第九章 實(shí)體造型

1、第第9章章 產(chǎn)品實(shí)體造型基礎(chǔ)產(chǎn)品實(shí)體造型基礎(chǔ) 9.1 幾何造型幾何造型 9.2 參數(shù)化特征造型技術(shù)簡介參數(shù)化特征造型技術(shù)簡介9.1 幾何造型幾何造型 9.1.1 概述概述 9.1.2 線框模型線框模型 9.1.3 表面模型表面模型 9.1.4 實(shí)體模型實(shí)體模型9.1.1 概述概述 1. 幾何造型是幾何造型是CAD系統(tǒng)的核心系統(tǒng)的核心 產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì): 用戶用戶設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)所需要的幾何產(chǎn)品。所需要的幾何產(chǎn)品。 幾何造型：在計(jì)算機(jī)內(nèi)幾何造型：在計(jì)算機(jī)內(nèi)生成生成所需要的幾何形狀。所需要的幾何形狀。 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)：在輸出設(shè)備上計(jì)算機(jī)圖形學(xué)：在輸出設(shè)備上顯示顯示所生成的圖形。所生成的圖形。 2. 三維幾何

2、形體的計(jì)算機(jī)表示三維幾何形體的計(jì)算機(jī)表示 線框模型、表面模型和實(shí)體模型線框模型、表面模型和實(shí)體模型兩種信息：幾何信息和拓?fù)湫畔煞N信息：幾何信息和拓?fù)湫畔?. 幾何造型技術(shù)的發(fā)展幾何造型技術(shù)的發(fā)展 線框模型線框模型 表面摸型表面摸型 實(shí)體模型實(shí)體模型 特征造型特征造型 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)CAD4. 商品化的幾何造型系統(tǒng)商品化的幾何造型系統(tǒng)國外國外： AUTOCAD、CATIA、I - DEAS 、 Pro/Engineer、Unigraphics、 ACIS、 Parasolid等。國內(nèi)國內(nèi)： 高華、金銀花、管道CAD、 制造工程師 （ME）、NPU-CAD/CAM系統(tǒng) 由構(gòu)成物體的一組頂點(diǎn)和邊來表示物

3、體的幾由構(gòu)成物體的一組頂點(diǎn)和邊來表示物體的幾何形狀，其中邊可以是直線，也可以是曲線，如何形狀，其中邊可以是直線，也可以是曲線，如園弧、二次曲線、園弧、二次曲線、B 樣條曲線和樣條曲線和Bezier曲線。曲線。9.1.2 線框模型線框模型 (Wireframe Model)1. 線框模型的概念線框模型的概念例例. 立方體的線框模型及其計(jì)算機(jī)表示立方體的線框模型及其計(jì)算機(jī)表示線框模型線框模型頂點(diǎn)表頂點(diǎn)表棱線表棱線表 提供了定義形體的點(diǎn)、線的幾何信息，以及點(diǎn)與提供了定義形體的點(diǎn)、線的幾何信息，以及點(diǎn)與 邊之間連接關(guān)系的拓?fù)湫畔⑦呏g連接關(guān)系的拓?fù)湫畔ⅰ?構(gòu)造模型時(shí)操作簡便，處理速度快且占構(gòu)造模型時(shí)操

4、作簡便，處理速度快且占 用內(nèi)存少。用內(nèi)存少。 特別適用于設(shè)計(jì)構(gòu)思、建立特別適用于設(shè)計(jì)構(gòu)思、建立 設(shè)計(jì)圖的總體空間位置關(guān)系及圖形的動態(tài)設(shè)計(jì)圖的總體空間位置關(guān)系及圖形的動態(tài) 交互顯示。交互顯示。 利用投影變換，從三維線框模型可方便利用投影變換，從三維線框模型可方便 地生成各種正投影圖、軸測圖和任意觀地生成各種正投影圖、軸測圖和任意觀 察方向的透視投影圖。察方向的透視投影圖。2. 線框模型的優(yōu)缺點(diǎn)線框模型的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):缺點(diǎn)缺點(diǎn): 易出現(xiàn)二義性理解；易出現(xiàn)二義性理解； 缺少曲面邊緣側(cè)影輪廓線；缺少曲面邊緣側(cè)影輪廓線；缺少邊與面、面與體之間關(guān)系的缺少邊與面、面與體之間關(guān)系的 信息，不能描述產(chǎn)品。信息

