三维实体建模与设计
三维建模的概念
三维建模的概念及关键概念1. 概念定义三维建模是指利用计算机软件或其他数字工具来创建和呈现三维对象的过程。
它通过将实体的几何形状、外观和属性抽象为三维模型的形式，实现了对实际物体的数字表示。
三维建模的目的是为了模拟真实世界中的物体或环境，可以用于模拟、设计、演示和渲染等各种应用领域。
2. 关键概念在三维建模中，有几个关键概念需要了解和掌握：2.1 点、线和面点（vertex）是二维或三维空间中的一个基本单元，用于定义对象的位置。
线（edge）是由两个点连接起来的一条线段，用于定义对象的边界。
面（surface）是由三个或多个线相连形成的一个平面，用于定义对象的表面。
点、线和面是构成三维模型的基本元素，在三维建模软件中通常被称为顶点（vertex）、边（edge）和面（face）。
2.2 多边形多边形（polygon）是由多个直线段相连形成的一个封闭图形。
在三维建模中，多边形常用于表示物体的表面，可以是三角形、四边形或更多边形。
多边形是三维建模中最常用的形状类型之一，通过组合和排列多个多边形可以构建出复杂的物体。
2.3 曲面和NURBS曲面（surface）是由一组控制点和权重控制的参数化函数生成的，可以精确地描述实体的形状。
常见的曲面类型包括贝塞尔曲线、B样条曲线等。
NURBS（Non-Uniform Rational B-Spline）是一种常用于曲面建模的数学表示方法，它通过调整曲线上的控制点和权重来改变曲线的形状。
NURBS曲线和曲面具有高度灵活性和准确性，可以用于设计各种复杂的曲线和曲面。
2.4 纹理纹理（texture）是应用于三维模型表面的图像或图案，用于模拟物体的外观和细节。
纹理可以包括颜色、图案、材质等信息，常用于增加模型的真实感和细节。
在三维建模软件中，可以将纹理映射到模型表面，以实现真实的渲染效果。
2.5 光照和材质光照（lighting）是指模拟光线在三维场景中的传播和反射过程，用于模拟物体的明暗、阴影和反光效果。
学习使用SolidWorks进行三维建模与设计
学习使用SolidWorks进行三维建模与设计第一章：SolidWorks软件的介绍SolidWorks是一款专业的三维建模与设计软件，广泛应用于机械工程、工业设计、汽车设计等领域。
它具有用户友好的界面、强大的功能和高度可定制性，旨在帮助用户实现创新的设计和提高工作效率。
第二章：SolidWorks基础操作在使用SolidWorks进行三维建模与设计之前，首先需要掌握基础操作。
包括软件的安装与配置、基本界面的介绍、文件的创建与保存等。
同时还需要学会使用常见的绘图工具和功能，如绘制直线、圆形、矩形等基本图形，以及创建尺寸、添加约束等。
第三章：三维建模技术在SolidWorks中，三维建模是一项基础且关键的技术。
通过掌握三维建模技术，可以将设计概念转化为具体的三维模型。
这包括从二维平面图转换为三维模型、使用特征工具进行三维建模、创建复杂曲面等。
同时应该学会使用零件库、宏命令等快捷操作，提高建模效率。
第四章：装配设计技术SolidWorks还具备强大的装配设计功能，可以将多个零部件组装为完整的产品模型。
在进行装配设计时，需要掌握零部件的导入与导出、装配关系的设定、零部件的排列与调整等技术。
此外，还应学会使用装配剖面、配合配对等功能，确保装配过程的准确性。
第五章：图形与动画生成SolidWorks不仅能够生成三维模型，还能够生成高质量的图形和动画。
在使用SolidWorks生成图形和动画时，可以应用材质、添加灯光、渲染等操作，使生成的图形和动画更加逼真。
此外，还可以学会使用剖面视图、装配动画等功能，使设计成果更加直观。
第六章：模型分析与优化SolidWorks提供了多种分析工具，用于对设计模型进行力学、流体、热传导等方面的分析。
通过这些分析工具，可以对设计进行评估和优化，提高设计的可靠性和性能。
在进行模型分析时，需要了解各种分析工具的使用方法，并学会解读分析结果，从而为进一步优化设计提供依据。
第七章：SolidWorks与其他软件的集成SolidWorks可以与其他相关软件进行集成，如AutoCAD、ANSYS等。
三维建模技术的分类
三维建模技术的分类三维建模技术是指通过计算机技术，用三维坐标系来描述、构建物体的过程。
它不仅应用于工业设计、建筑设计，也被广泛应用于游戏制作、电影制作、虚拟现实等方面。
针对不同需求，三维建模技术可以分为以下几类：1.参数建模参数建模是基于经过高度参数化的三维几何图形在允许的区间范围内进行变形，调整参数来实现建模目标的一种方法。
通过在几何图形中添加不同参数，可以调整其尺寸、比例、曲率等属性，非常适用于产品的形态设计等需求。
2.雕刻建模雕刻建模是通过对三维模型进行点、线、面、体等多种几何变换，将模型逐渐变化成所需形状的一种方法。
雕刻建模能够实现从简单的几何体到非常复杂的形状，因此非常适合于制作有艺术性的造型设计等领域。
3.实体建模实体建模是利用计算机来计算物体在三维空间中的形态，并通过算法等方式生成三维实体模型的方法。
