表面棱边号 表面编号 顶点属性连接指针 表面特征0 始点指针1 顶点个数4 52:510.1 图5.3表面模型数据结构 由于表面模型描述了形体的各个面,故可处理与图形有关的大多数问题。如当 两个平面相交时,可求出其交线以及隐藏线,也可求出形体的剖面线。 在表面模型中发展得较快的是自由曲面造型,人们对之从设计到数控加工进行 了深入研究,使之广泛用于飞机、汽车、船舶和模具等复杂曲面的设计,较常用的 曲面有贝塞尔曲面和B样条曲面等。 但是,由于表面模型仍不能完整全面地描述物体形状,例如没有明确定义形体 存在侧,也没有给出表面间相互关系等拓朴信息,因而表面模型难以直接用于物性 计算,并难以保证形体描述的一致性和有效性 3.实体模型( Solid mode 若要完整地描述一形体,除了应描述其几何信息之外,还应说明它的各部分之 间的联系信息以及表面的那一侧存在实体等信息,实体模型就是基于这一思想发展 起来的。 实体模型是由许多具有一定形状和体积的基本体素通过布尔运算组合而成。基 本体素是由表面来定义,并说明了表面的那一侧存在实体。图5.4给出了表示表面 某一侧存在实体的3种定义方法。其中(a)定义了一个表面外,再附加给出存在表 面一侧的形体上一个点P:(b)以箭头指示实体存在的一侧:(c)是用具有方向的边
151 图 5．3 表面模型数据结构 由于表面模型描述了形体的各个面，故可处理与图形有关的大多数问题。如当 两个平面相交时，可求出其交线以及隐藏线，也可求出形体的剖面线。 在表面模型中发展得较快的是自由曲面造型，人们对之从设计到数控加工进行 了深入研究，使之广泛用于飞机、汽车、船舶和模具等复杂曲面的设计，较常用的 曲面有贝塞尔曲面和 B 样条曲面等。 但是，由于表面模型仍不能完整全面地描述物体形状，例如没有明确定义形体 存在侧，也没有给出表面间相互关系等拓朴信息，因而表面模型难以直接用于物性 计算，并难以保证形体描述的一致性和有效性。 3．实体模型（Solid Model） 若要完整地描述一形体，除了应描述其几何信息之外，还应说明它的各部分之 间的联系信息以及表面的那一侧存在实体等信息，实体模型就是基于这一思想发展 起来的。 实体模型是由许多具有一定形状和体积的基本体素通过布尔运算组合而成。基 本体素是由表面来定义，并说明了表面的那一侧存在实体。图 5．4 给出了表示表面 某一侧存在实体的 3 种定义方法。其中（a）定义了一个表面外，再附加给出存在表 面一侧的形体上一个点 P；（b）以箭头指示实体存在的一侧；（c）是用具有方向的边
界线的右螺旋前进方向表示形体所在一侧。 图5.9为实体造型过程的示意图,外部模型是一空间实体。首先通过参数构型 由基本几何元素按一定拓朴关系构造若干简单形体,再由为数不多的简单形体经过 布尔运算组合成空间实体的内部模型。 (b) 图5.4表面某一侧存在实体的定义方法 拓朴关系 参数构型过程 几何元素 简单形体 布尔运算过程 复杂形体 几何变换 空间实体的内部模型 图5.5实体造型过程 实体模型可全面完整地描述形体,可自动地计算物性,检测干涉,消除隐藏线 和剖切形体等,因而能较好地满足 CAD/CAM的要求,得到了广泛的应用 在CAD造型时,常采用实体模型,但也不能一概而论,例如在某些应用领域用 15
152 界线的右螺旋前进方向表示形体所在一侧。 图 5．9 为实体造型过程的示意图，外部模型是一空间实体。首先通过参数构型 由基本几何元素按一定拓朴关系构造若干简单形体，再由为数不多的简单形体经过 布尔运算组合成空间实体的内部模型。 图 5．4 表面某一侧存在实体的定义方法 图 5．5 实体造型过程 实体模型可全面完整地描述形体，可自动地计算物性，检测干涉，消除隐藏线 和剖切形体等，因而能较好地满足 CAD/CAM 的要求，得到了广泛的应用。 在 CAD 造型时，常采用实体模型，但也不能一概而论，例如在某些应用领域用