5、，不能描述產(chǎn)品。中間打孔的長方體中間打孔的長方體9.1.3 表面模型表面模型 (Surface Model) 表面模型是以物體的各個(gè)表面為單位來表示其形體表面模型是以物體的各個(gè)表面為單位來表示其形體特征的，在線框模型的基礎(chǔ)上增加了有關(guān)面和邊的特征的，在線框模型的基礎(chǔ)上增加了有關(guān)面和邊的信息、拓?fù)湫畔?。信息、拓?fù)湫畔?。表面模型提供了定義形體的點(diǎn)、線、面的幾何信息，表面模型提供了定義形體的點(diǎn)、線、面的幾何信息，以及點(diǎn)與邊、邊與面之間連接關(guān)系的拓?fù)湫畔?。以及點(diǎn)與邊、邊與面之間連接關(guān)系的拓?fù)湫畔ⅰ＠? 立方體的表面模型立方體的表面模型表面模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是在線框模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的表面模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是在線框

6、模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加面的有關(guān)信息?；A(chǔ)上增加面的有關(guān)信息。e3F2常用的曲面類型：常用的曲面類型：表面模型中的幾何形體表面可以由若干塊面片組表面模型中的幾何形體表面可以由若干塊面片組成，這些面片可以是平面、解析曲面（如球面、成，這些面片可以是平面、解析曲面（如球面、柱面、錐面等）、參數(shù)曲面（柱面、錐面等）、參數(shù)曲面（Bezier、B樣條曲面樣條曲面片等）。片等）。曲面可通過以下的生成方式曲面可通過以下的生成方式產(chǎn)生： 1. 通過一條或多條曲線構(gòu)造曲面通過一條或多條曲線構(gòu)造曲面 線性拉伸面或柱狀面線性拉伸面或柱狀面 直紋面直紋面 旋轉(zhuǎn)面旋轉(zhuǎn)面 掃成面掃成面 Coons曲面 2. 由位于矩形網(wǎng)

7、格上的一組輸入點(diǎn)（稱為控由位于矩形網(wǎng)格上的一組輸入點(diǎn)（稱為控制頂點(diǎn)）構(gòu)造曲面。制頂點(diǎn)）構(gòu)造曲面。 Bezier曲面曲面 B樣條曲面樣條曲面 3. 通過插值其他曲面構(gòu)造曲面通過插值其他曲面構(gòu)造曲面圓角曲面圓角曲面（Fillet Surface）：它為兩個(gè)曲面間的它為兩個(gè)曲面間的過渡曲面，性質(zhì)為過渡曲面，性質(zhì)為B樣條曲面樣條曲面說明：盡管定義曲面說明：盡管定義曲面的方式多種多樣，但的方式多種多樣，但它們都可以由它們都可以由NURBS曲面統(tǒng)一表示。曲面統(tǒng)一表示。組合曲面組合曲面組合曲面（組合曲面（Composite Surfaces）是由曲面片拼合成的）是由曲面片拼合成的復(fù)雜曲面。復(fù)雜曲面。 現(xiàn)實(shí)中

8、，復(fù)雜的幾何產(chǎn)品很難用一張簡單的曲面進(jìn)現(xiàn)實(shí)中，復(fù)雜的幾何產(chǎn)品很難用一張簡單的曲面進(jìn)行表示。行表示。 將整張復(fù)雜曲面分解為若干曲面片，每張曲面片由將整張復(fù)雜曲面分解為若干曲面片，每張曲面片由滿足給定邊界約束的方程表示。理論上，采用這種分片滿足給定邊界約束的方程表示。理論上，采用這種分片技術(shù)，任何復(fù)雜曲面都可以由定義完善的曲面片拼合而技術(shù)，任何復(fù)雜曲面都可以由定義完善的曲面片拼合而成。成。 表面模型的優(yōu)點(diǎn)與不足：表面模型的優(yōu)點(diǎn)與不足：（1）優(yōu)點(diǎn)）優(yōu)點(diǎn)利用曲面造型能夠構(gòu)造諸如汽車、飛機(jī)、船舶、利用曲面造型能夠構(gòu)造諸如汽車、飛機(jī)、船舶、模具等非常復(fù)雜的物體。模具等非常復(fù)雜的物體。并且，由于表面模型比線

