1、计算机图形学武汉大学电子信息学院 王泉德第六章 几何造型一、引言二、形体在计算机内的表示三、常用的形体表示方法一、引言n 三维图形在科学研究和工程技术中有着广泛的应用。在 CAD中，需要对所设计的作品从不同的角度进行审视。n 计算机几何造型就是用计算机系统来表示、控制、分析和输出三维形体。是通过对点、线、面、体等图形元素进行几何变换和并、交、差等集合运算，在计算机内表示、构造三维形体的技术，即为几何造型技术。 。n 所以几何造型是计算机图形学中一个十分重要的应用领域，它是CAD/CAM和 CIMS(计算机集成制造系统 )的核心技术，也是用来实现计算机辅助设计的基本手段。几何造型的功能： 形体输
2、入，即把形体从用户格式转换成计算机内部格式； 图形数据的存储和管理； 图形控制，如对形体进行平移、缩放、旋转等几何变换； 图形修改，如应用集合运算、欧拉运算、有理 B样条操作及其交互手段实现对形体局部或整体修改； 图形分析，如形体的容差分析，物质特性分析等； 图形显示输出，如消隐、光照、颜色的控制等； 查询形体的属性及其有关参数 三维几何造型分为两个分支： 三维曲面造型 (surface modeling)和 三维实体造型 (solid Modeling)； 曲面造型技术研究在计算机内如何描述一张曲面，如何对它的形状进行交互式的显式和控制； 实体造型技术着重研究如何在计算机内定义、表示一个三维
3、物体。实体造型技术是随着 CAD、 CAM的需要而发展起来的，其核心内容是三维物体的数学模型和计算机表示方法； 曲面造型和实体造型是相互支持、相互补充的，在发展上也是相互独立，平行发展的。光有曲面造型，我们的目光就只能停留在组成物体的一张张表面上，无法分析物体的整体性质；反之，光有实体造型，我们将无法准确描述和控制物体的外部形状； 曲面造形所涉及到的基础内容诸如自由曲线和曲面的表示已经讨论过。下面将介绍有关实体造型的基础知识。清华大学 GEMS系统的数据结构体组特征表示 单体 (零件 )面组面线框环环边边顶点曲 面曲 线点实体几何数据实体拓扑数据参数域曲线Parasolid的模型结构n Parasolid是一个严格的边界表示的实体建模内核；n Parasolid被设计用于机械CAD/CAM/CAE、建筑工程和结构 (AEC)、虚拟现实中；n Parasolid可以被 C等编程语言调用；n Parasolid是由 Unigraphics Solutions Inc 在 Cambridge, England开发的， 用于它的Unigraphics和 Solid Edge 产品中；二、形体在计算机内的表示1、表示形体的坐标系
