文档介绍：§ 几何造型技术概述
§ 几何造型技术
§ 实体模型的构造方法
§ 实体模型的表示方法
§ CAD系统的功能与任务
§ CAD技术的应用
§ CAD技术的发展趋势
第四章三维几何建模
几何造型技术概述
几何造型技术是研究在计算机中,如何表达物体模型形状的技术。几何造型通过对点、线、面、体等几何元素的数学描述,经过平移、旋转、变比等几何变换和并、交、差等集合运算,产生实际的或想象的物体模型。
几何造型技术概述
建模:对于现实世界中的物体,从人们的想象出发,到完成它的计算机内部表示的这一过程称之为建模。
几何造型技术概述
现实中的物体是三维的、连续的,而计算机内部是一维的、离散的、有限的。所谓计算机内部表示,就是在计算机内部采用什么样的数据模型来描述、存储、表达现实中的物体及其相关的属性。模型一般由数据、数据结构、算法三个部分组成,因此CAD/CAM建模技术研究的是产品数据模型在计算机内部的建立方法、过程及采用的数据结构和算法。
现实物体
抽象化
想象模型
格式化
信息模型
具体化
计算机内部模型
产品建模的步骤:
几何造型技术概述
产品建模技术的发展
表面建模,增加面的信息。
20世纪60年代
几何建模技术产生
初始阶段主要采用线框结构,仅包含物体顶点和棱边的信息。线框建模
20世纪80年代
几何模型只是物体几何数据及拓扑关系的描述,无明显的功能、结构和工程含义。特征建模技术的发展。
20世纪70年代末
实体建模,包含完整的形体几何信息和拓扑信息。
20世纪70年代
几何造型技术概述
产品建模方法
主要的建模方法:几何建模、特征建模、
全生命周期建模。
相应的产品信息模型和数据模型:
几何模型、特征模型、集成产品模型以及最新的智能模型和生物模型
几何造型技术概述
机械产品模型
几何信息、物理信息、功能信息、工艺信息
几何造型技术概述
几何建模方法即物体的描述和表达是建立在几何信息和拓扑信息处理基础上的。几何信息是物体在欧氏几何空间中的形状、位置和大小,最基本的几何元素是点、直线、面。但只用几何信息难以准确描述物体,存在有物体表达上的二义性问题,要完整的描述物体,还必须同时给出其拓扑信息。拓扑信息是指拓扑元素(点、线、面)的数量及其相互间的连接关系。
几何建模的定义
几何造型技术概述
几何信息包括有点、线、面、体的信息,但只用几何信息表示物体并不充分,常会出现物体表示的二义性。因此,几何信息必须与拓扑信息同时给出。
物体表示的二义性