9、框模型提供了形體更多并且，由于表面模型比線框模型提供了形體更多的幾何信息，因而還可實(shí)現(xiàn)消隱、生成明暗圖、的幾何信息，因而還可實(shí)現(xiàn)消隱、生成明暗圖、計(jì)算表面積、生成表面數(shù)控刀具軌跡及有限元網(wǎng)計(jì)算表面積、生成表面數(shù)控刀具軌跡及有限元網(wǎng)格等。格等。 （2）缺點(diǎn)）缺點(diǎn) 操作復(fù)雜，需具備一定的曲面造型知識。操作復(fù)雜，需具備一定的曲面造型知識。 由于缺乏面與體的關(guān)系，不能區(qū)別體內(nèi)與體由于缺乏面與體的關(guān)系，不能區(qū)別體內(nèi)與體 外外，不能指出哪里是物體的內(nèi)部與外部信息，不能指出哪里是物體的內(nèi)部與外部信息， 因此，表面模型僅適用于描述物體的外殼。因此，表面模型僅適用于描述物體的外殼。9.1.4 實(shí)體模型實(shí)體模型

10、(Solid Model) 實(shí)體模型的概念實(shí)體模型的概念 幾何實(shí)體構(gòu)造法幾何實(shí)體構(gòu)造法（Constructive Solid Geometry） 邊界表示法邊界表示法（Boundary Representation） 掃描生成法掃描生成法（Sweep Representation）9.1.4.1 實(shí)體模型的概念實(shí)體模型的概念 實(shí)體模型的核心問題是采用什么方法來表示實(shí)體。實(shí)體模型的核心問題是采用什么方法來表示實(shí)體。與線框模型和表面模型的根本區(qū)別在于：實(shí)體模型不與線框模型和表面模型的根本區(qū)別在于：實(shí)體模型不僅記錄了全部幾何信息，而且記錄了全部點(diǎn)、線、面、僅記錄了全部幾何信息，而且記錄了全部點(diǎn)、線、

11、面、體的信息。體的信息。 為了確定表面的哪一側(cè)存在實(shí)體，常用的方法是用為了確定表面的哪一側(cè)存在實(shí)體，常用的方法是用有向棱邊的右手法則確定所在面的外法線方向，例如有向棱邊的右手法則確定所在面的外法線方向，例如規(guī)定正向指向體外。規(guī)定正向指向體外。表面表面F123456棱線號棱線號12 3 4-5 -6 -7 -8-1 -10 -5 -92 11 6 103 12 7 11-4 -9 -8 -12表表面面表表 CSG模型是用簡單實(shí)體模型是用簡單實(shí)體(稱為體素稱為體素)通過集通過集合運(yùn)算交、并、差構(gòu)造復(fù)雜實(shí)體的方法。合運(yùn)算交、并、差構(gòu)造復(fù)雜實(shí)體的方法。9.1.4.2 幾何實(shí)體構(gòu)造法幾何實(shí)體構(gòu)造法(CS

12、G法法)1. 1. 集合的交、并、差運(yùn)算集合的交、并、差運(yùn)算 2. 簡單實(shí)體的構(gòu)造 以上說明了幾何實(shí)體構(gòu)造法構(gòu)造實(shí)體的基本方法。但需要指出的是，體素經(jīng)集合論中的交、并、差運(yùn)算后可能產(chǎn)生客觀上并不存在的實(shí)體。下面以二維情況為例加以說明。 3. 有效實(shí)體（有效實(shí)體（正則形體，簡稱實(shí)體正則形體，簡稱實(shí)體） 形象地說，有效實(shí)體（形象地說，有效實(shí)體（正則形體正則形體）是由實(shí)體內(nèi)）是由實(shí)體內(nèi)部的點(diǎn)及緊緊包著這些點(diǎn)的表皮組成。部的點(diǎn)及緊緊包著這些點(diǎn)的表皮組成。 一個(gè)有效的實(shí)體應(yīng)具有如下的性質(zhì)：一個(gè)有效的實(shí)體應(yīng)具有如下的性質(zhì)： 剛性剛性 三維一致性：即實(shí)體沒有懸面、懸邊及孤立的點(diǎn)三維一致性：即實(shí)體沒有懸面、懸

