CAD培训-CAD技术模型的几种常见表达方法

2013-05-09 by:广州有限元分析、培训中心-1CAE.COM 来源:仿真在线

随着cad技术的发展,出现了许多种三维模型的表达方法,其中常见的有以下几种:

1)构造型立体几何表达法(constructivesolidgeometry,简称csg法)

它采用布尔运算法则(并、交、减),将一些简单的三维几何基元(如立方体、圆柱体、环、锥体)加以组合、变化成复杂的三维模型实体,这种方法的优点是,易于控制存储的信息量,所得到的实体真实有效,并且能方便地修改它的形状。此方法的缺点是、可用于产生和修改实体的算法有限,构成图形的计算量很大,比较费时。

2)边界表达法(boundary/representation,简称brep)

它根据顶点、边和面构成的表面来精确地描述三维模型实体。这种方法的优点是,能快速地绘制立体或线框模型。此方法的缺点是、它的数据是以表格形式出现的,空间占用量大,修改设计不如cgs法简单,例如,要修改实心立方体上的一个简单孔的尺勺,必须先用填实来删除这个孔,然后才能绘制一个新孔;所得到的实体不一定总是真实有效,可能出现错误的孔洞和颠倒现象,描述缺乏唯一性。

3)参数表达法(parameterrepresentation)

对于自由曲面,难于用传统的几何基元来进行描述,可用参数表达法。这些方法借助参数化样条、贝塞尔b(ezier)曲线和b样条来描述自由曲面,它的每一个x、y、z坐标都呈参数化形式。各种参数表达格式的差别仅在于对曲线的控制水平,即局部修改曲线而不影响临近部分的能力,以及建立几何体模型的能力。其中较好的一种是非一致有理b样条法,它能表达复杂的自由曲面,允许局部修改曲率,能准确地描述几何基元。

为了综合以上方法的优点,目前,许多cad系统常采用csg、brep和参数表达法的组合表达法。

4)单元表达法(cellrepresentation)

单元表达法起源于分析(如有限元分析)软件,在这些软件中,要求将表面离散成单元。典型的单元有三角形、正方形或多边形,在快速成型技术中采用的三角形近似(将三维模型转化成stl格式文件),就是一种单元表达法在三维面的应用形式。

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