在实体建模中，可以运用体积建模、布尔运算、曲面变形等多种技术来构建复杂的三维模型。
与雕刻建模不同的是，实体建模更强调物体形态的实现与重现，非常适用于建筑、机械制造、工业设计等领域。
4.曲面建模曲面建模是通过预设曲面的点线面来创造出更加复杂的几何形式，进而实现精度更高的三维模型。
与实体建模相比，曲面建模强调表现物体的光滑曲面，尽可能地接近自然形态。
曲面建模广泛应用于汽车外壳、飞机壳体等产品的设计领域。
5.边缘建模边缘建模是基于边缘的一种建模方式。
它将物体分成“边缘”和“面”的两个部分，通过变换边缘来调整物体形态。
边缘建模适合于处理关键几何特征，如圆角、边角、重要的棱角和顶点等。
6.流体建模流体建模是采用基于物理的数学模拟技术，辅以计算机动态计算的一种建模方式。
它模拟液体、气体、粉末等流体物理特性的一般过程。
应用于产品设计、广告宣传等领域，能够制作出非常生动、逼真的流体动画。
总结：以上几种三维建模技术可以根据需要进行组合，使得三维模型更加精细、更具专业性。
每一种技术都有其特定的应用场景，需要结合实际情况进行选择。
学习使用Fusion360进行三维建模和CAD设计
学习使用Fusion360进行三维建模和CAD设计第一章：介绍Fusion360软件Fusion360是一款由Autodesk公司开发的三维建模和CAD设计软件。
它集成了多种功能，包括建模、渲染、动画和仿真等，旨在为用户提供便捷和综合的设计解决方案。
本章将介绍Fusion360软件的基本特点和应用领域。
Fusion360软件具有用户友好的界面和丰富的功能集，可以满足不同行业和应用领域的需求。
在工程设计、建筑设计、产品设计以及3D打印等领域，Fusion360都发挥着重要的作用。
用户可以通过Fusion360进行快速的原型制作、抽象设计和虚拟仿真，大大提高了设计效率和品质。
第二章：Fusion360的基本操作在使用Fusion360进行三维建模和CAD设计之前，我们需要先了解一些基本操作和工具。
本章将重点介绍Fusion360软件的界面布局、基本工具栏和常用命令。
Fusion360的界面分为几个主要部分，包括模型区域、命令工具栏、属性面板和操作历史记录等。
用户可以根据自己的需要自定义界面布局，以方便操作。
在基本工具栏中，有常用的建模和编辑工具，如绘图、修剪、偏移等。
用户可以通过不同的工具创建曲线、体素、挤压等基本几何形状，并进行编辑和变形。
第三章：三维建模技巧三维建模是使用Fusion360进行CAD设计的重要环节。
本章将介绍一些三维建模的常用技巧和方法，以帮助用户更好地利用Fusion360进行设计。
在进行三维建模时，用户可以使用各种基本形状和曲线工具创建零件和组件。
同时，Fusion360还提供了拍摄、观察和测量等辅助功能，以帮助用户更好地理解和调整设计。
使用Fusion360的参数化建模功能，用户可以轻松地修改和调整设计参数，以满足不同需求。
第四章：CAD设计实践CAD设计是Fusion360的一个重要应用领域。
本章将通过实际案例，介绍Fusion360在CAD设计中的应用和技巧。
在CAD设计中，Fusion360可以帮助用户快速创建和修改设计，提高设计效率和品质。
产品三维建模与结构设计(Creo)教学课件项目三-实体建模
14
项目三 实体建模
任务描述-1
如下图所示茶壶为日常生活用品，某公司现在根
据生产需要，要求创建茶壶的 3D 实体模型。
该模型壶身及壶盖为回转体，壶嘴与手柄为扫描
体，同时茶壶本身属于空腔形体，边沿有圆角过渡。
因此通过本模型的创建，可以学习旋转、扫描、扫描
混合、壳及倒圆角等特征工具的应用。
15
项目三 实体建模
二、STL 格式文件输出
3D 打印是快速成形技术的一种，它是一种以数 字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘 合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。 利用 Creo 建模后，可将建好的模型文件用 3D 打印 机打印出产品或实物模型。
35
项目三 实体建模
任务实施
一、新建文件
二、创建混合实体
27
项目三 实体建模
4. 综合运 用拉伸、扫 描、旋转等 工具绘制如 图所示拉环 模型。
28
项目三 实体建模
1
任务一
折板建模
3
任务三
洗发水瓶
5
任务五
沥水盆建模
建模
2
任务二
茶壶建模
4
任务四
螺钉建模
6
任务六
齿轮参数化建模
项目三 实体建模
学习目标
1. 能准确描述混合建模的基本原理，并演示 创建混合特征的基本步骤，进一步熟悉壳特 征 和倒圆角特征的应用。
24
项目三 实体建模
六、抽壳 七、创建倒圆角 2 八、创建壶嘴拉伸缺口 九、创建壶盖旋转体 十、创建倒圆角 3 十一、保存文件
25
项目三 实体建模
拓展练习
1. 利用旋转工具完成如左图所示轴类零件的建模。 2. 利用多轨迹可变截面扫描，完成如右图所示曲面造型。
三维设计与建模 课程简介
三维设计与建模课程简介三维设计与建模是一门涉及计算机图形学和计算机辅助设计的课程，通过学习这门课程，学生可以掌握三维设计和建模的基本原理和技巧，能够运用相应的软件进行三维模型的创建和编辑。
