[科技出版社张鄂现代设计理论与方法课件]08new-第4章计算机辅助设计-2.pptVIP

4.3.4 数据的公式拟合方法 1. 最小二乘法的多项式拟合 2. 最小二乘法的其他函数的拟合 4.3.5　数据文件及其应用 4.4 机械工程数据库的创建与应用 4.4.2 关系数据库管理系统应用实例简介 4.4.3 工程数据库 4.5 计算机图形处理与三维造型 4.5.1 计算机绘制工程图的常用方法 4.5.2 坐标系 1. 用户坐标系 2. 设备坐标系 3. 规格化坐标系 4.5.3 二维图形的几何变换 1. 齐次坐标与变换矩阵 2. 基本几何变换 (1) 平移变换 (2) 比例变换 (3) 旋转变换 (4) 对称变换 (5) 错切变换 3. 组合变换 （6）对任意直线的对称变换 4.5.4 三维造型 1. 线框造型（W1reframe Model） 2. 表面模型（Surface Model） 3. 实体造型（Solid Model） (1) CSG法 (2) B-rep法（Boundary Representation Model） (3) 扫描法 4. 特征造型 4.6 工程设计计算应用程序的编写方法 4.6.1 工程设计计算应用程序的编写方法 —— 模块化程序设计法 4.6.2 机械CAD程序的编写步骤 4.6 专用机械CAD系统的开发及应用 4.6.1 二维CAD软件的二次开发技术 4.6.2 三维CAD软件的二次开发技术 Pro/E的二次开发工具: 　　20 世纪 60年代末，CAD研究界提出了用计算机表示机械零件 三维形体的构想，以便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、数控加工和消隐立体图的生成。　 　　在CAD作业过程中，必须建立产品的模型，它是由与产品对象 有关的各种信息有机联系构成的，其中几何形体的数据信息是最为 基本的。 　　经过多年来的努力探索和多种技术途径的实践验证，这一思想 终于成熟起来，并研制和开发出了功能强大、使用方便的实用软 件，使这一构想得以实现。 　　只有几何信息组成的模型称为几何模型。在CAD系统中，几何 模型按其描述和存储内容的特征，可分为：　　　　　　 ● 线框造型 ● 表面造型 ● 实体造型 ● 特征造型等 　　这种建模方法的基本思想是：依据物体各外表面之间的交线组成物体外轮廓的框架，以此构成物体几何模型，简称线框模型。 　　这种模型是以物体形状的特征线（棱线、交线）作为形状数据来定义的。 　　如下图4-i 所示的立方体，仅用8个顶点V1，V2，…，V8的集合来定义是不够的，还必须包括12条棱线　　　　　　　。这就是线框模型。 V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 e2 e1 e4 e3 e6 e5 e7 e9 e8 e12 e10 e11 o z y x 图4-i　 单位立方体 　　上图4-e所示的单位立方体，线框模型在计算机内存储了两个表以记录该立方体的数据结构。 (b) 顶点表 1　2 2　3 3　4 4　1 5　6 6　7 7　8 8　5 1　5 2　6 3　7 4　8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 顶点号 棱线 (ei) (c) 棱线表 0　0　1 1　0　1 1　1　1 0　1　1 0　0　0 1　0　0 1　1　0 0　1　0 1 2 3 4 5 6 7 8 X　y　z 坐标值 顶点 (V) 　　顶点表　　　记录各顶点坐标值； 　　棱线表　　　记录每条棱线所连　　　　　　　　接的两顶点。 　　线框造型的特点是：结构简单、存储的信息少，运算简单迅 速，响应速度快，它是进行曲面建模和实体建模的基础。 　　线框造型所建立起来的不是实体，只能表达基本的几何信息， 不能有效地表达几何数据间的拓扑关系。 　　所以，线框造型是在计算机内存储这些框架线段信息，即利用 物体的棱边和顶点来表示其几何形状的一种造型。 　　表面模型是在线框造型的基础上增加了有关面的信息以及面的连 结信息。它是用有向棱边围成的部分定义形体表面，由面的集合来定 义形体。 　　 　　与线框造型相比，表面模型除了存储线框线段外，还存储各个外 表面的几何描述信息。 　　下图4-j 表达了表面模型的数据结构原理。 图4-j 表面模型的数据结构原理 V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 e2 e1 e4 e3 e6 e5 e7 e9 e8 e12 e10 e11 o z y x F3 F2 F4 F6 F5 F1 (顶面) F2 (底面) F3 (左側面) F4 (正面) F5 (右側面) F6 (背面) F1 (a)立方体 (b)坐标系 0　0　1 1　0　1 1　1　1 0　1　1 0　0　0 1　0　0 1