基于VRML的分层处理技术研究

论文摘要

RP 技术是 20 世纪 80 年代初发展起来的一项高新技术,它以新型的“叠加”成型方法取代传统的“去除”成型法,综合运用了机械工程、CAD、数控等多学科技术,可以制造出任意复杂形体的高精度模具,是一项具有跨世纪意义的新技术,广泛应用于工业制造、建筑模型、医疗器具等领域。 由于不同的 CAD 系统采用不同的方式来描述零件的几何形状,因此需要一个标准的接口将几何描述在不同的 CAD 数据包中进行转换。目前,RP 系统上最常用的是 STL文件格式。但 STL 文件格式存在着一些缺陷,比如大量的数据冗余。近年来随着虚拟现实技术和网络技术的不断发展,诞生了基于网络的三维图形文件 VRML。它是适合于网上传输的 3D 图形文件格式。在网络化数控加工或异地制造过程中,用户可能需要在客户端浏览来自上级技术服务部门的三维图形数据文件,因此本文采用 VRML 文件格式作为 CAD 模型与 RP 设备之间数据接口,针对 VRML 文件的格式进行分层处理。 本文以 VC++和 OpenGL 为工具,开发了基于 VRML 的分层处理系统。该系统采用VC++单文档视图结构,能精确显示 VRML 三维图形的线框模型和实体模型,实现模型的放大、缩小、平移、旋转等功能,并对 VRML 文件进行了分层处理。 该系统主要包含两部分内容:VRML 文件输入和分层处理。首先分析 VRML 文件的格式,读取三维实体信息并将数据保存,利用 OpenGL 对其进行绘制;然后将 VRML模型进行分层处理,保存分层后的截面轮廓信息。

论文目录

• 1 绪论
• 1.1 选题背景和意义
• 1.2 国内外的研究动态和发展趋势
• 1.3 VRML 概述
• 1.4 本文的研究内容及章节安排
• 2 VRML 文件浏览器的设计
• 2.1 文件格式
• 2.1.1 文件结构
• 2.1.2 基本几何形体的构造
• 2.1.3 复杂几何形体的构造
• 2.2 VRML 分析与读取
• 2.2.1 数据结构的设计
• 2.2.2 读取的方法
• 2.3 VRML 模型绘制
• 2.3.1 OpenGL 概述
• 2.3.2 设置绘制环境
• 2.3.3 绘制VRML 复杂几何体
• 2.3.4 绘制VRML 基本几何体
• 2.4 建立工具条实现模型变换
• 2.5 小结
• 3 VRML 分层处理
• 3.1 分层基本思想
• 3.2 平面与曲面的求交方法
• 3.2.1 代数法与几何法
• 3.2.2 平面与参数曲面的求交
• 3.2.3 离散法
• 3.3 VRML 分层处理方法
• 3.3.1 分层位置关系判断
• 3.3.2 截面信息的计算方法
• 3.3.3 截面轮廓线的生成
• 3.3.4 数据结构描述
• 3.4 小结
• 4 系统功能与应用
• 4.1 系统概述
• 4.1.1 系统流程
• 4.1.2 系统环境
• 4.1.3 功能介绍
• 4.2 应用实例
• 4.3 小结
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 详细摘要