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面向建筑造型的图形软件支撑系统

周密  
【摘要】:本文在分析传统CAD系统体系结构的基础上,建立了面向对象的CAD开发环境;研究了面向建筑的多面体几何造型系统,并对常用的基础算法进行了改进和实现;利用OpenGL技术实现了多种加快系统显示速度和提高显示效果的方法,对多种交互工具进行了详细讨论;为系统建立了一个适合面向对象系统的回退机制。本文主要工作包括: 1)用面向对象方法建立了一个适合建筑建模的框架类,并以此为基础建立了面向对象的图形开发环境;该图形开发环境具有适应面广、存取效率高等优点; 2)实现了一种利用扫描线对平面线段集求交的算法,提高了线段集求交的速度;提出一种多边形三角化方法,可对带洞口的凹多边形面进行三角化;提出一种采用半边标识进行面环运算的方法,减少了面环运算的时间;提出了一种根据几何图形特征点计算偏移图形的方法,避免了裁剪区算法导致的冒尖、断线等几何图形缺陷。 3)提出了一种利用保存和恢复缓冲区的手段来实现动态绘制的方法,使得动态绘制这种交互手段在图形支撑系统中被广泛应用;使用全屏幕反走样、纹理压缩等OpenGL显示技术,提高了图形系统的显示速度和显示质量; 4)本文在OpenGL拾取技术的启示下,创建了一种选择剔除方法,可将屏幕像素点与矢量的几何图形一一对应起来,在图形支撑系统的二维部分实现有效的选择方式; 5)提出基面定位的概念,基于该概念建立了三维动态的用户坐标,可任意指定三维空间中的几何面作为一个二维的绘图平台,使图形支撑系统具有非常友好的交互性能; 6)建立了一种适合于面向对象系统的回退机制。该回退机制允许在一个对象或一组对象以及一个或多个操作步骤上实现一次性回退操作。


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