基于VTK/Hoops的圆柱齿轮三维可视化方法研究

结合VTK和Hoops的建模特点提出了一种渐开线圆柱齿轮的精确建模方法。采用参数化建模方法,确定了齿轮的基本参数和结构参数。将齿轮模型划分为轮齿、腹板和轮毂三个子模型并利用VTK实体建模原理分别构建上述子模型的实体模型。推导出旋转拉伸角计算公式以保证螺旋角的精确度。通过对vtk Poly Data和Shell数据结构的研究,实现了VTK模型和Hoops模型的转换。利用Hoops的布尔运算实现了各子模型的实体拼接,从而得到了完整的齿轮模型,并通过Hoops的B-Rep表示法进行显示。分析并说明了齿轮副模型在三维场景中的啮合过程,实现了齿轮副模型的自动啮合。