基于Parasolid的CAD幾何造型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、幾何造型是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析與優(yōu)化的基礎(chǔ)技術(shù)?，F(xiàn)有的國(guó)外商業(yè)CAD軟件的幾何建模功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足具體類(lèi)型產(chǎn)品的專業(yè)化與智能化設(shè)計(jì)要求，且二次開(kāi)發(fā)的可擴(kuò)充性難以到預(yù)期要求;同時(shí)由于缺乏自主研發(fā)的幾何造型技術(shù)，使得我國(guó)在航空、航天等國(guó)防高端應(yīng)用領(lǐng)域中，數(shù)字化制造技術(shù)的推行與實(shí)施受制于人，尤其是計(jì)算機(jī)仿真等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)無(wú)法得到有效的支持，因此研究并開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的幾何建模系統(tǒng)具有極其重要的意義。
　　本課題以實(shí)際項(xiàng)目為依托，基于

2、Parasolid圖形內(nèi)核開(kāi)發(fā)了ThermoSolid三維CAD系統(tǒng)中的幾何造型系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了多種二維草圖及三維實(shí)體的參數(shù)化建模方式，提供了真實(shí)感圖形場(chǎng)景設(shè)置功能，此外，更重要的意義是能夠?yàn)楹罄m(xù)的網(wǎng)格劃分與有限元求解分析等功能提供幾何內(nèi)部數(shù)據(jù)，通過(guò)研究幾何模型的參數(shù)表達(dá)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)關(guān)系，從而為后續(xù)的網(wǎng)格劃分和邊界加載等模塊提供幾何數(shù)據(jù)支持，最終完成系統(tǒng)求解溫度場(chǎng)和結(jié)構(gòu)場(chǎng)耦合問(wèn)題的有限元分析功能。
　　幾何造型技術(shù)涉及的知識(shí)領(lǐng)域包括計(jì)算

3、機(jī)輔助幾何、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)及軟件開(kāi)發(fā)方法等。前期的準(zhǔn)備工作包括OpenGL圖形庫(kù)、Parasolid開(kāi)發(fā)平臺(tái)的使用與測(cè)試，以及相關(guān)理論和軟件開(kāi)發(fā)方法的學(xué)習(xí)。在完成了這些準(zhǔn)備工作的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了幾何造型系統(tǒng)三方面的功能:二維草圖繪制、三維基本體素生成和真實(shí)感圖形處理。
　　草圖繪制功能實(shí)現(xiàn)了圓弧、橢圓、多邊形、B樣條曲線等七種基本圖元的圖形生成算法，可以通過(guò)交互式鼠標(biāo)操作快速生成圖形;實(shí)體造型功能是幾何造型中最重要的部分，其中的基本體