预处理与信息提取技术研究

提出了基于边界表示B-rep方法的工程图三维重建中对于二维工程图纸进行预处理和信息提取的一系列实用算法,涉及到工程图读入、实体过滤、视图分离、视图坐标规格化以及视图数据处理等流程.不但可以快速准确地获得二维工程视图中完备的几何信息和拓扑信息,而且处理对象并不局限于标准的工程三视图,对于工程一视图、二视图同样可以处理.这些算法已经应用于一个CAD原型系统并取得了较好的效果,为后续的三维重建工作提供了良好的基础.     

二维视图到三维几何模型转换中的BOX显示法

提出一种从二维视图到三维几何模型转换中视图的BOX显示方法,该方法可以将分离识别后的视图自动按照视图投影的方向放置,即将单一的二维视图平面向多投影面转换,建立视图之间的投影对应关系,从而直观地表达实体的投影视图,帮助用户进行形体想象。给出了两个视图BOX显示的例子。     

三维CAD支撑软件及其关键技术

[编者按]随着国内二维CAD软件应用的普及，众多用户已日益关注三维CAD软件。如何评价一个三维CAD支撑软件所具备的功能，怎样正确看待二，三维CAD支撑软件的关系，成为当前CAD应用中的一个迫切问题。本次专题组织的两篇文章对上述问题作了论述，希望有助于共同研讨。《三维CAD支撑软件及其关键技术》一文分析了三维CAD支撑软件所应具备的基本功能的依据或造型的出发点。《基于三维模型的二、三维一体化设计》一文指出了基于三维模型的二、三维一体化设计是面向工程应用的CAD系统的发展方向、论述了视图变换、离散线段拟合、二三维…     

二三维一体化CAD系统中工程图纸自动生成技术的研究和实现

文章结合具体实例对二三维一体化CAD系统中,工程图纸的自动生成技术进行了深入地探讨,给出了剖切视图和复杂视图的具体算法,并介绍了二、三维双向关联和互驱动的相关技术。     

三维构形与工程制图相融合的研究与教学实践

大自然中的物体大多都能够归纳为圆柱体、球体和正方体等的组合。构成这些立体的二维图形成为构形主义及造型设计的基本元素。基于这一论点,结合教学体会阐述在三维CAD构形思想支持下圆柱体、球体、正方体等立体的构形过程,运用计算机绘图软件将三维CAD构形思想有效融合到工程制图教学的各个环节,能极大地提高学生的构形、读图和表达能力,有助于培养学生的空间思维能力和创新能力。     

基于对象的智能标注三维CAD工程图技术在标注国标化中的应用

一 前言Solid2000是友信软件公司近期推出的一套三维参数化CAD软件系统它不但具有动态导航参数驱动特征造型装配约束等新一代三维CAD系统的特点而且在将三维模型投影成二维工程图时针对国标化作了独特的设计笔者有幸参与了其中的部分工作现把一些体会写出来期待和大家互相交流共同提高在工程图模块设计的需求分析阶段我们了解到大多数的用户都需要将设计按照国标或其他标准表述成传统的工程图不少用户只能使用三维CAD软件设计好实体模型后先把模型投影到二维视图中然后再导出到AutoCAD或其他二维绘图系统中通过人工修整来获得标准的工…     

三维立体画原理及如何编程实现

三维立体画发展经历了光学成画和数字成画两个阶段．光学三维立体画只能用二维的画面产生立体的影像，不能显现二维画面以外的内容。随着计算机的出现将三维立体画带进了数字阶段而产生了电脑三维立体面。它可以用一种方法观看到二维画面上所没有的东西。融合了光学三维立体面原理和图像隐藏技术。     

