本文源自对华天软件CTO梅敬成博士 视频分享 的总结
一、发展历程
三维CAD起源于高端制造业的需求,例如航天、航空和汽车。
CAD演变历程
(1)什么是参数化设计?
根据1994年邹定国《参数化设计》中的定义:参数设计是一种使用重要几何参数快速构造和修改几何模型的造型方法。这些重要的几何参数包括控制形体大小的尺寸和定位形体的方向矢量等。
约束图示—以CATIA为例
(2)什么是基于特征的参数化建模?
并行设计:充分考虑加工的要求,以“加工的思维”去设计,例如切削、铸造、装配;
面向装配的设计:以装配的目标来指导零件设计;
参数化设计
(3)什么是基于历史记录的实体建模?
基于历史记录的建模—CATIA
无历史记录的建模—Rhino
(4)什么是直接建模?
(5)什么是CSG和B-Rep表示法?
模型各自的特点
形体的表示方法
类别 |
优点 |
缺点 |
CSG |
造型简单,易实现,可转换成其他表示方法,便于用户输入形体 |
不能直接获取形体几何元素的信息 |
B-Rep |
记录了实体所有几何和拓扑信息 |
缺乏实体生成过程信息,数据存储量大 |
二、核心技术及难点
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几何要素多 -
功能多:拉伸、旋转、扫掠、放样、填充、桥接、布尔等 -
鲁棒、精确且高效 -
对参数化的支持:特征建模、拓朴命名 -
兼容性、可扩展性
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几何欠约束系统的优化匹配 -
几何约束冗余性判定 -
大规模约束方程组求解
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实现草图、零件、工程图、三维标注等功能的联动 -
应用层机制:拓朴命名、undo/redo、数据管理 -
与“直接建模”融合
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操作性、流畅度 -
拾取:捕捉、导航 -
显示技术:OpenGL、Shader -
系统依赖:MFC、.NET、QT
三、发展趋势
技术变化:互联网、云计算
设计模式变化:从单机离线到多人协同
制造规模变化:超大规模、超复杂度
四、参考资料
参数化3D建模实例
《基于特征的参数化设计方法》-郭连水
《参数化设计》-邹定国
三维参数化设计探究-参数化方法论
CAD/CAM中的特征技术综述
三维几何建模-1
边界表示法.ppt
文章来源:硬核小青年
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