本文将对三维设计与建模课程进行详细介绍。
三维设计与建模课程的主要内容包括三维建模基础、三维建模技术和三维建模应用。
学生将学习三维建模的基本概念和原理，了解三维建模的工作流程和方法。
通过理论学习和实践操作，学生将能够掌握三维建模软件的使用技巧，能够根据设计要求创建出具有真实感和细节的三维模型。
在三维建模基础部分，学生将学习三维坐标系统、三维几何形状、曲线和曲面建模等基本概念和技巧。
学生将学会使用三维软件中的基本操作，如选择、移动、旋转、缩放等，以及基本的建模工具，如绘制线段、创建基本几何体等。
通过练习和实践，学生能够熟练掌握这些基本技能，并能够根据设计要求创建出简单的三维模型。
在三维建模技术部分，学生将学习更高级的建模技术和工具。
学生将学习曲线建模和曲面建模的原理和方法，掌握贝塞尔曲线、B样条曲线等的使用。
学生还将学习多边形建模和体素建模的技术，了解如何使用多边形和体素来创建复杂的几何体和场景。
通过学习这些技术，学生将能够创建出更加真实和细节丰富的三维模型。
在三维建模应用部分，学生将学习如何将三维模型应用到实际项目中。
学生将学习如何根据设计要求创建出符合要求的三维模型，并学习如何进行模型的编辑和修改。
学生还将学习如何进行材质和纹理的添加，以及灯光和渲染效果的调整。
通过学习这些应用技巧，学生将能够将三维模型应用到动画、游戏、建筑等领域中，为实际项目提供支持和展示。
三维设计与建模课程还将注重培养学生的团队合作和创新能力。
学生将通过小组项目和实践活动来锻炼团队合作和沟通能力，并通过解决实际问题来培养创新思维和解决问题的能力。
这些能力对于学生未来的职业发展非常重要，能够使他们在三维设计和建模领域中具备竞争力。
三维设计与建模课程是一门重要的计算机辅助设计课程，通过学习这门课程，学生可以掌握三维设计和建模的基本原理和技巧，能够应用相应的软件进行三维模型的创建和编辑。
三维建模技术的分类与特点
三维建模技术的分类与特点随着数字化技术的发展以及现代工业的快速发展，三维建模技术越来越受到人们的重视。
对于不同的应用领域而言，三维建模技术的分类和特点也略有不同。
下面就围绕“三维建模技术的分类与特点”来进行详细的介绍。
一、三维建模技术的分类1. 曲面建模曲面建模是指基于曲面构成的三维形状建模。
曲面建模技术通常是在较高层级上进行的，在更粗糙的几何形状下，将其转换为更光滑的曲面。
2. 实体建模实体建模是指基于坚实物体的三维形状建模。
实体建模技术通常是建立在几何体的基础上，通过组合和拼接生成具有实体属性的物体模型。
3. 数字雕刻建模数字雕刻建模是指通过雕刻工具模拟手工雕塑过程的三维建模方法。
数字雕刻建模技术可以制造非常逼真的模型，可以在视觉上接近于现实。
4. 图像建模图像建模是指通过将多个视角的图像进行测量和重建来生成三维模型的一种方法。
图像建模技术通常用于建立真实世界的三维场景，如城市街景模型等。
二、三维建模技术的特点1. 高精度三维建模技术可以对细节进行高精度的捕捉和再现，因此可以制作非常精细的模型和设计。
2. 高度灵活三维建模技术非常灵活，可以根据实际需要随时进行修改和调整，从而满足不同应用场景的需求。
3. 模型可视化三维建模技术可以将设计模型进行可视化，提供更好的视觉效果和交互体验，使得设计过程更加直观。
4. 快速制造通过三维建模技术可以进行快速制造，使得产品迭代速度更快，生产效率更高。
总之，随着技术的不断发展，三维建模技术在各行业中应用越来越广泛，并逐渐成为数字化时代不可或缺的工具。
对于不同的应用领域而言，三维建模技术的分类和特点也有所不同，因此在进行具体应用场景的选型时，需根据实际情况选择最符合需求的建模技术。
基于VR技术的三维建模系统设计与实现
基于VR技术的三维建模系统设计与实现虚拟现实(VR)技术在数字娱乐、教育和医疗等领域已经发挥了重要作用。
在工程领域中，VR技术被广泛应用于实验室虚拟化、建筑物模拟和三维建模等方面。
本文将介绍基于VR技术的三维建模系统设计与实现。
一、系统需求分析在设计三维建模系统之前，首先需要进行需求分析。
该系统需要实现以下功能：1. 提供用户友好的界面设计和交互方式。
2. 能够将所建模型导出为多种格式，以适配不同软件平台。
3. 能够与其他三维建模软件兼容，实现多软件之间的数据转换。
4. 提供高效的建模方式，可适用于不同领域的建模需求。
5. 提供足够稳定的运行环境，以确保用户数据的安全性。
二、系统设计1. 系统架构设计该系统采用客户端-服务器体系结构，其架构图如下所示：客户端包括用户端，该部分使用 Unity 引擎实现用户交互和视觉呈现功能。
服务器端负责处理用户请求、处理建模数据和完成导出文件，数据存储在服务器上。
2. 建模方式设计为了提高系统的建模效率，我们采用混合实体建模(Hybrid Modeling)方式。
该建模方式在传统三维建模方式的基础上引入了虚拟现实技术，用户可以在虚拟现实环境中直接进行操作，更加符合人类感官体验。
3. 数据转换设计为了实现多软件之间的数据转换，我们选择采用 OBJ 和 STL 格式，这两种格式被广泛应用于各种三维建模软件中。
