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实体造型技术及其应用研究

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:实体造型技术是指描述几何模型的形状和属性的信息并存于计算机内,由计算机生成具有真实感的可视的三维图形的技术。一些高校、研究机构对实体造型原型系统进行了深入的开发研究。早期的实体造型系统一般是用多面体结构,也就是实体的表面用小平面近似地表示。实体构造采用半空间、欧拉操作、边界表示、扫描等方法生成。随着实体造型理论和研究的发展,先后提出了实体造型正则集理论和非正则集理论,用以描述非流形实体。

实体造型技术及其应用研究

实体造型技术(Solid Modeling)是计算机视觉、计算机动画、计算机虚拟现实领域中建立3D实体模型的关键技术。实体造型技术是指描述几何模型的形状和属性的信息并存于计算机内,由计算机生成具有真实感的可视的三维图形的技术。它是以立方体、圆柱体、球体、锥体、环状体等多种基本体素为单位元素,通过集合运算(布尔运算),生成所需的几何形体。实体模型具有完整的几何信息,提供了对物体完整的几何拓扑定义,可以直接进行三维设计,并可在一个完整的几何模型上实现零件的质量计算、有限元分析数控加工编程和消隐立体图的生成等。

随着计算机造型技术的不断发展,20世纪70年代,在三维线框模型和曲面造型研究的基础上,提出了实体造型的理论,即在计算机中用一些基本的体素(Primitives)来构造机械零件的几何模型。一些高校、研究机构对实体造型原型系统进行了深入的开发研究。早期的实体造型系统一般是用多面体结构,也就是实体的表面用小平面近似地表示。实体构造采用半空间、欧拉操作、边界表示、扫描等方法生成。随着实体造型理论和研究的发展,先后提出了实体造型正则集理论和非正则集理论,用以描述非流形实体。一些流形、复形等拓扑学概念被引入几何造型。从几何的角度看,不单用平面,而且用了二次曲面、自由曲面和裁剪曲面来表示实体的边界面。当今,实体建模技术朝着提高基本算法的性能和可靠性、拓展拓扑和几何领域的范围、增强设计构思的创新性等方面发展。(www.xing528.com)

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