Mini-TIPS:小型机上运行的三维几何造型系统

三维几何造型是CAD/CAM系统的核心. Mini-TIPS系统是在小型机PDP-11/23上运行的三维几何造型系统.它的主要对象是机械零件的几何形状特性.系统采用建立在集合论基础上的专用语言对零件形状加以描述.内部数据结构是非树结构的构造实体几何方式(CSG方式)结构,是个三维网格信息结构的几何数据库(GDB).它由T1LIST,T1MESH和M3LIST等数组构成.它的建立,为在各个领域,如绘制轴测透视图、断面图,有限元网格自动生成,数控全自动编程以及机器人仿真、数控加工仿真等方面的应用程序的开发工作提供了良好的基础.     

CAD/CAPP中零件信息共享的研究

CAD(Computer Aided Design)与CAPP(Computer Aided Process Planning)系统中的信息共享问题是决定它们能否真正集成的关键问题。本文作者根据CAD与CAPP信息的特点和联系,提出一种基于特征型面的CSG(Constructive Solid Geometry)方法,并运用该方法对部分零件的造型进行了有益的尝试,效果是好的.文中分析了零件信息的生成问题和表示问题,并介绍了系统的研制情况.     

基于构造实体几何模型动态重构的快速显示算法

将区域扫描线算法结合到光线投射算法，提出了一种基于构造实体几何（CSG）模型动态重构的快速显示算法．对每一扫描线，以场景中各物体的视图投影轮廓线作区域分割，对每一分割区域生成不同的CSG动态显示模型．此模型通过动态重构一个原CSG模型的子集而得，可大幅减少计算中所处理物体个数．利用扫描线相邻区域的相关性给出一种快速生成CSG动态显示模型的方法，使显示速度达到实时要求．     

一种多层笛卡尔网格自动生成技术

利用一条射线穿过一物体时与物体表面的交点总是成对出现的规律性，提出了一种多层笛卡尔结构网络自动生成技术。该技术不必先生成表面网格再生成空间网格，而可一次性生成计算所需的网格，因而自动化程度较高，并且适宜于各种复杂边界情况。所生成的结构化网格数据结构简单，比较容易作自适应计算。     

面向计算机集成制造的特征造型系统研究

提出了一种以综合特征面概念为核心的有效特征表示模式及其系统数据结构，开发了相应的特征造型系统，该系统显式记录特征信息其相关属性而保留实体造型的灵活性；提供二维草图和三维参数化设计功能，提供对特征的编辑操作和特征的有效维护，提供约束机制和特征变换机制。     

三维实体造型3Dmod系统数据结构的构造

介绍了在三维实体造型3Dmod系统中，B－rep模型和CSG模型的数据结构的构造和实现方法，以及在系统中它们之间的联系。     

用八叉树数据结构自动生成三维网格的算法设计

针对计算冶金学中几何空间离散－网格生成的问题，利用数据结构技术，建立了三维网格自动生成所需八叉树数据结构，设计了八叉树遍历及子结点编码算法，应用该算法开发了三维网格自动生成软件，该软件与数值计算对象输入软件相联接，能够将数值计算对象离散成由直六面体组成的网格系统，该算法保留了修正八叉树算法的优点同时由于采用直接八叉树数据结构算法更加简便．     

用八叉树数据结构自动生成三维网络的算法设计

针对计算冶金学中几何空间离散－网格生成的问题，利用数据结构技术，建立了三维网格自动生成所需八叉树数据结构，设计了八叉树遍历及子结点编码算法，应用该算法开发了三维网格自动生成软件，该软件与数值计算对象输入软件相联接，能够将数值计算对象离散成由直六面体组成的网格系统，该算法保留了修正八叉树算法的优点同时由于采用直接八叉树数据结构算法更加简便。     

三维形体的几何建模研究

三维形体几何建模是目前最常用的建模技术,在计算机内部的表达方式有多种,常用的是边界表示法Brep,构造立体几何法CSG,混合模式Brep/CSG和空间单元表示法。本篇论文较为全面的介绍了四种方法的特性。     

三维 CAD 曲面四边形网格剖分及局部加密技术

利用ＣＡＤ及ＣＡＧＤ系统中三维自由型曲面造型的数学方法,根据曲面上网格剖分的密度要求及曲率变化,先在定义曲面的参数平面域上生成密度可变的全四边形网格,然后利用曲面方程将参数域上的网格映射到曲面上．实现了任意自由型曲面密度可变的全四边形网格剖分．为有限元分析系统与ＣＡＤ几何造型系统的集成提供了一种高效、可靠的前处理手段．输入数据是ＣＡＤ或ＣＡＧＤ系统中曲面的控制顶点或插值边界．该方法运算速度快,效率高,生成单元的质量好．     

