CAD CAM领域领域研究热点问题探讨.ppt

研究热点问题探讨 苏小红 计算机学院 sxh@hit.edu.cn CAD/CAM领域（1/9）——基于工程图纸的三维形体重建 基于工程图纸的三维形体重建 从二维信息中提取三维信息，通过对这些信息进行分类、综合等一系列处理，在三维空间中重新构造出二维信息所对应的三维形体，恢复形体的点、线、面及其拓扑关系，从而实现形体的重建 目前主要的三维形体重建算法是针对多面体和对主轴方向有严格限制的二次曲面体的。 任意曲面体的三维形体重建，至今仍是一个未解决的世界难题 CAD/CAM领域（2/9） ——计算机辅助工业设计 计算机辅助工业设计（Computer Aided Industrial Design，CAID） 在计算机及其相应的计算机辅助工业设计系统的支持下，进行工业设计领域的各类创造性活动 涉及到了CAD技术、人工智能技术、多媒体技术、虚拟现实技术、优化技术、模糊技术、人机工程学等信息技术领域 与传统的工业设计相比，CAID在设计方法、设计过程、设计质量和效率等各方面都发生了质的变化 CAD/CAM领域（3/9）——计算机辅助工业设计 当前，国内外CAID的研究主要集中在 计算机辅助造型技术 CAID中的人机交互技术 CAID中的智能技术 CAID中的高新技术 CAD/CAM领域（4/9） ——计算机辅助工业设计 计算机辅助造型技术 造型的自由曲面设计 曲面特征设计（Surface Feature Design） 曲面特征设计包括：基本表面、移动特征和串通图形 草图设计 为满足工业设计师传统的手绘习惯而发展起来的，用来弥补传统CAD系统与工业设计之间鸿沟 设计过程中的人机交互技术（设计系统如何有效地模拟设计手绘）、草图重建技术 当前，国内外已建立了一些基于草图的CAD系统 CAD/CAM领域（5/9） ——计算机辅助工业设计 CAID中的人机交互技术 人机界面技术 人机界面模型、虚拟界面、多用户界面、多感官界面 虚拟仿真技术 通过计算机软硬件系统的虚拟仿真，进行人机关系的设计、评估、检验等工作 触觉反馈、压力反馈等基础技术、人机交互的模拟、人机虚拟环的构建 CAD/CAM领域（6/9） ——计算机辅助工业设计 CAID中的智能技术 创造性设计思维 设计活动是一个创造性设计思维的过程 针对设计师的创造性设计思维，设计知识的表达，将其构想快速转化为草图 设计文法 从设计方法学的角度，研究造型文法、色彩文法、形状文法、造型转换文法 实现计算机辅助智能设计系统的基础之一 创新设计 从人工智能角度出发，研究产品创新原理、创新过程的描述模型和计算模型等建模技术 CAD/CAM领域（7/9） ——计算机辅助工业设计 CAID中的高新技术 面向并行、协同的工业设计 研究产品功能、原理、布局、形态等各方面之间的并行设计和协同设计机制 基于VR的产品设计（形状设计、结构设计 ） 绿色设计（Green Design） 与工程设计界提出的全生命周期工程设计（Life Cycle Engineer Design，简称LCED）在本质上是一致的 关键技术有面向再生（Design For Recycling, DFR）的设计技术、面向装配（Design For Disassembly, DFD）的设计技术、面向生命周期（Life Cycle Assessment, LCA）的评估等 CAD/CAM领域（8/9） ——计算机辅助工业设计 CAID的发展趋势 从工业设计的本身角度看 CAID将使工业设计朝着多元化、优化、一体化的方向发展，人机交互方式更加自然，创新设计的手段更为先进、有效 CAD/CAM领域（9/9） ——计算机辅助工业设计 CAID的发展趋势 从整个产品设计与制造的发展趋势看 并行设计、协同设计、智能设计、虚拟设计、敏捷设计、全生命周期设计等设计方法代表了现代产品设计模式的发展方向 产品设计模式在信息化的基础上，必然朝着数字化、集成化、网络化、智能化的方向发展 商品化软件中的工业设计模块 CAD/CAM/CAE软件系统，如Pro/Engineer、EDS Unigraphics、EUCLID、Autodesk、SolidWorks等都提供了有关产品早期设计的系统模块 称之为工业设计模块、概念设计模块或草图设计模块 商品化软件中的工业设计模块 Pro/Engineer 包含一个工业设计模块——Pro/Design 用于支持自上而下的投影设计，以及在复杂产品的设计中所包含的许多复杂任务的自动设计 此模块工具包括： 产品设计的二维非参数化装配布局编辑器 用于概念分析的二维参数模型的布局 用于组件的三维布局编辑器 商品化软件中的工业设计模块 EDS Un