Transcript 12.1 基于特征的参数化产品造型系统GS-CAD

12.1.1 引言
TORUS
ZD–MCADⅡ
GS–CAD 2000
系统的发展历程
12.1.2 系统简介
GS–CAD 2000以独特的、我国自行开发的面向对象的数
据库OSCAR为基础，是一个开放的系统，向用户提供必要的
工具(如宏语言、库函数等)以开发个性化的应用模块，并且易
于集成到系统中去。
通过标准的(如产品模型数据交换标准STEP、初始图形
交换规范IGES)或专用的接口，可以在多个CAD系统或集成环
境的不同子系统中进行数据交换。
12.1.3 系统特色
GS–CAD 2000作为集成环境中的产品造型子系统，既有独立性，
又有集成环境中的相关性及连通性。因此，从CAD系统的开发角度
来看，它具有以下几个特点：
⑴ 数据建模过程复杂
⑵ 信息处理方法复杂
⑶ 人—机界面高度交互
⑷ 与外部系统存在数据交换过程
12.1.4 系统设计的技术路线
描述能力和参数化设计能力是评估CAD系统的功能的两个
重要指标。
1、将传统的几何模型扩展到全局产品模型，从而保障了
CAD/CAPP/CAM系统的真正集成。
2、参数化设计可大大提高CAD系统的工作效率，缩短产品
的设计周期。
3、为了支持尺寸驱动功能，应建立尺寸模型与几何模型表
之间的联系。在参数变动之后，模型能自动进行受关联约束的
传播计算，形成新的模型实例。
12.1.5 系统的功能与技术特点
GS–CAD 2000包括实体、草图、参数化特征造型及高级曲面
造型技术，并具有实体快速渲染和动态显示功能，在设计过程中
自动消除所有隐藏线，使设计师的创造性设计更容易实现。
12.1.6 系统体系结构
一、总体结构
整个系统包括用户界面、产品设计、数据交换接口
和二次开发接口4个主要组成部分。
GS–CAD 2000的总体结构
12.1.6 系统体系结构 （续）
1、用户界面
GS–CAD 2000用户界面框图
12.1.6 系统体系结构 （续）
⒉、产品设计
GS–CAD 2000产品设计层的组成
12.1.6 系统体系结构 （续）
⒊、数据交换接口
GS–CAD 2000数据交换模式
12.1.6 系统体系结构 （续）
二、GS–CAD 2000的局部产品信息模型
包括3个部分，即几何模型、特征模型及设计模型。
GS–CAD2000的局部产品信息模型
12.1.6 系统体系结构 （续）
二、系统的控制流程
控制流程是指系统如何将用户输入信息转换成操作所
对应的结果的过程 。
GS–CAD 2000的控制流程
12.1.6 系统体系结构 （续）
四、系统的信息流程
信息流程是指设计师在设计过程中所产生的结果在不
同设计阶段间的传递过程 。
GS–CAD 2000的信息流程
12.1.7 系统配置要求
⒈ Microsoft Windows NT 4.0或Windows 95/98/2000。
⒉ 配有奔腾处理器的计算机或DEC AlphaStation。
⒊ 32 MB以上的内存(推荐使用48 MB或更大的内存配置)。
⒋ 鼠标。
⒌ CD–ROM设备。
⒍ 至少50 MB磁盘空间。
12.1.8 造型实例
⒈ 零件设计实例
底盘设计
涡壳设计
12.1.8 造型实例
⒈ 零件设计实例(续）
叶轮截面设计
外壳设计
12.1.8 造型实例
⒈ 零件设计实例(续）
泵体设计
箱体设计
12.1.8 造型实例
⒉ 高级渲染效果实例
木纹球体设计
木纹叶轮设计
12.1.8 造型实例
⒊ 装配设计实例
波柄设计
自动干涉检查
12.1.8 造型实例
⒋ 图纸设计实例
工程图纸的自动生成
剖面图设计
12.1.8 造型实例
⒌ 参数全关联实例
三维一体化设计
12.2.1 概述
纺织图案CAD/CAM系统也可分为图案设计(CAD)和
工艺处理制作(CAM)两部分。
纺织图案CAD/CAM系统工作流程
后续几节将介绍浙江大学计算机系研制开发的新一代
纺织图案CAD/CAM系统TOP(Textile Oriented Pattern CAD/
CAM System)的结构、功能和技术。
12.2.2 系统的体系结构
⒈ 硬件组成
TOP为多种硬件输入/输出设备提供了接口，使用户有广 泛
的选择权和扩充余地。
总体结构
TOP系统的硬件主要包括3个部分，即输入设备、处理
工作站和输出设备。
12.2.2 系统的体系结构
⒉ 软件结构
TOP的软件结构是由数据库和工艺知识库联系起来的各个功
能模块的有机整体 。
软件结构
在用户界面的具体实现方面，TOP采用数据驱动方式，
按功能可分为4个模块：
⑴ 输入处理
⑵ 设计修改
⑶ 工艺处理
⑷ 输出处理
12.2.3 系统功能
TOP系统是面向纺织印花、提花纹织行业的实用化图案
CAD/CAM系统，它具有以下功能特点：
⑴ 支持图案的智能创作及交互式设计。
⑵ 布样、画稿等来样可直接扫描输入计算机，扫描的范围、
精度随时可调整，对大尺寸的样稿系统提供方便的拼接、
合并功能。
⑶ 随时可对图案进行整幅、局部放大、窗口滚动等多种形
式的显示。
这里选述三点，课本上有详细叙述
12.2.4 主要模块的实现
⒈ 智能图案创作
智能图案创作是一个充分体现人类形象思维的CAD领域
智能图案创作模型
12.2.4 主要模块的实现
⒉ 图像分色
分色包括四色分色和专色分色，是对原始印制对象的分解。
⑴ 四色分色
RGB和CMYK的关系
⑵ 专色分色
专色分色处理是将原图像按其色彩属性划分成一定的区
域类别，它在模式识别中称为色彩聚类分析，也称分类。经
典的聚类方法有最小距离分类法和贝叶斯(Bayes)分类法。
12.2.4 主要模块的实现
⒊ 特殊效果处理
⑴ 喷枪
⑵ 泥地
⑶ 一组撇丝
⑷ 毛毛虫
⑸ 线块创作
⑹ 浮雕和雕刻
⑺ 霓虹
⑻ 马赛克
⑼ 油画
⑽ 负片
⑾ 亮度和对比度
⑿ 灰度/颜色校正
12.2.4 主要模块的实现
⒋ 工艺处理
⑴ 挂网处理
⑵ 复色处理
⑶ 间丝处理
⑷ 勾边处理
⑸ 纹板输出