13、邊及孤立的點(diǎn) 有限性有限性 封閉性封閉性4. 正則集合運(yùn)算正則集合運(yùn)算 正則算子正則算子r：先求內(nèi)部，再求閉包。：先求內(nèi)部，再求閉包。 刪除無效實(shí)體所有的懸掛面、邊和孤立的點(diǎn)，刪除無效實(shí)體所有的懸掛面、邊和孤立的點(diǎn)，以得到有效的實(shí)體。以得到有效的實(shí)體。 因此，更嚴(yán)格地講，因此，更嚴(yán)格地講，CSG法是由簡單的正則法是由簡單的正則集經(jīng)過正則集合運(yùn)算構(gòu)造復(fù)雜實(shí)體的方法。顯集經(jīng)過正則集合運(yùn)算構(gòu)造復(fù)雜實(shí)體的方法。顯然，然，CSG法所構(gòu)造的實(shí)體是有效實(shí)體法所構(gòu)造的實(shí)體是有效實(shí)體。 Root:Final ObjectNonTerminal Nodes:Boolean Operatorsor MotionsL

14、eaf Nodes:PrimitivesorTransformation DataA WrenchCSG Binary Tree5. CSG樹 CSG法所構(gòu)造的實(shí)體可以用一棵二叉樹來法所構(gòu)造的實(shí)體可以用一棵二叉樹來描述。描述。 9.9. CSG法的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 用CSG法表示復(fù)雜實(shí)體非常簡明，可惟一 地定義物體。 CSG法所表示的實(shí)體的有效性是由體素的 有效性和集合運(yùn)算的正則性自動得到保證。 CSG樹描述物體非常緊湊，體素種類越多， CSG法所能定義的實(shí)體的覆蓋域越寬。 在大多數(shù)實(shí)體造型系統(tǒng)中作為用戶輸入手 段。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：CSG樹只定義了物體的構(gòu)成體素及構(gòu)造方式，沒有反映

15、物體的面、邊、頂點(diǎn)等有關(guān)信息，因此這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)稱為“不不可計(jì)算的可計(jì)算的”。當(dāng)真正進(jìn)行物體的拼合運(yùn)算并最終顯示物體時(shí)，還需將CSG樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為邊界表示邊界表示的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 9.1.4.3 邊界表示法邊界表示法 (B-rep)邊界表示法及其與表面模型的區(qū)別邊界表示法的優(yōu)缺點(diǎn)實(shí)用系統(tǒng)中的CSG法和B-Rep法 1. B-repB-rep法及其與表面模型的區(qū)別（1 1） B-repB-rep法法邊界表示法是用物體封閉的邊界表面描述物體的方法，邊界表示法是用物體封閉的邊界表面描述物體的方法，這一封閉的邊界表面是由一組面的并集組成的。這一封閉的邊界表面是由一組面的并集組成的。 （2）邊界表示中的層次

16、結(jié)構(gòu)邊界表示中的層次結(jié)構(gòu) CubeF1 F2 F3 F4 F5 F6V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V812條邊條邊八個(gè)頂點(diǎn)八個(gè)頂點(diǎn)六個(gè)面六個(gè)面V1V2V3V4E1E2E3E4F1F2F3E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12例子 （3）與表面模型的區(qū)別與表面模型的區(qū)別 邊界表示法的表面必須封閉、有向，各張表面邊界表示法的表面必須封閉、有向，各張表面間有嚴(yán)格的拓?fù)潢P(guān)系，形成一個(gè)整體；間有嚴(yán)格的拓?fù)潢P(guān)系，形成一個(gè)整體；而表面模型的面可以不封閉，面的上下表面都而表面模型的面可以不封閉，面的上下表面都可以有效，不能判定面的哪一側(cè)是體內(nèi)與體外；可以有效，

17、不能判定面的哪一側(cè)是體內(nèi)與體外；此外，表面模型沒有提供各張表面之間相互連此外，表面模型沒有提供各張表面之間相互連接的信息。接的信息。 2. 優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)(1)(1)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)詳細(xì)記錄了三維形體所有幾何元素的幾何詳細(xì)記錄了三維形體所有幾何元素的幾何信息和拓?fù)湫畔?，信息和拓?fù)湫畔?，這在圖像生成和模型表這在圖像生成和模型表面積計(jì)算等應(yīng)用中表現(xiàn)出明顯的優(yōu)點(diǎn)；所面積計(jì)算等應(yīng)用中表現(xiàn)出明顯的優(yōu)點(diǎn)；所表示的實(shí)體不存在二義性。表示的實(shí)體不存在二義性。(2)(2)缺點(diǎn)缺點(diǎn) 存儲量大；存儲量大； 不能反映形體的構(gòu)造過程不能反映形體的構(gòu)造過程 3. 實(shí)用系統(tǒng)中的實(shí)用系統(tǒng)中的CSG法和法和B-rep法法 (1)

