4AUTOCAD建模技术.pdf

了解几何建模的意义和含义了解几何建模的意义和含义 理解几何建模的基本原理、方法和特点 了解特征建模的意义和原理了解特征建模的意义和原理 掌握特征建模的方法和特点 了解参数化与变量化设计技术了解参数化与变量化设计技术 几何建模基础知识几何建模基础知识 线框建模 表面建模表面建模 实体建模 特征建模技术特征建模技术 参数化与变量化设计技术 典型实体造型系统介绍典型实体造型系统介绍 建模建模 就是把三维实体的几何形状及其属性用适合的数据结构进 行描述和存储行描述和存储，供计算机进行信息转换与处理的数据模型供计算机进行信息转换与处理的数据模型。 这种模型包含了三维形体的几何信息、拓扑信息以及其它 的属性数据的属性数据。 几何建模 用计算机及其图形系统来表示和构造形体的几何形状用计算机及其图形系统来表示和构造形体的几何形状，建建 立计算机内部模型。 第第一次飞跃次飞跃 20世纪60年代，线框模型 第第二次次飞跃跃 20世纪70年代，表面模型 第三次飞跃 20世纪70年代末，80年代初，实体造型 第四次飞跃 2020世纪世纪8080年代末年代末，，9090年代初年代初，，参数化技术和特征造型技术参数化技术和特征造型技术 几何信息几何信息 构成三维形体的各几何元素在欧氏空间中的位置和大小， 可以用具体数学表达式来定量描述可以用具体数学表达式来定量描述。常见的几何元素常见的几何元素： 顶点 直线直线 平面 规则的二次曲面规则的二次曲面 自由曲面（Bezier，B样条，NURBS曲线曲面) 拓扑信息拓扑信息 反映三维形体中几何元素的数量及其相互间连接关系 相互间连接关系是指一个形体由那些面组成，每个面有几 个环组成，每个环由那些边组成，每个边由那些顶点组成 如果拓扑信息不同，即使几何信息相同，最终构造的实体 可能完全不同 形体的表示形体的表示 形体在计算机内通常采用6层拓扑结构进行定义 体体：：由封闭表面由封闭表面围成的围成的有效有效空间空间 壳：构成一个完整实体的封闭边界，是形成封闭的单一 连通空间的连通空间的一组面的面的结合结合 面：由一个外环和若干个内环界定的有界、不连通的表 面 环：是面的封闭边界，由有序、有向边组成 边：实体两相邻面的交界 点 边的端点 为两条或两条以上边的交点 顶点：边的端点，为两条或两条以上边的交点 几何建模基础知识几何建模基础知识 线框建模 表面建模表面建模 实体建模 特征建模技术特征建模技术 参数化与变量化设计技术 典型实体造型系统介绍典型实体造型系统介绍 基本概念基本概念 为CAD/CAM系统发展中应用最早的三维建模方法，是二维 图的直接延伸，是原来平面直线和圆弧向空间的扩展。 它的基本几何元素包括：点、直线、圆弧和某些二次曲 线线 存储结构存储结构 在计算机内部的存储结构采用边表和点表来描述和表达物 体 体 线框建模线框建模 顶点表 （图b），记录各顶点的坐标值；棱线表 （图c）， 记录每条棱线所连接的两个顶点 记录每条棱线所连接的两个顶点 三维物体是用它的全部顶点和边的集合来描述三维物体是用它的全部顶点和边的集合来描述 11 线框建模线框建模 模型的优缺点 优点优点 根据三维数据，可产生任意视图，为生成多视图的工 程图提供方便；同时能生成任意视点的透视图或轴测 图 构造模型时操作简单构造模型时操作简单，在在CPU时间及存储方面开销低时间及存储方面开销低 用户无需培训用户无需培训，，使用该系统是人工绘图的自然延伸使用该系统是人工绘图的自然延伸 12 线框建模