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二三维一体化CAD系统中工程图纸自动生成技术的研究和实现(3)


cViewToModelTrans = cModelToViewTrans.Inverse( );
4) 设line1变换到三维视平面后如图示为LINE1,则有:
LINE1 = line1 * cViewToModelTrans ;
5)同时将剖切线A-A的方向矢量vec1也变换到三维视平面即投影方向VEC1;
6) 将直线边LINE1沿图中扫描方向VEC2扫描形成一平面FACE1;
7) 用FACE1与原三维实体BODY1进行布尔运算,即用FACE1将BODY1剖切成上下两部分;
8)根据VEC1的方向决定保留下半部分实体BODY2,删除另一部分;
9) 在剖切面(即图中BODY2的上表面)内搜索出边环并记录;
10)根据用户指定的视图定位点和投影方向VEC1等信息,创建新的剖切视图view2;
11) 对BODY2在视线方向上消阴、拟合并投影到BODY2到视图view2中,产生所有投影几何,并根据三维边属性对投影几何赋属性值;
12)将剖面线边环同时投影到视图view2中并填充剖面线。
以上是产生普通剖切视图的算法,对于复杂视图还需要对算法做局部修改。对于装配件在填充剖面线时还必须区分不同零件分别填充。
(3) 分割视图:是指在基本视图或剖切视图的基础上继续剖分或切割而产生的视图。由于所选父视图的种类各异、分割线的构成和方向不同、以及生成过程中的不同选项的组合可产生各种复杂视图,如:半剖视图,局部剖切视图,局部视图等。
分割视图的生成方法与剖切视图基本一致,但是在上述算法的步骤7)处布尔运算得到的两部分实体并不是简单的按照8)的方式保留一部分删除另一部分。根据选项对两部分进行不同的处理(如:一部分直接投影,另一部分进行剖面填充)即可生成不同视图种类,图5是用此方法自动生成的几种分割视图的例子。


(4) 其它视图:主要包括局部放大图、截断视图等,这些视图的生成方法与剖切视图也很相似,差别也主要集中在剖切后对实体的处理方式不一样,此不再赘述。

3.2 标注自动生成
用户在设计三维零部件的同时一般也会添加尺寸、标注公差、粗糙度等,这些几何参数和加工要求信息与几何、拓扑信息同等重要。图纸设计时用户当然不愿意再去重复这些枯燥的操作,因此一个好的系统也应该提供自动生成标注的能力。
生成标注的基本思路可概括为:一一对应、投影赋值、符合国标。一一对应是指二维标注与三维标注应该是对应的;投影主要是指标注符号的几何表示应该从三维中投影到二维视图;赋值即将尺寸的数值,公差、粗糙度的大小、类型等不变数值直接传给对应的二维标注。由于图纸中的各种标注必须符合国标,因此投影赋值后系统还必须进行一些标准化处理和调整才能生成既与三维标注对应又符合国标的二维标注。
由于尺寸的数量一般相对较多,在投影和标准化处理后还要考虑综合布局的问题,使得尺寸间尽量无重叠、无干涉、分布清晰合理。

3.3 属性值的生成
属性值主要指边、面的唯一索引ID号、边是否为相切边或阴影边、特征是否已隐藏、装配件中相同零件或标准件的个数、零件的材料加工要求等等参数。这些参数在投影生成视图几何的过程中赋值(在上面基本视图部分已经提到)。虽然属性值的生成方法比较简单,而且对用户来说一般也是透明的,但作为系统设计和开发人员如果能充分利用它们,就可大大提高图纸生成和重建的准确率。有些数据对于自动填充明细表、生成BOM报表以及标注零件标号也是非常重要的。

4 二、三维双向关联

由于二三维一体化CAD系统采用了统一模型数据源,图纸中的绝大多数信息都是根据三维模型自动生成的。因此二三维之间是一致的、相互关联的。当任何一方模型改变时,系统将向另一方发送更新消息,然后自动同步更新(当然,用户也可根据需要选择放弃更新的操作)。对于设计人员来说,为了在设计后期细化、更正自己的设计意图,或进行变异设计等,一般只需要在二维或三维环境下简单的修改某些尺寸参数,系统就可以自动更新所有相关零部件或图纸。尽管操作很简单,但重新生成的算法实现是很复杂的。我们在系统中采用唯一ID号的方式在重建过程中对几何和标注等信息进行逐一匹配,实践证明,效果相当理想。限于篇幅,其具体算法另文阐述。

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