通过该方式，用户可以更加方便地将建模数据导入到其它三维建模软件中。
4. 系统安全性设计为了确保用户数据的安全性，我们实现了用户身份验证、数据备份和数据加密等功能。
只有通过身份验证的用户才能使用系统进行建模。
并定期备份系统数据以确保系统的稳定和数据安全。
三、系统实现1. 系统环境本系统使用了 Unity 引擎、MySQL 数据库和 C# 等技术实现。
同时，还使用了深度学习技术进行建模数据的分析，以提高建模效率。
2. 系统界面和功能系统界面如下：系统界面采用简洁明了的设计，主要由左侧建模工具栏、中央建模视图和右侧工作区组成。
SolidWorks三维设计及应用教案
CAD软件大致可分为高端UNIX工作站CAD系统,中端Windows微机CAD系统和低端二维微机CAD系统等三类。 （1）高端UINX工作站CAD系统 这类系统的特点是，UNIX操作系统为支撑平台，从50年代发展至今，产生了许多著名的软件。目前，这类系统中比较流行的有：PTC公司的Pro/Engineer软件、SDRC公司的I-DEAS软件和EDS公司的UG软件。 （2）中端微机的CAD系统 随着计算机技术的发展，尤其是微机的性能和Windows技术的发展，已使微机具备了中低档UNIX工作站的竞争的实力，也使基于Windows技术的微机CAD系统迅速发展。目前，国际上最流行的有SolidWorks公司的SolidWorks软件，UG公司的SolidEdge软件和Autodesk公司的MDT软件等，国内也推出清华CAD工程中心的GEMS，浙大大天公司的GSMASD，北京巨龙腾公司的龙腾CAD，北京爱宜特公司的Micro Solid、江苏杰必克超人CAD/CAM以及华正公司的CAXA-ME。 （3）低端CAD系统——二维CAD系统 纯二维CAD系统在国外已经不多，真正有名的是Autodesk公司的AutoCAD软件。AutoCAD 提供一套丰富的设计工具，嵌入的Internet技术和具有创新性的Objict ARX、Autolisp及VBA编程语言能够帮助开发人员和用户按他们的特定需求控制软件，可对多个图形文件同时进行操作，支持多任务设计环境（MDE）。
课程介绍
本课程的性质和任务 本课程的内容和学习方法
教学内容
学时分配
概述
2学时
第1章 零件参数化设计
10学时
第2章 虚拟装配设计
8学时
第3章 工程图
10学时
第4章 虚拟样机技术
三维建模技术
3.曲面建模
曲面建模是将物体分解成组成物体的表面、边线和顶 点，用顶点、边线和表面的有限集合表示和建立物体 的计算机内部模型
• 曲面建模的原理 • 曲面建模的特点 • 常见的曲线、曲面模型
• 曲面造型的现状与发展趋势
曲面建模的原理
表面建模分为平面建模和曲面建模 平面建模
平面建模是将形体表面划分成一 系列多边形网格，每一个网格构 成一个小的平面，用一系列的小 平面逼近形体的实际表面
ni
其中
n! C t!( n t )!
i n
t——局部参数，t ∈[0，1]
三次Bezier曲线
Pu Bi ,3 u Qi 1 u
3
i 0 3
3u 1 u
2
3u 2 1 u u 3 Q0 1 Q0 Q 0 1 0 Q2 0 Q3
5
[11]
[12]
3
4
7
线框建模的优缺点
线框建模的优点
• 只有离散的空间线段，处理起来比较容易，构造模型操作 简便 • 所需信息最少，数据结构简单, 硬件的要求不高 • 系统的使用如同人工绘图的自然延伸，对用户的使用水平 要求低，用户容易掌握
线框建模的缺点
• 线框建模构造的实体模型只有 离散的边，没有边与边的关系。 信息表达不完整，会使物体形状 的判断产生多义性 • 复杂物体的线框模型生成需要 输入大量初始数据，数据的统一 性和有效性难以保证，加重输入 负担
曲面建模
曲面建模是把需要建模的曲面划 分为一系列曲面片，用连接条件 拼接来生成整个曲面 CAD领域最活跃、应用最广泛的 几何建模技术之一
常用曲面生成方法的种类
基本曲面 规则曲面 自由曲面 派生曲面
产品三维建模与结构设计(Creo)教学课件项目一-Creo入门
3
项目一 Creo 入门
知识准备
一、Creo 简介
二、Creo 的建模特点
1. 3D（三维）实体模型 2. 单一数据库
3. 以特征为设计单位 4. 参数化模型
4
项目一 Creo 入门
5
项目一 Creo 入门
2. Creo 的基础界面
Creo 用户界面内容丰富、设 计人性化。初次打开的 Creo 用 户界面如图所示，主要包括 5 个 区域。
6
项目一 Creo 入门
3. Creo 的工作界面
Creo 是多个应用模块集成的软件，不同的模块对应 不同的界面，但其基本格局是类似的，下面以零件建模设 计环境来介绍 Creo 设计环境的构成和功能。
（4）将素材文件“1/QQ.prt”复制到新设置的工作目 录中。
20
项目一 Creo 入门
2. 打开文件
执行“文件”→“打开”命令，进 入“文件打开”对话框，系统自动导航 到工作目录文件夹，在工作目录中找到 “QQ.prt”文件，双击文件或单击对话 框中的“打开”按钮，打开“QQ.prt” 文件，如下图所示。在界面上指出各功 能区域并说出其功能。
