基于Parasolid的CAD幾何造型系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、幾何造型是計算機輔助設(shè)計、分析與優(yōu)化的基礎(chǔ)技術(shù)。現(xiàn)有的國外商業(yè)CAD軟件的幾何建模功能遠遠不能滿足具體類型產(chǎn)品的專業(yè)化與智能化設(shè)計要求，且二次開發(fā)的可擴充性難以到預期要求;同時由于缺乏自主研發(fā)的幾何造型技術(shù)，使得我國在航空、航天等國防高端應用領(lǐng)域中，數(shù)字化制造技術(shù)的推行與實施受制于人，尤其是計算機仿真等多項關(guān)鍵技術(shù)無法得到有效的支持，因此研究并開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的幾何建模系統(tǒng)具有極其重要的意義。
　　本課題以實際項目為依托，基于

2、Parasolid圖形內(nèi)核開發(fā)了ThermoSolid三維CAD系統(tǒng)中的幾何造型系統(tǒng)，實現(xiàn)了多種二維草圖及三維實體的參數(shù)化建模方式，提供了真實感圖形場景設(shè)置功能，此外，更重要的意義是能夠為后續(xù)的網(wǎng)格劃分與有限元求解分析等功能提供幾何內(nèi)部數(shù)據(jù)，通過研究幾何模型的參數(shù)表達和拓撲結(jié)構(gòu)關(guān)系，從而為后續(xù)的網(wǎng)格劃分和邊界加載等模塊提供幾何數(shù)據(jù)支持，最終完成系統(tǒng)求解溫度場和結(jié)構(gòu)場耦合問題的有限元分析功能。
　　幾何造型技術(shù)涉及的知識領(lǐng)域包括計算

3、機輔助幾何、計算機圖形學及軟件開發(fā)方法等。前期的準備工作包括OpenGL圖形庫、Parasolid開發(fā)平臺的使用與測試，以及相關(guān)理論和軟件開發(fā)方法的學習。在完成了這些準備工作的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了幾何造型系統(tǒng)三方面的功能:二維草圖繪制、三維基本體素生成和真實感圖形處理。
　　草圖繪制功能實現(xiàn)了圓弧、橢圓、多邊形、B樣條曲線等七種基本圖元的圖形生成算法，可以通過交互式鼠標操作快速生成圖形;實體造型功能是幾何造型中最重要的部分，其中的基本體