基于单-多视图优化的足球球员三维姿态和体型估计

足球比赛场景的三维重建有助于观众自由切换视角,增加了互动性和沉浸感。针对足球比赛场景中的足球球员,提出一种三维姿态和体型估计方法。对球员的多视图图像使用训练好的部分注意力回归的三维人体估计(PARE)模型生成初始的三维姿态和体型估计,并使用人工标注的二维关节点作为优化目标。单-多视图优化操作利用蒙皮多人线性模型(SMPL)和正交投影的可微性,将球员的三维姿态和体型参数映射到二维关节点,计算其与人工标注之间的差异,再使用神经网络的反向传播算法更新三维姿态和体型参数,持续这些过程直到差异最小化。在自建的足球球员多视图数据集上的实验结果表明,该方法能够有效估计足球球员的三维姿态和体型,与人体网格恢复、在循环中优化SMPL、PARE等方法相比,二维关节点精度在单视图上提高了9.2%～37.5%,在多视图交叉验证中提高了34.9%～54.1%。     

基于卫星云图的三维立体云仿真

真实立体云仿真是计算机图形学中非常实用的研究.为了实时和逼真研究立体云图仿真,提出了一种基于卫星云图的三维立体云仿真方法.首先利用Micaps3.0处理卫星云图,提取二维云图像,然后从二维云图像中提取云的三维信息,并对其进行空间填充,最后通过充分利用GPU硬件加速改进性能,利用改进Billboard算法实现三维立体云仿真.与以往三维云实现方法相比,改进方法实现简单而且十分高效.实验表明,在气象地理信息系统应用中,方法可以获得更加实时、真实三维立体云效果.     

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，     

利用Pro/E的三维实体创建工程图

工程图在产品设计过程中是很重要的,它一方面体现着设计结果,另一方面也是指导生产的参考依据,是对我们的设计进行文档化的产物。过去由于难以直接作三维描述,就只好先借助于正投影方法,把三维实体分别投影为多个二维视图,画到图纸上,通过想象加以综合,以恢复为设计者原来的三维实体形状,其后再进行分析、工艺设计、加工等操作,要花费大量的时间、人力和物力,而且易出错。用Pro/E创建工程图和用二维CAD系统画图是一个互逆的过程,我们利用Pro/E软件提供的三维实体造型功能,直接将头脑中建立的物体在     

三维管道系统CAD中二维视图自动生成技术探讨

文中结合开发供热管路系统CAD的实践,介绍了在MDT3下由三维模型生成符合行业制图标准的二维视图的总体思路和具体实现方法,包括设计信息的传递、设备、阀门的投影以及对管道重叠、转向、交叉等的处理。     

基于参数化的系列化图形尺寸自动标注方法

为了提高系列化图形的设计效率,降低工程制图的尺寸标注的复杂度,结合二三维一体化的设计思想,研究系列化图形的尺寸标注,提出并实践了一种系列化图形的自动标注方法--依据参数化进行实体的三维造型,然后将其进行投影生成二维视图,在二维视图上进行尺寸交互标注.研究了视图与尺寸标注之间的联系,提取关键信息,利用该关键信息对后续生成的系列化图形进行尺寸标注.最后以实例展示了自动标注的过程,表明了该方法的可行性,有效性.     

面向三维工艺的工艺信息表达及技术研究

随着三维计算机辅助设计技术的深化应用,基于MBD（Model-Based Definition,基于模型定义）技术开展三维工艺设计已经成为研究热点。
　　MBD技术是一个用集成的三维实体模型来完整表达产品定义信息的方法体,通过一个完整的三维实体模型表达产品信息中的几何形状信息、尺寸、公差和工艺等信息。国内航空企业逐步开展基于MBD技术的产品设计制造,将MBD模型作为制造的唯一依据并取得一定进展,但仍然存在许多技术瓶颈。目前工艺部门仍以基于图样的二维工艺设计方法为主,以二维图样为主要的信息传递媒介,具体体现在基于二维视图的工艺设计知识的表达、获取、组织与管理比较困难,不能有效地总结设计经验和设计方法;复杂产品以及零部件的关键特征属性难以在二维视图中表现,这使得工艺性评价以及审查流于形式;三维CAD/CAM系统往往建立在统一信息平台上,而基于二维CAPP平台的工艺设计无法共享统一的三维产品模型,无法在统一的数据管理平台下进行数据管理。