1. 设置工作目录
（1）在计算机本地磁盘（如 E 盘）上建立名为 “Creo”的文件夹。
（2）在桌面双击“Creo Parametric 5.0.3.0”快捷图标 ，打开软件。
19
项目一 Creo 入门
（3）单击功能区中的“选择工作目录”按钮或执行“ 文件”→“管理会话”→“选择工作 目录”命令，在“选 择工作目录”对话框中找到“Creo”文件夹，将其设置为 当前工作目录。
三维实体建模与有限元分析在机械设计中的应用
维普资讯
２ ０ 年第 ４ ０６ 期
农 机 使 用 与 维 修
Ｉ零 模 建 件型 立
１ ． ｒ
ｒ ０ Ｌ
国
Ｉ广 边 条 处 载圉界● 理 荷● 件 及
１ ． ｒ
模 型 网格划 分
１ ． ｒ
运算结 果分析
１ ． ｒ
圈 ２ 压槽机液压缸的 三维建模 ２３ 关键零件的有 限元分析 ．
现 以压槽 机为例介 绍三维实体建模和有限元分析方法 。
２１ 压槽机 的工作原理 ．
如图 １ 所示 ， 机通过 电机带动 主 轴 ， 轴带 动滚 轮 压槽 主 转动 ， 工件 套在滚 轮上一起 转动 。同时 ， 通过液压 系统传 动 对压辊施加压力 ， 对工件 完成压槽 过程 。本 压槽 机可加工 直 径 为 ￣ ３ １ ｍ 、 ５ ｍ 的钢管 ， ｍ ￣ ０ ｍ 厚 ｍ ２ 能压出深 ３ ４ ｍ沟槽 。 —ｍ
在传统 的机械设计过程 中 ， 一般要 经过设计— 试制— 改 进等多次循环 ， 很多关键 零 件均 为经验 设计 ， 一直 没给 出系 统 的准 确的设计 ， 即使 产品定 型 ， 也存在设 计上 的问题 。随 着计算机的软件的开 发和应 用 ， 在设计 中， 可对零 件进 行三 维 实体建模 ， 实体 的真实形 状 ， 关键零 件进行 有限元 了解 对 分 析。这样 ， 不仅缩短 了设计所 用时 间， 提高设计效 率 ， 而且 优化零 部件 的结构 、 料性能 ， 了所设计的可靠 性。 材 提高 １ 机械设计 技术路线的研究 ． 在设计过程 中 ， 先建 立软硬 件平 台。其 次， 成零 部 首 完 件三维结构设计 ， 虚拟 装配 分析 （ 干涉 检查 零部件 的准 确性 和装配合理性）关键零 件有 限元 分析 ， ， 总体设计 ， 最后 形成 工程 图样 ， 机械设计技术路线 。本文主要介绍 三维实体建模 和有 限元分析部分 。
ProE软件实体建模过程分析及设计
第46卷第6期2020年12月农业装备技术Agricultural Equipment&TechnologyVol.467.6Dec.2020Pro/E软件实体建程分*及设计陈硕，张萍（辽宁轨道交通职业学院，辽宁沈阳110023）摘要：Pro/E软件是一种三维制图软件，它主要以参数化设计为核心，在实体建模的过程中，Pro/E软件建模具有非常好的作用。
就Pro/E软件在《CAD/CAM》中的建模方法进行了探讨，同时提出了Pro/E软件建模的一些新思路。
关键词：Pro/E软件;实体建模;参数化设计当前,CAD/CAM绘图软件种类繁多，国内的绘图软件主要有CAXA制造工程师、CAXA实体设计等，国外的主要有UG软件、CATIA软件、Solidwork 软件等，这些软件实体建模的过程都有所区别。
本文主要针对Pro/E软件的建模，进行理论分析。
从建模的过程来看,Pro/E软件建模主要分为4个步骤:首先,分析图纸，对图纸的平面图进行分析,辨别尺寸,最好能够想象岀立体图形，这样对以后的绘图会有一个好的概括。
第二，建模的思想,比如第一步拉伸，之后建立实体等。
第三，运用软件的，绘岀实体。
最后，进行，所的实体，图纸的要，之后保存实体。
在整个建模过程中,要充分考虑到个，这样作图的能1参数化设计的内涵设计设计的一种，主要针对，之后进行设计图形，，每一个、线、面都有一个的考，这种三实体面模造。
设计的的绘制图形，图。
1.1命令运用Pro/E软件的多，有在用个的分，所以，要个的造。
如，绘一个实体，3个件:第一，有考第二，图形在考的一第三，图形。
只有这3个条件,总第220期------------------------------才可以绘画岀一个正确的旋转实体。
在Pro/E软件，一，都用图形来进行拉伸实体，这个比，图形一能，之后出来了。
所以，的Pro/E软件的造实体最关键的一。
1.2作图方法在Pro/E软件的之后，要思考软件图的，比如，建一个的实体。
深入探索AutoCAD软件的三维建模和设计能力
深入探索AutoCAD软件的三维建模和设计能力第一章 AutoCAD软件简介AutoCAD软件是由Autodesk公司研发的一款三维计算机辅助设计（CAD）软件，具有强大的二维和三维设计功能。
它在建筑、机械、电子、土木工程等领域都有广泛的应用。
本章将介绍AutoCAD软件的基本功能和特点。
AutoCAD软件具有丰富的绘图功能，可以绘制二维直线、圆、弧和多边形等基本图形，并可以进行图形修剪、拉伸、偏移等操作。
同时，AutoCAD还具有强大的三维建模和渲染功能，可以创建立体图形、实体模型和曲面模型，并可以实时预览和调整模型的光照和材质效果。