18、(1)由于由于CSG法描述實(shí)體的能力強(qiáng)，故幾乎在所法描述實(shí)體的能力強(qiáng)，故幾乎在所有基于邊界表示法的實(shí)用系統(tǒng)中，都采用有基于邊界表示法的實(shí)用系統(tǒng)中，都采用CSG法法作為實(shí)體輸入手段。作為實(shí)體輸入手段。例如，有建立體素的命令，進(jìn)行各種體素拼合的例如，有建立體素的命令，進(jìn)行各種體素拼合的命令，以及修改某個(gè)體素的命令等；當(dāng)執(zhí)行這些命令，以及修改某個(gè)體素的命令等；當(dāng)執(zhí)行這些命令時(shí)，相應(yīng)地生成或修改邊界表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中命令時(shí)，相應(yīng)地生成或修改邊界表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)。的數(shù)據(jù)。 (2)在實(shí)用造型系統(tǒng)中，邊界表示法已逐漸在實(shí)用造型系統(tǒng)中，邊界表示法已逐漸成為實(shí)體的主要表示形式。這是因?yàn)槌蔀閷?shí)體的主要表示形式。這

19、是因?yàn)椋?用用CSG法構(gòu)造復(fù)雜的實(shí)體存在局限性。法構(gòu)造復(fù)雜的實(shí)體存在局限性。 邊界表示法采用了自由曲面造型技術(shù)，邊界表示法采用了自由曲面造型技術(shù)，能夠構(gòu)造像飛機(jī)、汽車那樣具有復(fù)雜能夠構(gòu)造像飛機(jī)、汽車那樣具有復(fù)雜外形的實(shí)體，用外形的實(shí)體，用CSG法的體素拼合則法的體素拼合則難以做到。難以做到。 從從CSG模型通過計(jì)算可直接轉(zhuǎn)換成邊界表示模型通過計(jì)算可直接轉(zhuǎn)換成邊界表示模型，但反之不然。尚沒有從邊界表示模模型，但反之不然。尚沒有從邊界表示模型到型到CSG模型的一般轉(zhuǎn)換算法，因此兩種模型的一般轉(zhuǎn)換算法，因此兩種表示法不可交換。表示法不可交換。 商業(yè)化造型系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是將線框表示、商業(yè)化造型系統(tǒng)的發(fā)

20、展趨勢是將線框表示、曲面表示和實(shí)體表示統(tǒng)一在一個(gè)統(tǒng)一框架曲面表示和實(shí)體表示統(tǒng)一在一個(gè)統(tǒng)一框架中，用戶根據(jù)實(shí)際問題的需要選取合適的中，用戶根據(jù)實(shí)際問題的需要選取合適的技術(shù)。而由邊界表示轉(zhuǎn)換為線框模型非常技術(shù)。而由邊界表示轉(zhuǎn)換為線框模型非常簡單。簡單。 例子例子 AUTOCAD AME： 基本表示模式：同時(shí)采用基本表示模式：同時(shí)采用CSG和和B-rep方法方法 輸入模式：輸入模式： CSG、掃描輸入、掃描輸入 輸入模式中所提到的輸入模式中所提到的B-rep或或CSG是指界面操是指界面操作的方式，它們分別采用了作的方式，它們分別采用了B-rep或或CSG法的法的思想，不要與所采用的機(jī)內(nèi)存儲方法混淆起

21、來。思想，不要與所采用的機(jī)內(nèi)存儲方法混淆起來。 9.1.4.4 掃描表示法掃描表示法 空間中的二維形體沿著某一路徑掃描時(shí)的運(yùn)動軌空間中的二維形體沿著某一路徑掃描時(shí)的運(yùn)動軌跡將定義一個(gè)二維或三維物體。跡將定義一個(gè)二維或三維物體。兩個(gè)要素兩個(gè)要素:被運(yùn)動的對象，稱為基體，可以為曲線、面。被運(yùn)動的對象，稱為基體，可以為曲線、面。掃描運(yùn)動的軌跡，稱為掃描軌跡掃描運(yùn)動的軌跡，稱為掃描軌跡。 在以在以B-repB-rep表示為主的實(shí)體系統(tǒng)中，表示為主的實(shí)體系統(tǒng)中，掃描掃描表示法經(jīng)常作為一種輸入形體的手段表示法經(jīng)常作為一種輸入形體的手段設(shè)計(jì)二維圖形設(shè)計(jì)二維圖形 調(diào)用掃描命令調(diào)用掃描命令 生成三維實(shí)體生成三維

