实体造型中的几何模型与数据结构研究

对于三维实体造型，以边界表示和ＣＳＧ树表示法相结合为基础，采用５级拓扑层次和改进的翼边数据结构——“半”边数据结构，并基于欧拉扩展公式，介绍用于布尔集合运算的一系列欧拉算子。

船体主要结构三维实体模型快速建模方法研究

目前,三维建模方法在众多设计领域中被广泛应用。这里就三维实体建模在船体主要结构建模上的应用进行了研究,介绍了船体结构建模中的数学模型、零件标准库、几何算法等关键技术,并结合甲板结构建模设计实例提出了快速建模方法。

基于特征的几何公差实体模型的研究(二)—— CAD/CAAM 中基于 GTSB 表示的基准坐标及公差约束拓扑图

本文利用基于特征的ＧＴＳＢ（ＧｅｏｍｅｔｒｉｃＴｏｌｅｒ－ａｎｃｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅＢｌｏｃｋｓ简称ＧＴＳＢ）不仅建立了参考基准坐标系，并且成功地表示了３Ｄ几何公差对机械零件的约束关系。其公差约束拓扑图（ＴｏｌｅｒａｎｃｅＣｏｎｓｔｒａｉｎｔＴｏｐｏｌｏｇｙＧｒａｐｈ）逻辑推理简单方便，表示直观、清楚，且实现了参数化表示。ＴＣＴＧ它是基于Ｂ－ｒｅｐ和ＣＳＧ表示的公差实体模型的不可缺少的一个部分。

CAD/CAM中几何模型系统和数据结构的研究

如何更好地表示三维实体的几何模型，是ＣＡＤ／ＣＡ Ｍ中的首要问题。本文提出的混合模型结构既能完整、精确地表示几何模型，又充分考虑了适应特征造型的发展，便于 ＣＡＤ／ＣＡＭ的集成。改进的翼边结构能够完整无二义性地定义几何实体，方便快捷地访问相关数据，从根本上保证了 ＣＡＤ／ＣＡＭ系统的稳定性及可扩展性。

基于特征分解的半空间构造实体几何模型转换算法

为了解决大型通用粒子输运计算程序MCNP建模困难的问题,提出一种基于特征分解的BRep模型到MCNP半空间构造实体几何(CSG)模型转换算法。该算法定义了半空间转换元的概念,并以此概念为基础,提出以几何特征和拓扑结构为依据的BRep模型识别方式;根据不同的特征,算法构造了合适的分解面,将Brep模型分解为半空间转换元组合,并为存在半空间描述歧义的转换元添加了合适的辅助面。通过多个模型的算法测试展示了算法的模型转换能力,通过效率测试验证了算法的计算效率,结果证明所提算法大幅提高了MCNP输入文件的制作效率。

基于图的三维实体模型相交特征识别

针对相交特征自动识别较为困难的问题,提出一种新的三维实体模型相交特征识别方法。首先以属性连接图(AAG)表示简单特征的拓扑结构,以几何关系约束图(GRRG)描述简单特征组成面的几何约束关系;然后在子图匹配基础上,先识别实体模型中拓扑结构未发生变化的简单特征,修补后将其移出实体模型,再通过添加镜面操作进一步识别拓扑结构发生改变的简单特征。在此基础上,将相交特征表示为一组相连的简单特征实体,从而实现相交特征的快速、准确识别。

实体模型的最佳表示方法

利用几何公差结构块的自由度来表示ＣＡＤ／ＣＡＭ中３Ｄ几何公差的方法，可以直观地、参数化地表示相对参考基准坐标系的公差约束拓扑图。用该方法表示的几何公差模型能合理地、有效地定义和解释当今的国家公差标准。

城市地下管网地理信息系统空间数据模型研究

城市地下管网的综合规划和管理,正随着地理信息系统产业的发展,越来越受到人们的重视。而空间数据模型是任何地理信息系统设计的核心。在综合评述GIS空间数据模型研究的基础上,针对城市地下管线空间对象,研究了地下管网的特点,提出了实体几何法与三维拓扑的集成模型,并设计了系统概念模型、数据组织模型以及相应的数据存储结构。

三维几何表示法

阐述了三维表示法的基本概念,对边界表示法、扫掠法、结构实体几何法、单元分解法、空间位置枚举法、八叉树表示法、小平面表示法、基本体例表示法、参数表达法进行了详细描述,分析了各种表示法的优劣和应用场合,最后总结了三维几何表示法的发展趋势。

支持特征的非流形造型数据结构的研究

文章提出了一种新的数据结构,统一的表示了线框、表面和实体三种模型,及非几何特征信息,扩大传统实体造型的覆盖域,并可表示非流形模型。

基于纹理数据和SCSG-BR表示的城市建筑物混合建模

随着城市建设的迅猛发展,城市建筑物建模的复杂性和实景化要求越来越高。因此,进行高精度的城市建筑物建模,建立有效的数据结构成为一项具有挑战性的工作。针对结构实体几何(Constructive Solid Geometry,CSG)模型建模的局限性,本文提出了一种结合CSG和BR(Boundary Representation)的混合建模方法。该方法改进传统的CSG为"空间CSG(SCSG)",利用维度扩展的九交模型(DE-9IM)表示体元间的拓扑关系,确定唯一的SCSG树来表示城市建筑物的外部结构,同时用BR表示城市建筑物几何要素间的拓扑关系。然后,本文结合文件数据库和关系数据库来联合管理模型数据。关系数据库存储模型和纹理的属性信息;文件数据库存储模型和纹理图像。在存储和调用纹理影像时,关系数据库中的面ID将城市建筑模型ID和纹理ID关联,纹理图像和城市建筑模型同时被加载和存储。另外,本文采用最小二乘法对建筑物多边形进行正交化和拓扑调整处理,以保证模型数据的精确性。本文选择美国科罗拉多州丹佛地区和瑞士苏黎世地区的数据进行实验,并根据不同的建模方法进行模型加载耗时的比较,证明本文提出的方法耗时较少。实验结果表明,该混合建模方法不仅可以有效地表示实体的拓扑关系,还可以加快纹理加载,实现建筑物的快速精确建模,有效实现空间查询。