第二章 AutoCAD三维建模技术1. 坐标系和视图设置在进行三维建模之前，需要先设置坐标系和视图。
AutoCAD提供了世界坐标系、用户坐标系和局部坐标系等不同类型的坐标系，用户可以根据需要选择并设置。
同时，还可以通过设定视图角度和切换视图方向来观察和定位模型。
2. 创建基本几何体AutoCAD提供了丰富的基本几何体创建工具，包括盒子、圆柱体、球体、圆锥体等。
用户只需指定几何体的参数和位置，AutoCAD即可自动生成相应的模型。
此外，AutoCAD还支持对基本几何体进行修剪、拉伸、旋转等操作，从而实现更复杂的模型创建。
3. 曲面建模技术除了基本几何体，AutoCAD还提供了强大的曲面建模功能。
用户可以使用贝塞尔曲线和样条曲线来创建自定义的曲线，并通过曲面命令来将曲线转换为曲面。
此外，AutoCAD还支持曲线的修剪、拉伸、旋转等操作，以及曲面之间的布尔运算。
第三章 AutoCAD三维设计能力1. 实体建模和编辑AutoCAD的实体建模和编辑功能允许用户创建复杂的实体模型，并进行相应的编辑和调整。
用户可以对实体进行镜像、旋转、移动等操作，同时还可以对实体的表面进行拉伸、倒圆角、造型等操作，从而实现更精细的设计。
2. 纹理和材质设计AutoCAD提供了丰富的纹理和材质编辑工具，用户可以通过选择不同的纹理和材质效果来实现模型的真实感和美观效果。
基于Unity和3dmax的虚拟实验室三维建模设计与实现
基于Unity和3dmax的虚拟实验室三维建模设计与实现基于Unity和3dmax的虚拟实验室三维建模设计与实现随着科技的不断进步和发展，虚拟实验室在教育、医疗、工业等领域得到了广泛的应用。
虚拟实验室能够为学生和实验室工作者提供一个安全、可靠、灵活的学习和研究环境。
本文将通过使用Unity和3dmax来设计和实现一个基于虚拟实验室的三维建模系统。
虚拟实验室是通过计算机模拟和建模技术，将实际实验室的设备、仪器和实验场景等元素进行三维建模，并进行虚拟化展示。
与传统实验室相比，虚拟实验室具有以下优势：首先，虚拟实验室可以模拟多种复杂的实验场景，不受实验现场受限；其次，虚拟实验室可以提供实验过程的动态展示和交互操作，使学生更好地理解实验原理和操作步骤；再次，虚拟实验室可以实现实验数据的实时监测和记录，方便学生进行实验结果分析和数据处理。
在本文中，我们以化学实验室为例进行三维建模设计与实现。
首先，我们使用3dmax软件进行实验室场景的建模。
通过参考实际的化学实验室设计和布局，我们将实验室中的仪器设备、试剂瓶、实验台、储存柜等物品进行建模，并进行细节的调整和优化。
通过熟练运用3dmax的建模工具和材质编辑功能，我们可以将实验室的各个元素进行逼真的表现，使其更加贴近真实情境。
然后，我们使用Unity软件来进行虚拟实验室的场景搭建和交互设计。
通过将3dmax中建模的实验室场景导入到Unity 中，我们可以利用Unity强大的游戏开发引擎，实现实验室场景的漫游、观察、交互等功能。
通过添加摄像机、灯光、碰撞体等组件，并编写脚本实现相应的操作逻辑，我们可以为用户提供丰富的交互体验。
在虚拟实验室的三维建模中，也需要考虑实验操作的真实性和可行性。
为了达到这一目标，我们需要对实验步骤和操作进行详细的分析和规划。
并通过与实验室专家和教师的沟通和协作，确定合适的交互方式和反馈机制。
例如，在进行酸碱中和实验时，用户可以通过鼠标点击、拖拽操作将试剂倒入容器，并观察反应的变化；同时，系统可以实时更新试剂的数量和反应进度，提供相应的实验提示和反馈信息。
第10章 三维实体造型简介
分解实体的方法与工程制图中分析立体的形
体分析法有些相似，只是体素法分解的结果是根 据建模系统的造型能力决定的，可以比较图10-2 和图10-3。
图10-2 体素法造型
图10-3 工程制图形体分析
连接操作包括： 加连接（并集∪） 减连接（差集－） 相交连接（交集∩）
这样的连接操作 被称为布尔操作或 者集合运算。
10.2.2 观察三维模型的基本方法 1、通过预设视图观察
AutoCAD提供了六个标准视图和四个等轴测视图查看方向
a）俯视 b）仰视 c）左视 d）右视 e）主(前)视 f）后视
g）西南等轴测 h）东南等轴测 i）东北等轴测 j）西北等轴测
在AutoCAD中，上 下、左右、前后的 定义如图10-10。
旋转
图10-4 扫描法造型
扫描法常作为基本体素生成方法使用。
10.1.3 实体模型体素分解的常见思路
将一个零件实体分解为若干个基本体素的思路常见的有 三种：立体形状造型法、功能结构造型法和工艺结构造型法。
1、立体形状造型法 优先考虑立体的造型简便，以造型为目的，将立体
分解为若干个功能结构体素的方法。
例:（10<45,8）表示点在XY平面上的投影到原点距离为10个 单位，与X轴的夹角为45°，且沿Z轴方向有8个单位的点。
4、球面坐标
格式：R < α < β
R：点与原点的距离。 α：点与原点的连线在XY平面上的投影与X轴的夹角。 β：点与原点的连线与XY平面的夹角。
