机械制图虚拟模型库的建立.docVIP

毕业设计论文机械制图虚拟模型库的建立毕业设计 [3] GB/T 4457.4-2002,《机械制图国家标准》[s] . [4] 孙家广，《计算机图形学》[M].北京:清华大学出版社，2000. [5] 西北工业大学工程制图教研室编，机械制图; [M].西安:西北工业大学出版社，1999. 实体、机械制图、一章 引言 1 第二章 电子模型库建立的理由 1 1 电子模型库的教学优势 1 2 现代工业产品要求越来越高 2 第三章 计算机软件的选择 2 第四章 课件的设计与开发 3 第五章 机械制图模型库的建立 4 第六章 素材收集与媒体整合 5 6.1 自己制作 5 2 从现有课件和资料中选取 6 3 网上下载 6 第七章 制作简介 6 1 新建模型 7 2 调整角度 7 3 构成所需几何体 7 4 制作动画 7.5 进行渲染 7.6 保存与更改 0 第八章 总结 1 参考文献 1 致谢 13 第一章 引言 《机械制图》是机械类专业如模具、机械加工、电子专业的一门重要的专业基础课，是培养学生看图、画图、增强立体空间思维能力的学科。在传统的教学手段中教师会普遍采用教学实物模型进行教学。虽然它起到了很好的效果，但它的不便携带，不能修改等缺点也很明显。传统的教学方法主要是应用挂图、模型、板书, 缺乏动作和连续性, 教学效率低, 难以满足教学的需要。如能采用二维动画和三维动画相结合的方式, 集图、文、声、像于一体制作成多媒体课件, 将教学中难以表达的机件形状及其形成过程, 全方位地彩色显示于银幕, 给学生提供一个生动、形象、立体化的环境, 拓展学生的空间思维和想象, 从而降低学习难度, 激发学习兴趣, 提高教学效果。要满足学生在学习过程中对空间物体及其图形的感性认识的要求,同时兼顾教学效率和教学效果, 采用多媒体教学是最好的方法。 本论文中机械制图电子模型库的开发与应用选择的计算机软件是3DS 。3D Studio 是Kinetix公司推出的一套强大的三维建模软件，由于它是基于Win NT 或Win98平台的，方便易学，又因其相对低廉的价格优势,所以成为目前个人PC上最为流行的三维建模软件。3DS 的出色的纹理贴图，强大的贴图控制能力，各种空间扭曲和变形，都提供了对图像和环境映照的容易的处理途径。3DS较其他软件有很多明显的优势，具体表现在以下几个方面： （1） 工作流模式使得工作组的协调更容易，效率更高。3DS引入了工作流模式，在具体的实现上从外部参考体系（XRef）、示意视图（Schematic View）的引入以及现在3D 可以使用其他程序从外部加以控制，而不必激活它的工作界面本文就3DS 软件在机械制图电子模型库的构建过程中的应用做一介绍。 （2） 易用性的改进。3DS较其他软件增加了诸如用户自定义界面、宏记录、插件代码、变换Gizmo、轨迹条等功能。 （3） 渲染的改进。Autodesk公司在收购了以渲染和视频技术闻名的Discreet Logic公司，吸收了该公司的先进技术，3DS 对其渲染器几乎做了重新设计，不仅增加了渲染的速度，而且提高了画面渲染的质量。 （4）建模技术的增强。建模技术的增强是3D Studio 最重要、最突出的改进，这也是在虚拟现实系统构建中应用它的一个有力的原因。主要的改进包括： ① 细分曲面技术 Subdivision Surface 。3DS 包含了细分曲面技术，细分曲面技术是1998年以来业界最流行的建模技术，大有赶超NURBS技术之势，它可以使模型建立更容易，而且效果更好。 ② 柔性选择。此项技术可以部分地择顶点，从而在变换顶点时获得光滑、柔和的效果,这对建立复杂物体的模型时非常有用。 ③ 曲面工具和改进的NURBS技术。使用曲面工具可以产生很复杂的“面片”模型，这亦是一种重要的建模方法， NURBS技术不但速度加快，而且增加了一系列方便、易用的功能。 图1、机械制图模型组成 第五章 机械制图模型库的建立 机械制图模型库实际上是对实物模型进行计算机虚化处理, 利用计算机软件及多媒体技术制作形象逼真的实体模型, 取代传统实物模型的制作、管理和使用。机械制图模型库主要包括以下三个部分: 三维模型库、二维视图表达库、动画模拟仿真库。三个部分相互关联、一一对应, 如图2所示。 图2、模型库的建立 第六章 素材收集与媒体整合 6.1 素材收集 工程制图及CAD 课件中的多媒体素材形式主要有: 二维平面投影图、三维造型图、三维动画及声音、音乐和图片等。对图形图像、动画等素材需要较多, 因此素材库、积件库、图形库的建立与管理非常重要, 这项工作, 从2002 年就开始了。多媒体素材的创意和制作质量直接关系到课件的总体效果和