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实体造型的分类

发布时间:2019-07-09 20:37 来源:未知 编辑:admin

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  计算机对几何模型的表示模式,按其复杂程度,一般分为线框模型、表面模型和实体模型三种。

  线框模型(wireframe Modeling)是CAD技术中最早使用的三维模型,它表示的是物体的棱边。它由物体上的点、直线、曲线等几何要素组成,在计算机内部以点表和边表来表达。点表描述每个顶点的编号和坐标,边表说明每一棱边起点和终点的编号。如对立方体的描述:立方体由六个表面组成,每个面由四条棱边围成,每条棱边通过两个端点来定义,这种关系形成了一个树状结构。只要给定下层每个顶点的坐标值,形成顶表,棱线的编号形成棱线表,就能唯一地确定该立方体。应当说,物体是边表和点表相应的三维映射。

  由于线框模型的构成元素是点、线、圆、圆弧、B样条曲线等,其数据结构简单,运算速度快,有很好的交互作图功能。但它也有局限性,如不能进行体积、面积、重量等几何特性的计算。由于不便消除隐藏线,有时图形表达的结构关系不清楚,这时就需要表面模型来完善。

  表面模型(Surface Modeling)是以物体的各表面为单位来表示形体特征的。它在线框模型的基础上增加了有关的面和边的结构信息(拓扑信息),给出了顶点、顶点与边、边与面之间的二层拓扑信息。因此,它可以描述物体的表面特征。

  表面模型的表面可以用许多小面片拼合而成。这些面片可以是平面、规则曲面(解析曲面)和参数曲面。采用表面模型可以对产品作消隐、着色、剖面、表面积计算、曲面求交等操作。但它对物体的内部和外部、空心还是实心等信息还不能指明,所以只适用于对物体外壳的描述。实体模型弥补了这些缺点。

  实体模型采用有向棱边右手法则确定所在面外法线的方向,以描述表面的哪一侧是存在的实体。这样就能分清体内、体外,形成实体模型。它的计算比线框模型和表面模型复杂得多,但它记录的不单是全部的几何信息,而且还记录了全部点、线、面、体的拓朴结构信息,是一种可以全面反映物体的结构、尺寸和性质的几何模型。

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