论地质体几何造型

首次提出了地质体几何造型的概念及地质体建模的几何造型方法．运用几何造型技术和方法，导出了各种地质体（点状、线状、面状和复杂）的几何造型模型，这些模型包括地质体的几何、属性和拓扑3个方面的信息，可完整地实现地质体的信息存储、模型构造、几何分析、图形表达与构型运算．地质体几何造型从理论上和方法上解决了地学各领域中的基础性问题──地质体的模型构造和表示．长期以来未取得任何进展的地测图件自动生成难题的解决即是其实例之一．     

一个回转体类机械零件特征造型系统—HZTCAD

机械零件的特征造型是实现零件的ＣＡＤ／ＣＡＭ一体化集成的基础。回转体类机械零件特征造型系统－ＨＺＴＣＡＤ，就是通过对回转体类零件进行特征分类，特征体素定义，特征体素的设计和特征体素的操作生成零件的几何模型和特征模型。提出一个基于特征表达的回转体类机械零件几何模型及数据结构，对回转体类零件的特征信息表达及表达的数据结构进行了尝试。     

地质体几何造型的计算机实现

本文在作者提出的地质体几何造型概念及理论基础上,利用关系数据模型扩展、图论构模、集合构模等方法,给出了地质体几何造型系统的基本实现途径和方法,主要包括地质体几何造型的数据结构、模型构造及地质体的几何运算与整体性质分析,以实现地质体的几何、拓扑和属性3个方面信息的计算机存储、建模、表达和分析,以此可构造出诸如地测图件自动生成等各种地质体几何造型应用系统。     

微机平台上基于几何模型实时显示系统的研究

讨论了微机的软硬件技术的最新发展,给出了微机平台上基于几何模型的实时显示系统的一种具体实现系统由三维建模、接口、实时显示三个模块组成三维建模中引入了三维参数化造型技术,以减轻建模工作量;接口模块主要负责场景重组、材质设定、数据提取,提供对ＤＷＧ、３ＤＳ格式的图形文件的支持;实时显示中增加了预处理和以场景重组为基础的预裁剪,以减少图形实时生成时的计算量     

CAD／CAPP集成系统中CAPP子系统的研制

本文对CAD/CAPP集成系统中CAPP子系统的研制工作进行了简要介绍。 该CAPP子系统以成组技术为基础,可以从集成系统的CAD数据库中取得已设计零件的有关信息,亦可单独输入零件图纸信息,采用半创成式原理生成工艺规程。系统应用模块化程序结构,人机对话采用汉字菜单提问方式,并由打印机输出包括工序图在内机械加工工艺卡片。 系统操作简单,方便,运行速度快,实现了CAPP与CAD的集成,是一个先进实用的CAPP系统。     

基于光线投射法的三维有限元网格自动划分

提出并实现了一种基于光线投射法的三维有限元网格自动划分方法，能适用于任意用ＣＳＧ树表示的三维实体．此方法先把三维实体离散成一定形状的体元，再由体元产生有限元四节点四面体网格．最后给出了用此方法划分的两个实例．     

图形处理的三维几何造型数据结构研究

提出了一种新的适合于微机上进行图形生成、处理、变换的三维几何造型的数据结构，该数据结构采用链表结构形式，在计算机内部表示了构造三维形体所需的大量数据，使得在微机上处理复杂形体和生成有真实感图形成为可能，该三维几何造型数据结构在作者用BorlandC＋＋开发的图形处理软件中得到了成功的应用。     

基于CT数据的股骨三维有限元建模方法

实现一种基于计算机断层成像(CT)数据的股骨三维有限元建模方法,用于生物力学研究。可视人计划(VHP)男性标本的冷冻CT序列图像分割后,用移动立方体算法三维重建股骨几何模型并转换为有限元网格,有限元网格设置各向同性和正交各向异性材料特性建立两个有限元模型,有限元模型施加双腿站立情况的边界条件进行有限元分析。结果表明,这两个股骨有限元模型能很好地和股骨解剖结构相符合。基于CT数据的建模方法可以快速并精确地建立各种骨骼的三维有限元模型。     

基于物理的自由曲面造型技术的现状与展望

基于物理的造型方法是当今曲面造型研究的热点之一，并可望成为今后曲面造型的实用工具。基于物理的造型是将物体看成具有一定物理性质的形体，即某种物理模型而不是单纯的几何体。根据物理模型所依据的物理原理和数学表达，大致将其分为两类：能量模型和拉格朗日动态模型。介绍了两类模型的基本思想，并分别对其理论研究、发展及应用情况进行了综述，指出给设计者提供更自然地控制物体形状的能力以及引进更灵活的几何造型方法是基于物理曲面造型发展的方向。