CAD三維建模介紹

2019-08-09 5375 CAD三維建模

我們在使用CAD軟件的時候，經(jīng)常會說CAD三維建模，在軟件中建立一些實體的三維模型，方便我們的看圖，以及相關(guān)的其他要求，那到底什么是CAD三維建模呢，關(guān)于建模我們了解多少呢？

三維造型技術(shù)從最初的三維CAD已發(fā)展到目前專用的基于特征造型的三維軟件,常用的有SolidWorks、SolidEdge、MDT、Pro/E等。越來越多的人開始學(xué)習(xí)該類軟件,隨之也出版了大量的學(xué)習(xí)該類軟件的書籍,但這些書普遍存在這樣的特點即對某一軟件的繁多命令的介紹,或針對某一實例具體指出操作步驟并未解釋該操作方案產(chǎn)生的由來,似乎是某個軟件的指導(dǎo)說明書,客觀上起到了使初學(xué)者一開始就花費大量的時間和精力去學(xué)習(xí)和適應(yīng)軟件命令這樣一種導(dǎo)向,導(dǎo)致造型實踐往往是盲目的、經(jīng)驗化的。由于對繁多命令的記憶感到困難,在某種程度上制約了人們引進現(xiàn)代設(shè)計方式的速度,同時這種學(xué)習(xí)方法也影響了造型技能的提高。借鑒傳統(tǒng)制圖的學(xué)習(xí),由于有了畫法幾何理論的指導(dǎo),形成了一種方便地學(xué)習(xí)機械制圖和建筑制圖等不同制圖的方式。因此有必要探索計算機3D圖的圖學(xué)理論和通用的思維模式,以應(yīng)對不同軟件的學(xué) 習(xí),達到快速入門和有效提高造型技能的目的。

CAD三維造型的內(nèi)涵 2001年7月舉辦的中日圖學(xué)教育研討會指出:計算機僅僅是設(shè)計和繪畫的工具,不僅要訓(xùn)練實際的設(shè)計和繪圖能力,更重要的是培養(yǎng)設(shè)計感覺和空間感覺。日本ThruIHARA教授也指出:“有個疑問,初學(xué)者一開始就運用計算機軟件創(chuàng)造,特別是在不好的技能操作下會造成幾何感覺和空間感覺的貧乏。這是一個必須繼續(xù)探討的焦點問題。”像二維繪圖那樣,鉛筆、圓規(guī)的動作是在大腦對圖形繪制構(gòu)思成熟的情況下,按大腦發(fā)出的指令執(zhí)行的,因此要想通過計算機軟件把大腦中產(chǎn)生的設(shè)計模型即“心理模型”轉(zhuǎn)化成計算機虛擬模型,首先在大腦中對該心理模型要有一個心理造型過程。在大腦中運用圖學(xué)理論對心理模型的構(gòu)成及形體的形成用幾何術(shù)語進行系統(tǒng)準確的描述,從而規(guī)劃造型即“搭積木”的順序,該過程可稱之為心理造型語言系統(tǒng),計算機界面元素(菜單命令、圖標、光標)在大腦中留下了一個記憶系統(tǒng),這兩個系統(tǒng)是并行對應(yīng)的,當大腦中的兩系統(tǒng)實現(xiàn)正確轉(zhuǎn)化才能有計算機的正確操作。三維造型就是一個心理造型語言與計算機界面元素轉(zhuǎn)化的過程。目前的學(xué)習(xí)重視了計算機界面元素的記憶,忽略了心理造型思維能力。實踐證明一個人的繪圖速度和正確性取決于他在大腦中對所繪模型形狀的清晰度,美國的有關(guān)3D教育研究也指出最重要的是在設(shè)想和表達階段發(fā)生的活動。

三維構(gòu)型圖學(xué)理論 3D軟件是基于特征的實體造型,因此與傳統(tǒng)的指導(dǎo)二維圖的投影理論不同,三維造型主要采用的是構(gòu)造實體幾何(ConstructiveSolidGeometry-CSG)及形體幾何特征形成分析等圖學(xué)理論。CSG是對實體的整體形成的分析,任何復(fù)雜實體都可看成是簡單單元體的組合,單元體稱為體素,一般用布爾運算(并集、差集、交集)來實現(xiàn)這種組合,形成分析是對每個體素幾何形成的具體分析,因此該思維模式是全三維的并且是在大腦中立體地模擬客觀世界中對實體加工過程的動態(tài)的心理活動。三維造型思維框架根據(jù)三維構(gòu)型圖學(xué)理論,在未使用計算機前應(yīng)具有心理造型的一個思維框架。