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CAD技術的發展趨勢

發布于:2013-01-20  |   作者://www.xpnpi.com  |   已聚集:人圍觀
       第四階段《20世紀80年代):快速發展階段。 1982年美國Autodesk公司推出了計算機繪圖軟件AutoCAD,以后又不斷升級。第五階段(20世紀90年代及其以后):全球普及階段。
     我國CAD技術的研究.最早是在航空和造船工業取得了一系列創新性的成果,后來在機械、電子、建筑、宇航、輕紡、服裝、五金、化工、農業、林業、衛星、軍事、醫藥、體育、生物、地理、地質、氣象頂報、地展預報、文化教育、科學研究、辦公管理、藝術創作和益智娛樂等領域全面展開,并迅速進人應用階段。
    CAD技術的發展趨勢是標準化、智能化、集成化、網絡化、可視化(圖像化)、虛擬化、動態化、數字化、實時化等.滲透到包括機器人、數字城市、數字省、地球空間信息技術3S、地理信息系統(geographic information system, GIS )、全珠衛星定位系統(global positioning system, GPS ),遙感技術〔remote sense, RS ),數字地球等尖端領城在內的所有領域。總而言之,CAD技術將更先進、更離級、更實用化地應用到各個杜會領城。
    CAD的基礎技術很多,主要有計算機硬件和軟件技術、圈形技術、工程分析技術、軟件設計技術、文字處理技術、工怪管理技術、智能技術、致據庫技術等。 CAD的基本內容主要有建立模型、計算分析、仿真、繪圖、數據處理和存儲等。CAD的系統構成分為硬件和軟件兩郁分.軟件系統包括系統軟件和應用軟件.應用軟件有AutoCAD. ads Max. Photoshop, Us VIZ, Solid Works, Solid Edge, CAXA等。
    幾何造型技術
    幾何模型是用數據結構以計算機能夠理解和處理的形式.對物體的幾何形狀和屬性(如碩色、
紋理等)進行準確定義形成的模型.是應用很廣泛的一類模型。定義、描述、生成幾何棋型并進
行編輯修改的技術稱為幾何造型技術。AutoCAD就是應用幾何造型技術進行幾何造型的軟件系統。
    幾何造型的垂本概念
    幾何造型的基本概念有點、邊、面、環、體、體素、邊界、幾何信息、拓撲信息等。
    幾何信息是描述點、邊、面、環、體、體索、邊界的幾何性質和度量關系的效據。
    信息是描述上述元家連接關系的數據。
    一個形體用點、邊、面來定義,所以形體表面必須封閉、有向、非自交、有界并相接.這也是幾何造型的要求。同時,形體還應該滿足月牲,三維一致性、有限的描述表示和邊界確定等要求。剛性要求是指形體的形狀與形體的位皿和方向無關;三維一致性是指形體沒有懸面和孤立的邊界(懸邊).
    幾何造型的3種模型
    在幾何造型中,常用的幾何摸型有3種.它們是線框模型( srireframe model ),表面模型( surfacemodel)和實體模盛(solid model)。
    因為線框模教是用邊代表形體的.它只包括一部分形狀信息.而一個面由哪幾條邊定義、立體的內部與外部的區分等都不清楚,即缺少拓撲信息。因此,不可能用線框模橄作出例面圖.不能消除.峨線.不能求兩個面的交線,不能檢查物體間的碰扭、干沙,不能計算物性,不能著色和宣染等。
    線框模型是表面棋型和實體模型的基礎。
    若把線框模型中的邊包圍的部分定義為面.則所形成的模型就是表面模型,其在線框模V的荃礎上增加了面的信息。有了面的信息之后.枕可以進行面與面的求交線運算、消除隱蔽線、作出例面線、進行著色和值染等。但表面模旦還不能有效地表示實體.一是因為表面模組中的所有面未必是封閉的;二是因為各個面的側向沒有定義.不知道實體位于面的哪一側;三是因為沒有給出表面間相互關系等信息。
    3.實體模型
    要想處理完整的三維形體,必須使用實體棋組。實體模型是由許多具有一定形狀和體積的基本體素通過布爾運算組合而成的?;咎逅饔殺礱胬炊ㄒ?,井定義實體位于面的哪一側。 實體模型既包含了實體的全部幾何信息.也包含了完備的拓撲信息(如面、邊、連接關系等禮由于它具有形體的各種信息,所以可用來計算重全、重心等物體特性。也可用來求例面圖.進行有限元分側、檢側干涉、消除愚截線、著色和宣染等。它廣泛用于CAD/CAM中。
 
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