计算机辅助设计技术.ppt

* §5 计算机辅助设计的关键技术 1）、线框模型(Wireframe Model) 用顶点和边的有限集合来表示和建立物体的计算机模型。 几何信息 拓扑信息 线框模型在计算机内部是以点表和边表表达和存储的。 * §5 计算机辅助设计的关键技术 线框模型的优、缺点如下： 优点 ① 结构简单，计算机内部易于表达和处理； ② 模型所需要的几何信息就是线段端点坐标， 用键盘或文件输入。 缺点 ① 有歧义性； ② 不能进行物体几何特性(体积、面积、重量等)计算； ③ 不便于消除隐藏线等。 * §5 计算机辅助设计的关键技术 2）、曲面（表面）模型(Surface Model) 由有向棱边围成的部分来定义形体的表面，是在线框模型的基础上添加了面信息和表面特征等内容。 可以满足面面求交、线面消隐、明暗处理和数控加工的要求。 * §5 计算机辅助设计的关键技术 曲面造型研究的内容： 曲面的表示、分析和控制，以及由多个曲面块组合成曲面等问题 曲面造型的特点： 曲面所围成的容积的计算可自动进行，因而可以计算模具的容积、制造一个产品所需原材料的体积和重量； 能自动产生数控机床的加工指令(自动确定刀具的切割路径)。 可以消隐，做明暗处理。 可以求两个面的交线。 山东商务职业学院机电工程系 Email：sdswzn@163.com Department of Mechanical and Electronic Engineering, Shandong Business Institute 计算机辅助设计技术 Computer Aided Design 主讲人：张宁 计算机辅助设计技术 * §1 计算机辅助设计涉及学科 §2 计算机辅助设计应用举例 §3 计算机辅助设计基本概念 §4 计算机辅助设计发展历史与现状 §5 计算机辅助设计的关键技术 * 1、课程相关学科 §1 计算机辅助设计涉及学科 计算机图形学 计算机图像处理 计算机辅助设计 图形制作 图像处理 * 2、学科关系 §1 计算机辅助设计涉及学科 计算机辅助设计 数字图像 数据模型 图像生成（计算机图形学） 模型（特征）提取 （计算机视觉，模式识别） 模型变换 （计算几何） 图像变换 （图像处理） 图像 图形 * §2 计算机辅助设计应用实例 * §2 计算机辅助设计应用实例 基于WEB的虚拟展示系统 背景 互联网技术发展 360全景图片实现展示 特点 真正步入式三维展示系统 用户个性化定制 快速构建用户三维户型 装修、家具自主定制 虚拟系统展示.avi * §2 计算机辅助设计应用实例 * §2 计算机辅助设计应用实例 计算机艺术 书法、艺术图片 输入工具：键盘、鼠标、手写笔等等 软件工具：PhotoShop、CorelDraw、PaintBrush等等 优点：功能多、创作轻松、 调色方便等等 缺点：目前难以容入人的 灵感（未来的研究课题） * §2 计算机辅助设计应用实例 * §2 计算机辅助设计应用实例 * §2 计算机辅助设计应用实例 * §2 计算机辅助设计应用实例 * §2 计算机辅助设计应用实例 * §2 计算机辅助设计应用实例 * §2 计算机辅助设计应用实例 * 1、CAD技术的概念 CAD技术是计算机系统在工程和产品设计的各个阶段中，为设计人员提供快速、有效的工具和手段，加快和优化设计过程以达到最佳设计效果的一种技术 2、分类 按应用领域划分 机械CAD、建筑CAD、电子CAD、工业设计CAD、地图CAD、纹织CAD和服装CAD 按CAD系统所用计算机的类型划分 分为大型机CAD系统、小型机CAD系统、工作站CAD系统和微机CAD系统 按照CAD系统的规模进行分类 网络环境下的CAD系统和单机环境下的CAD系统 §3 计算机辅助设计的基本概念 * 1、发展历史 60年代：奠定基础 麻省理工学院Sketchpad程序，首次提出计算机图形学、交互技术 线框式CAD系统，几何关系，无法表示拓扑 70年代：第一次技术革命 飞机设计中遇到自由曲面问题，提出Bezier算法 达索公司借此算法开发三维曲面造型系统CATIA 70年代末：第二次技术革命 SDRC公司发布了第一个实体造型技术 的大型CAD/CAE软件—I-DEAS 基本体素进行布尔运算 §4 计算机辅助设计的发展历史与现状 * 1、发展历史 80年代：第三次技术革命 CV公司首次提出实体参数化造型方法 PTC公司开发了尺寸驱动的Pro/E参数化软件 90年代：第四次技术革命 SDRC公司在参数化基础上提出尺寸及约束驱动 的变量化技术 §4 计算机辅助设计的发展历史与现状 * 2、CAD技