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搪瓷制品外观造型的计算机辅助设计 诅一叫,稚甏,翻cD 搪瓷制品外观造型的计算机辅助设计 王新延 (哈尔滨科学技术大学150,98D)砌,/～J/1—晤磊工业大学)7 CADSystemForDesigningShapesandPattern8ofEnamelwarem WangXi~ng (ⅡarbinuⅡier曲of~fencv柏d嗽nol0g曲 Abstract HanXiang~iWenXittmei (Harbin工嘣如七eo:ETechnology) Ⅱpaperdes~riSeshowtodevelopaCADsystemwhidh(Js,tlbev~e,itodss/~nthe shapesofenamelpro~uots.Dsmig~ersoanWOrkfreely.amorseffieientlybyu~ingthis system.InthissystemJtheshapesofrevolwdbodydthepatterns0npzoduotsllrfa~m degⅡediep曲面ⅡD_e露纰幽逸=丑anyshap~蛆dpartita嬲址eLikeandm3p thepatte~ao11anypareofthe聊o1.a日urf8ae.nnaliy.ahighlyre8liopio~;ureof 0duobgappeteace删oEtthe吕ore姐.Product日Peatshapeandtheaesthe~iof~lingd啦 apprec.~atede.妇j越2如妇研3g∞a缸如2urn;herm.di丑Dit. KeywordsEnamelwareShapedesignRoalistloptⅡ 日用搪瓷制品的改进设计大都采用试制样品的传统方法.这种方法的弊病是:产品开 发戒本高,开发周期长,很难适应快速变化的市场. 采用计算机模拟技术替代传统的搪瓷制品设计过程,不失为一种快速的,直观的,先进 的设计方法. 一 ,系统总体构成 一 般来说,图形信息处理的数据运算量非常大,特别是兰维图形所以要求主机有较高 的运算速度,特别是高速浮点运算能力.本系统采用386或486兼容机作主机,装有浮点协 处理器;配置36cm(14时)图形显示器,采用TVGA图形控制卡,分辨率为800×600x256 色;基本输入设备为胜马A4数字化仪;输出设备可选配,目前为DXY绘图仪. 要达到更加逼真的显示效果则需选用真彩色显示卡,这种显示卡可以使显示屏在较高 分辨率下每一象素点都有自己独立的颜色值. 系统的软件可分为兰大部分即表面建模子系统,图案创作子系统和产品模拟生成子系 统.设计者可以和用前两部分完成产品的几何设计和平面图案设计及编辑修改工作由模 书(生成子系统产生其真实效果图.软件的各部分阐有完整的数据接口,整个系统由a语言 开发.图l是系统的软件总体结构图. 玻璃与糖瓷22卷3期 图I软件总体结构 二,平面图案创作 用于提供贴在回转表面的各种美术图案.该子系统包括了人机交互刨作,图案编辑和 扫描输入三种创作方式. 1.人机交互创作 它类似于写生过程.设计者可直接从素材库中调取作图元素显示于屏幕上供选用,选 中的元素在屏幕上直观地放大,缩小,旋转后定位于画面的适当位置,若不满意可擦去重来. 计算机还提供画笔(笔大小,形状,颜色可任意指定),笔擦,调色板,剪刀等多种工具的功能, 创作人员可以得心应手地在计算机上工作. 2图案编辑 可以完成对屏幕上图案各部分的分割,平移,对称拷贝修改等,也可对指定区域进行艺 术处理,侧如:礞胧,渐变,对比度谰整等,重新生成图案画面,并可利用系统提供的多种手段 进行色彩设计,使之满足设计者的要求. 8.扫描输入 可以利用彩色扫描仪把美术作品或彩色照片输入到计算机中,作为回转表面上的美术 图案.创作出的图案以标准的TIFF或FOX文件格式存储到素材库. 三,模型的建立与纹理映射 搪瓷制品的几何外型一般可由平面上顺次连接的几段直线或圆弧绕一旋转轴旋转而 成,见图2所示.由于回转面搪瓷制品的lY 厚度很小,可以用一个没有厚度的回转面 来表示.下面建立它在三维空问的表面方 程. 图2所示只只为一直线,则其参数方 程可写为: 藏璃与糖瓷22卷8趣 P :R 6……一一……百 圈2搪瓷盘的轮廓线 ,豁? ()一一缸(1) ()一+』Ⅱ 式中,j——j方向矢量 ——参数,取值取决于只只 那么它绕】,轴旋转一周所形成的锥型回转面方程为 一 (+t%)c0 {暑,一乳+如( 一 (∞+如)sin 其中0≤日≤ 特殊情况:当只只为一水平线时旋转面为一平面,当只P.为竖直线时,旋转面为一柱面. 图2中只为一圆弧,圆弧的参数方程可以写为: :;㈣()一+.sin 式中‰,Yo——圆弧圆心坐标 —— 圆弧半径 —— 参