基于细胞元模型的多视图语义特征造型系统的研究及应用

论文摘要

多视图特征造型系统通过提供各开发阶段的产品视图来有效地支持产品各开发阶段,包含了并行工程和特征造型。当前的多视图特征造型应用的是行为特征,还只支持几何特征完全定义后的产品开发阶段。多视图可视化、几何模型表示、如何有效支持产品初期设计阶段和实现产品的协同开发成为当前多视图造型的研究重点。语义特征造型采用完全语义约束来定义特征和构造模型,底层采用特征依赖图保存数据模型,中间层用细胞元模型作几何模型,用户层用视图模型表示。本课题用细胞元模型作为几何模型将语义特征引入到多视图特征造型系统中,根据语义特征的三层体系结构从理论和系统设计两个方面对多视图的关键技术进行深入的研究,提出了多视图特征造型系统的新方法和新思想。内容主要包括:1.细胞元模型的几何模型表示和边界计算。2.特征模型的可视化技术。3.增强型多视图语义特征造型系统与视图连续性保持。4.零件和装配造型的集成。5.基于集成造型系统的协同。并在理解HUST-CAID 系统的现有数据结构和算法的基础上给出新的算法,使该系统趋向完整,更加稳定和实用。本文的研究成果在HUST-CAID 系统中得到实现,支持产品的多开发阶段和协同设计,为企业创造有形可观的经济效益,而且将在计算机图形学和特征造型这一领域产生一定的影响,促进特征造型技术更进一步发展。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 多视图特征概述
• 1.1.2 语义特征造型系统的发展
• 1.1.3 特征造型的发展现状
• 1.1.4 HUST-CAID系统简介
• 1.1.5 CAD系统的发展趋势
• 1.2 课题来源与立论目的和意义
• 1.2.1 课题来源
• 1.2.2 立论目的和意义
• 1.2.3 研究的基本内容
• 第2章 增强型多视图语义特征造型
• 2.1 引言
• 2.2 增强的多视图语义特征造型
• 2.2.1 当前的多视图特征造型系统
• 2.2.2 增强型多视图语义特征造型的工作原理
• 2.3 增强型特征模型连续性维护
• 2.4 多视图系统的可视化技术
• 2.4.1 当前特征可视化技术
• 2.4.2 几何可视化技术
• 2.4.3 特征模型的可视化技术
• 2.4.4 可视化技术的实现
• 2.5 本章小结
• 第3章 多视图系统的几何模型表示
• 3.1 引言
• 3.2 细胞元模型
• 3.2.1 关于细胞元模型基本理论
• 3.3 基于细胞元模型的边界计算
• 3.3.1 B-rep的边界计算
• 3.3.2 细胞元模型的边界计算
• 3.4 本章小结
• 第4章 多视图造型系统应用
• 4.1 引言
• 4.2 零件和装配造型的集成
• 4.2.1 集成造型系统的原理
• 4.2.2 集成造型系统实现
• 4.3 集成系统的协同框架
• 4.3.1 多视图系统协同的原理
• 4.3.2 自顶向下的产品结构和任务分配
• 4.3.3 自底向上的零件和装配造型
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