水晶灯的CAD技术研究

论文摘要

本论文针对水晶灯饰形态复杂、水晶单体众多的特征，设计师手工实现水晶灯建模繁琐而且修改不方便，很难准确计算水晶的安放位置等问题，开发了水晶灯辅助设计插件。研究内容主要包括水晶灯饰分类，水晶单体模型库，线状分布、面状分布和体状分布三种类型水晶灯的快速设计方法，用户操作界面等四个部分。分析市场现有水晶灯结构，总结出影响水晶灯造型的主要因素包括框架结构和水晶单体，水晶单体的分布遵循一定特征，因此将水晶灯饰按单体分布特征分为线状分布、面状分布和体状分布三种基本类型。水晶单体的形态及切割面数影响光线的折射效果及水晶灯的局部形态，构建水晶单体模型库是水晶灯饰快速设计的重要组成部分。在线状分布、面状分布和体状分布三种基本类型水晶灯的快速设计方法中，需要解决的关键技术包括准确确定水晶单体的安放点、计算相邻安放点之间的距离、水晶单体的大小和相对缩放比例。水晶单体的大小决定能否生成预想造型的水晶灯，水晶单体过大造成相邻水晶单体重叠，水晶单体过小影响水晶灯的美观。用户操作界面包括小水晶分布类型选择界面、水晶单体种类选择界面、参数变量界面、参数值存储界面。参数变量界面设计采用网页界面格式实现，这种方法能够实现一次性对多个参数赋值，操作准确方便，界面布局设计可以独立于Rhino脚本完成。本论文基于Rhinoceros应用平台，开发了水晶灯辅助设计插件。该插件可对用户选定的框架结构进行计算进而确定水晶单体安放位置，计算水晶单体的大小和相对缩放比例，并自动生成符合指定分布规律的水晶灯饰三维模型，从而把设计师从体力劳动中解放出来，专注于水晶灯饰风格的创意设计。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究目标与研究内容
• 1.2.1 研究目标
• 1.2.2 研究内容
• 1.3 论文结构
• 第2章 文献综述与研究现状
• 2.1 水晶灯饰研究现状
• 2.2 面向软件开发的产品分类研究现状
• 2.3 CAD/CAID 技术研究现状
• 2.3.1 商业通用三维软件研究现状
• 2.3.2 Rhino 二次开发技术研究现状
• 2.4 软件用户界面研究现状
• 2.5 技术路线
• 2.6 本章小结
• 第3章 水晶灯饰分类和水晶单体模型库
• 3.1 水晶灯饰的分类
• 3.1.1 水晶灯的组成
• 3.1.2 水晶灯饰的结构特征
• 3.2 水晶单体模型库
• 3.2.1 水晶单体分类
• 3.2.2 水晶单体建模
• 3.3 本章小结
• 第4章 水晶灯饰快速设计基础
• 4.1 水晶单体大小和缩放比例计算
• 4.1.1 水晶单体大小计算
• 4.1.2 水晶单体缩放比例计算
• 4.2 线状分布的水晶灯饰快速设计
• 4.2.1 主体水晶单体间距相等
• 4.2.2 主体水晶单体间距不相等
• 4.3 本章小结
• 第5章 面状和体状分布的水晶灯饰快速设计
• 5.1 普通面状分布的水晶灯饰快速设计
• 5.1.1 通过面参数域确定水晶分布点
• 5.1.2 同心圆形式辅助线与面相交确定水晶分布点
• 5.1.3 矩阵形式辅助线与面相交确定水晶分布点
• 5.2 球体面分布的水晶灯饰快速设计
• 5.3 近似球面分布的水晶灯饰快速设计
• 5.4 体状分布的水晶灯饰快速设计
• 5.4.1 组合封闭面框架类型
• 5.4.2 单一封闭面框架类型
• 5.5 本章小结
• 第6章 用户操作界面
• 6.1 小水晶分布类型选择界面
• 6.2 水晶单体种类选择界面
• 6.3 参数变量界面
• 6.3.1 编辑网页参数界面
• 6.3.2 调用网页参数界面
• 6.4 参数值存储界面
• 6.5 本章小结
• 第7章 设计实践
• 7.1 线状分布的水晶灯饰设计实践
• 7.2 面状分布的水晶灯饰设计实践
• 7.3 体状分布的水晶灯饰设计实践
• 7.4 复合类型分布的水晶灯饰设计实践
• 7.5 本章小结
• 第8章 结论
• 8.1 研究结论
• 8.2 创新点
• 8.3 进一步研究内容
• 参考文献
• 附录 1
• 水晶单体模型库
• 附录 2
• 水晶灯设计实例展示效果
• 致谢
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果