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基于ACIS平台的三维CAD系统架构设计与应用

邵继涛  
【摘要】: 三维CAD系统,由于其具有可视化好、形象直观、设计效率高,大大缩短产品开发周期,给制造业带来根本性变化等优势,可见其取代传统的纯二维CAD系统已成为历史发展的必然。与传统的二维CAD相比较,开发一个三维CAD软件所涉及的知识面较广、更为复杂、开发的难度更大。 目前,在三维CAD系统在这一领域中,国外已有技术比较成熟的、完善的、稳定的系统了,如Autodesk Inventor、Solid works、Pro/E、uG(Unigraphics)和CATIA等。而国产的三维CAD系统,与国外相比算是在起步阶段。所以研究、设计和实现三维软件具有重要的意义。 本文以先进制造技术架构体系和集成制造制造系统相关概念,引出CAD系统在制造业的地位。比较系统地分析国内、外三维CAD软件的当前状况,来说明研究、设计该系统的重要性。本文首先通过在对几何造型的基本概念介绍,对ACIS几何造型平台进行了详细分析和讨论,主要有:ACIS实体及其继承和层次结构;体的交、并、差的布尔运算;实现复杂曲线/曲面实体的覆盖、蒙面、放样、扫掠和混合等技术。其次站在软件架构的角度上,从需求分析、领域建模,一直到架构设计及实现,来探讨三维CAD系统的设计与实现,整个系统的开发过程。最后,介绍了如何利用ACIS库进行实体造型的建模、基本三维图形的几何变换算法和OpenGL的渲染技术等所涉及的技术,进行实践。 本课题是以ACIS为平台,利用Microsoft Visual C++、MFC和COM技术为基础,结合OpenGL渲染技术,完成的三维软件的构架设计及原型的开发。


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