例：（25<40<70）表示点相对原点的距离为25个单位，与原 点连线在XY平面上的投影与X轴的夹角为40°，与原点的连 线与XY平面的夹角为70°。
线框模型
三维数模设计规范
三维数模设计规范三维数模设计是指通过计算机软件将物体从实体到虚拟的过程，模拟出真实的三维物体。
在三维数模设计过程中，设计规范起到非常重要的作用，可以保证设计结果的准确性和可行性。
下面是一份三维数模设计规范，详细介绍了设计过程中需要遵守的原则和步骤。
一、设计目标和要求1.设计目标：明确设计的目标和要求，包括形状、尺寸、材质等方面的要求。
二、设计流程1.前期准备：确定设计的范围和要求，明确设计的目标和所需数据。
2.设计方案：制定合理的设计方案，确定设计的整体结构和主要构件。
3.三维建模：根据设计方案，使用合适的三维建模软件进行建模，包括创建基本几何体、布尔操作、曲面造型等。
4.材质和贴图：为建模对象选择合适的材质和贴图，使其更加真实和可视化。
5.渲染和光照：通过调整光线、材质和环境等参数，进行渲染和光照效果的模拟，使设计更加逼真。
6.优化和调整：对设计进行进一步的优化和调整，确保设计的准确性和可行性。
7.输出和交付：将设计结果输出为文件或可打印的模型，进行交付和使用。
三、设计原则1.精确性：设计过程中要保持精确性，确保设计结果的准确性和可行性。
2.合理性：设计要符合实际工程要求，遵循合理性原则，不偏离实际需要。
3.可行性：设计要考虑到制造工艺和生产条件，设计结果要能够实际制造和使用。
4.可视性：设计结果要能够被直观地理解和识别，需要考虑到视觉效果和清晰度。
5.可操作性：设计过程中要注重模型的可操作性，方便后续的修改和调整。
6.可维护性：设计结果要易于维护和修改，便于对设计进行后续的优化和更新。
四、设计规范1.建模规范：-使用合适的建模软件进行建模，熟悉软件的基本操作和建模工具；-根据实际需要使用正确的建模方法，如曲线建模、表面建模等；-模型要具备清晰的层次和结构，方便后续的操作和修改；-模型要具备合适的细节和精度，以便于后续的渲染和光照仿真。
2.材质和贴图规范：-选择合适的材质和贴图，使模型更加真实和可视化；-材质和贴图要与实际设计和要求相匹配，符合设计的目标和风格；-材质和贴图要适应不同的渲染和光照条件，保持一致的视觉效果。
SolidWorks计算机三维建模及分析
绘制一个50mm的圆。保持草图处于激活状态，单击特征工具栏上的，出现对话框。
课堂练习2-1 轴套
2.2.2 旋转特征
所谓旋转特征是旋转通过绕中心线旋转草图来生成基体、凸台、切除或曲面。系统默认的旋转角度为 360 度。 回转特征有三类： 旋转基体／凸台、旋转切除、旋转曲面
学时数
4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 40
第1章 草图设计
本章用4个课时的时间，主要讲解基本草图绘制 草图几何 关系 草图尺寸标注等基本内容，为零件的三维设计作准备。
1.1 概述 (1) Solidworks 发展 • Solidworks公司是专业从事三维机械设计、工程分析和产品数据管理软件开发和营销的高科技跨
课堂练习2-5 伸缩杆零件
① 划分结构层次 ② 安排分解顺序 ③ 确定结构关系 （5）合理使用特征
特征使用在很大程度上会影响零件后期的修改方法和修改的便利性，合理的特征建模应当充分考 虑零件的加工方法和结构特点。
2.2 基础特征
2.2.1 拉伸特征
“拉伸”就是把一个草图沿垂直方向伸长，伸长的方向可以是单向或双向的。拉伸特征主要分为拉 伸凸台/基体、拉伸薄壁和拉伸切除3种类型。 建立拉伸特征的主要条件： a.必须有一个草绘。 b.必须指定拉伸的类型
绘制下列草图
习题 7
习题 8
习题 9
本例主要学习利用添加几何关系及辅助点绘图
习题 10
• 本例主要学习3D草图绘制
习题 11
第2章 零件设计 本章用4个课时的时间，主要讲解建模基本特征草图及方法。
2.1 零件建模的基本规则 (1) 确定最佳观察视角 最佳观察视角的确定主要应从以下几个方面综合考虑： ① 零件放置方位应使主要面与基准面平行，主要轴线与基准面垂直。 ② 所选方向应尽可能多地反映零件的特征形状。 ③ 较好的反映各结构形体之间的位置关系。 ④ 有利于减少工程视图中的虚线，并方便布置视图等。
三维建模技术概述
三维建模技术概述三维建模技术是一种通过计算机生成三维模型的技术。
它在多个领域中有着广泛的应用，如游戏开发、工业设计、建筑设计等。
本文将从三维建模的定义、分类、应用和发展趋势等方面进行概述。
一、定义三维建模是指利用计算机软件将虚拟对象呈现为具有长度、宽度和高度的三维模型的技术。
通过对物体的形状、纹理、光照等属性进行建模，可以实现真实感和逼真的视觉效果。
二、分类三维建模技术可以分为实体建模和表面建模两种主要类型。
实体建模是基于物体的几何形状进行建模，可以通过添加、删除或修改几何体的顶点、边和面来创建三维模型。
表面建模则是通过创建物体的外部表面来建模，可以使用曲线、曲面、体素等技术进行建模。
三、应用1. 游戏开发：三维建模在游戏开发中起着至关重要的作用。
