模具CADCAM-图形处理技术.ppt

第三章 图形处理技术 第三章 图形处理技术 c. 侧面投影变换矩阵 d. 俯视图变换矩阵 第三章 图形处理技术 e. 左视图变换矩阵 第三章 图形处理技术 五. 参数化设计 1. 参数化设计的概念 参数化设计（Parametric）（也叫尺寸驱动Dimension-Driven）是CAD技术在实际应用中提出的课题，它不仅可使CAD系统具有交互式绘图功能，还具有自动绘图的功能。目前它是CAD技术应用领域内的一个重要的、且待进一步研究的课题。利用参数化设计手段开发的专用产品设计系统，可使设计人员从大量繁重而琐碎的绘图工作中解脱出来，可以大大提高设计速度，并减少信息的存储量。 第三章 图形处理技术 参数驱动是一种新的参数化方法，其基本特征是直接对数据库进行操作。通过参数驱动机制，可以对图形的几何数据进行参数化修改，但是在修改的同时，还要满足图形的约束条件，约束联动是通过约束间的关系实现的驱动方法。 因此它具有很好的交互性，用户可以利用绘图系统全部的交互功能修改图形及其属性，进而控制参数化的过程；与其他参数化方法相比较，参数驱动方法具有简单、方便、易开发和使用的特点，能够在现有的绘图系统基础上进行二次开发。而且适用面广，对三维问题也同样适用。 第三章 图形处理技术 2. 参数化设计技术的主要特点 (1) 基于特征 将某些具有代表性的平面几何形状定义为特征，并将其所有尺寸存为可调参数，进而形成实体，以此为基础来进行更为复杂的几何形体的设计。 (2) 全尺寸约束 约束包括尺寸约束和几何约束，图形形状的大小、位置坐标、角度等均属于尺寸约束。设计时必须施加完整的尺寸参数（全约束），不能漏注尺寸（欠约束），也不能多注尺寸（过约束）。 第三章 图形处理技术 (3) 尺寸驱动 对初始图形给予一定的约束，通过尺寸的修改，系统自动找出与该尺寸相关的方程组进行重新求解，驱动几何图形形状的改变，最终生成新的模型。 (4) 全数据相关 尺寸参数的修改导致其它相关模块中的相关尺寸得以全盘更新，它彻底克服了自由建模的无约束状态，几何形状均以尺寸的形式而被牢牢地控制住。 第三章 图形处理技术 3. 参数化模型 (1) 几何模型 几何模型描述的是具有几何特性的实体，包括几何关系和拓扑关系两个主要概念。 几何关系：具有几何意义的点、线、面，具有确定的位置(坐标值)和度量值(长度、面积)。 拓扑关系：拓扑（Topology）是将各种物体的位置表示成抽象位置。拓扑不关心事物的细节也不在乎什么相互的比例关系，只将讨论范围内的事物之间的相互关系表示出来，将这些事物之间的关系通过图表示出来。拓扑反映了形体的特性和关系以及物体几何元素之间的邻接关系。 第三章 图形处理技术 (2) 几何模型的参数化 所有的几何关系构成了几何信息。在参数化模型中建立几何信息和参数的对应机制，该机制是通过尺寸标注线来实现。 尺寸标注线可以看成一个有向线段，上面标注的内容就是参数名，长短反映了参数现值，其方向反映了几何数据的变动趋势，这样就建立了几何实体和参数间的联系。由用户输入参数名找到对应的实体，进而根据参数值对实体进行修改，实现参数化没计。 第三章 图形处理技术 拓扑关系通过尺寸参数变量关系和位置关系来实现。满足拓扑条件的关系称为约束。 约束可以解释为若干个对象之间所希望的关系，也就是限制一个或多个对象满足一定的关系，对约束的求解就是找出约束为真的对象的值。 第三章 图形处理技术 4. 参数驱动法 参数驱动法又称为尺寸驱动法，是一种参数化图形的方法，它基于对图形数据的操作和对几何约束的处理，利用驱动树分析几何约束，实现对图形进行编程。 (1) 参数驱动的定义 实体的几何特征数据，如圆有圆心、半径等，圆弧有圆心、半径及起始角、终止角等以一定的数据结构存入图形数据库，可以通过修改图形数据库中的几何数据来达到对图形进行参数化的目的。 第三章 图形处理技术 驱动点：尺寸线的终点坐标就是要修改的几何数据，其终点称为该尺寸线的驱动点。 被驱动点：一个实体的驱动点可能存在于其他实体的几何数据中，这些对应的点称为被动点。 第三章 图形处理技术 (2) 约束联动 仅靠尺寸线终点来标识要修改的数据是不够的，还需要约束之间关联性的驱动手段约束联动。如平行、重合、相切等，把这种通过约束的关系实现的驱动方法称为约束联动。 由用户控制的参数一般只有几个，称之为主参数或主约束。其他约束可由图形结构特征确定或与主约束有确定关系，称它们为次约束。 对主约束是不能简化的，对次约束的简化可以