三維曲面構造及編輯技術的研究與軟件開發(fā).pdf

1、隨著產品幾何外形的復雜化，產品中所包含的復雜曲面越來越多，使曲面造型模塊在CAD/CAM系統中的地位越來越高。JHSolid是利用國外造型內核Parasolid開發(fā)的具有國內自主知識產權的三維CAD造型系統，它在實體造型方面體現出了簡單易用的風格，但目前還不具備曲面造型的能力。本課題旨在彌補JHSolid在曲面造型方面的不足，對一些當今流行的曲面造型功能進行了試探性開發(fā)，為后期的軟件升級做準備。 曲面造型在三維CAD領域是一個難

2、點，涉及的知識領域包括計算機輔助幾何的數學理論、計算機圖形學、軟件開發(fā)方法等。前期的準備工作包括相關理論以及軟件開方法的學習，Parasolid造型內核、OpenGL圖形工具的使用以及對JHSolid系統框架的熟悉。在完成了這些前期準備工作的基礎上，實現了三個方面的曲面造型功能：自由曲砸造型、掃描與放樣和曲面編輯。 自由曲面造型部分采用了B-樣條曲面表達法，B-樣條曲面的很多優(yōu)良特性使得它到現在仍然是自由曲面造型的主要工具。本課

3、題實現了B-樣條曲面的構建、曲面變形以及相關的節(jié)點增加等技術，重點解決了操作點陣的輸入問題。掃描與放樣部分實現的功能有拉伸、旋轉、掃描與放樣，提出了一種放樣的節(jié)點匹配算法。該部分還探討了掃描與放樣的理論背景，并且對Parasolid中掃描與放樣的結果進行了歸納。曲面編輯部分實現的功能有曲面裁剪、曲面連接、曲面偏移、曲面延伸、曲面剖切等，其中曲面連接部分實現了曲面的縫合、拼接與混合，曲面編輯部分不僅實現了曲面的編輯，同時還實現了曲面對實體