22、實(shí)體9.2 參數(shù)化特征造型技術(shù)參數(shù)化特征造型技術(shù) 實(shí)體造型系統(tǒng)的不足實(shí)體造型系統(tǒng)的不足 參數(shù)化幾何造型（參數(shù)化幾何造型（Parametric Modeling） 特征造型（特征造型（Feature-based Modeling） 參數(shù)化特征造型系統(tǒng)參數(shù)化特征造型系統(tǒng) 發(fā)展趨向發(fā)展趨向 9.2.1 實(shí)體造型系統(tǒng)的不足實(shí)體造型系統(tǒng)的不足 幾何模型難以修改，不能適應(yīng)產(chǎn)品開發(fā)的動態(tài)過幾何模型難以修改，不能適應(yīng)產(chǎn)品開發(fā)的動態(tài)過程。程。 著眼于完善產(chǎn)品的幾何描述能力。它只存儲了物著眼于完善產(chǎn)品的幾何描述能力。它只存儲了物體的幾何形狀信息，缺乏產(chǎn)品在開發(fā)和生產(chǎn)整個(gè)體的幾何形狀信息，缺乏產(chǎn)品在開發(fā)和生產(chǎn)整個(gè)生

23、命周期所需的全部信息，如材料、尺寸公差、生命周期所需的全部信息，如材料、尺寸公差、加工特征信息、表面光潔度和裝配要求等，因此加工特征信息、表面光潔度和裝配要求等，因此不能符合數(shù)據(jù)交換規(guī)范的產(chǎn)品模型，導(dǎo)致不能符合數(shù)據(jù)交換規(guī)范的產(chǎn)品模型，導(dǎo)致CAD/ CAPP /CAM集成的先天困難。集成的先天困難。 所提供的造型手段不符合工程師的設(shè)計(jì)習(xí)慣。所提供的造型手段不符合工程師的設(shè)計(jì)習(xí)慣。 它只提供了點(diǎn)、線、面或體素拼合這些初級構(gòu)形它只提供了點(diǎn)、線、面或體素拼合這些初級構(gòu)形手段，不能滿足設(shè)計(jì)、制造對構(gòu)形的需要。因?yàn)槭侄?，不能滿足設(shè)計(jì)、制造對構(gòu)形的需要。因?yàn)樵O(shè)計(jì)工程師和制造工程師在設(shè)計(jì)一個(gè)零件時(shí)，總設(shè)計(jì)工程

24、師和制造工程師在設(shè)計(jì)一個(gè)零件時(shí)，總是從那些對設(shè)計(jì)或制造有意義的基本特征出發(fā)進(jìn)是從那些對設(shè)計(jì)或制造有意義的基本特征出發(fā)進(jìn)行構(gòu)思以形成所需的零件。其中的特征包括各種行構(gòu)思以形成所需的零件。其中的特征包括各種槽（如方形槽、槽（如方形槽、V形槽、燕尾槽、盲槽）、凹坑、形槽、燕尾槽、盲槽）、凹坑、圓孔、螺紋孔、頂尖孔、退刀槽、倒角等。圓孔、螺紋孔、頂尖孔、退刀槽、倒角等。9.2.2 參數(shù)化幾何造型參數(shù)化幾何造型 這種方法使用拓?fù)浼s束和尺寸約束來定義和修這種方法使用拓?fù)浼s束和尺寸約束來定義和修改幾何模型。將尺寸用變量表示，作為設(shè)計(jì)的改幾何模型。將尺寸用變量表示，作為設(shè)計(jì)的幾何參數(shù)，以建立通用的幾何模型。幾何參數(shù)，以建立通用的幾何模型。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 可快速設(shè)計(jì)出形狀相似僅尺寸不同的一組零可快速設(shè)計(jì)出形狀相似僅尺寸不同的一組零件。具有動態(tài)修改幾何模型的能力。件。具有動態(tài)修改幾何模型的能力。 局限性局限性 一般不能改變圖形的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。一般不能改變圖形的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 9.2.3 基于特征的實(shí)體造型基于特征的實(shí)體造型 特征造型是以實(shí)體造型為基礎(chǔ)用具有一特征造型是以實(shí)體造型為基礎(chǔ)用具有一定設(shè)計(jì)或加工功能的特征作為造型的基本單定設(shè)計(jì)或加工功能的特征作為造型的基本單元建立零部件的幾何模型。元建立零部件的幾何模型。 特征造型的