通过建模技术，可以创建游戏中的角色、场景、道具等各种元素，使游戏更加真实、生动。
2. 工业设计：三维建模可以帮助设计师快速创建产品原型，并进行虚拟测试和优化。
它可以在产品设计阶段提供更直观、直观的展示，提高设计效率和准确性。
3. 建筑设计：三维建模技术在建筑设计中被广泛应用。
建筑师可以通过建模软件创建建筑物的三维模型，进行空间布局、光照效果等的模拟，帮助客户更好地理解设计方案。
4. 广告与动画制作：三维建模技术在广告和动画制作中也有着重要的地位。
通过建模技术，可以创建逼真的角色、场景和特效，使广告和动画更具吸引力和视觉冲击力。
四、发展趋势随着计算机技术的不断发展，三维建模技术也在不断演进。
未来的发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 更加高效的建模工具：随着计算机硬件的提升和建模软件的不断改进，三维建模将变得更加高效和便捷。
可以预见，未来的建模工具将更加智能化和自动化，提供更多方便快捷的功能。
2. 虚拟现实和增强现实的应用：随着虚拟现实和增强现实技术的发展，三维建模将在这些领域中发挥更重要的作用。
通过建模技术，可以创建逼真的虚拟环境，并与现实世界进行交互。
建模设计岗位职责
建模设计岗位职责建模设计岗位是一种技术型职位，主要负责创建和设计实体、建筑物或虚拟场景的三维模型。
这些模型可以用于视频游戏、电影、建筑、产品设计和工程等领域。
建模设计师通常需要有良好的技术能力和创造力，能够将设计概念转化为精确的三维模型。
以下是建模设计岗位的主要职责：1.概念设计：与客户或项目团队合作，理解并概括项目的需求和目标。
根据给定的设计概念和参考资料，创建精确的三维模型以实现项目目标。
2.建模工作流程管理：根据项目时间表和要求，规划和管理建模工作流程。
确保项目按时交付，并与其他团队成员（如动画师、艺术家和程序员）协调合作。
3. 三维模型创建：使用建模软件（如Maya、3ds Max、Blender等）创建高质量的三维模型。
模型可以是产品、角色、环境、建筑或其他任何需要的场景。
将设计概念转化为具有几何形状和材质贴图的模型。
4.纹理和贴图：为模型创建纹理和贴图，并将其应用于相应的几何形状上。
确保贴图与模型的比例和细节相匹配，以使模型看起来逼真。
5. 照明和渲染：根据项目需求和设计概念，调整照明设置以实现所需的氛围和效果。
使用渲染软件（如V-Ray、Arnold等）渲染模型，以产生高质量的图像或动画。
6.修改与优化：根据项目团队的反馈和要求，进行模型的修改和优化。
确保模型的细节和外观与项目需求一致，同时保持模型的性能和效率。
7.文件管理与文档编制：管理和组织项目的三维模型文件，并编制相关的文档和说明。
确保文件的完整性和版本控制，以便团队成员可以方便地查看和使用。
8.技术支持和培训：协助项目团队中的其他成员（如动画师、艺术家和程序员）使用和操作三维模型。
提供技术支持和培训，以确保项目的顺利进行。
9.资源管理和预算控制：控制和管理建模设计项目的资源和预算。
确保资源的合理分配和利用，以最大程度地满足项目的需求，并与项目负责人协商预算控制。
10.学习和发展：根据行业的变化和技术的发展，持续学习和发展建模设计方面的新知识和技能。
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三维实体建模与设计
课程编码：202561课程英文译名：3D Solid Design and Construction
课程类别：学科基础选修课
开课对象：机械工程机自动化专业开课学期：5
学分：2学分；总学时：328学时；理论课学时：16学时；
上机学时：16学时
先修课程：工程图学、机械原理、机械设计
教材：Solid Works 2005机械设计及实例解析．胡仁喜等．北京：机械工业出版社，2005
参考书：【1】机械设计课程设计图册．龚溎义等．北京：高等教育出版社，1989，第三版．【2】SolidWorks 原厂培训手册实威科技.北京：中国铁道出版社，2004
一、课程的性质、目的和任务
本课程是面向机械工程等各专业开设的一门课程，是学习利用三维CAD软件进行零部件造型设计及制图的实践性课程。
课程的目的是使学生掌握用Solid Works软件进行产品的零件造型设计、部件装配设计以及工程图绘制的基本技能，初步学习基于三维的产品开发设计，掌握自下而上的设计方法，自上而下的设计方法以及两种方法结合使用的设计过程。
课程的主要任务：
1.学习掌握三维CAD的特征造型方法；
2.学习掌握三维CAD下的零件造型与部件装配方法；
3.初步掌握三维CAD下基于装配的设计方法；
4.学习掌握三维CAD的二维工程图绘制方法；
5.初步学习利用三维CAD软件Solid Works进行产品设计的方法。
二、课程的基本要求
通过课堂讲授与上机实践，使学生：
1.了解三维CAD的发展历史、现状及软硬件配置条件；
2.了解三维CAD的发展历史、现状及软硬件配置条件；
3.了解利用三维CAD软件进行设计、制图的基本思路与方法；
4.掌握利用Solid Works进行三维立体造型设计的实现方法；
5.掌握利用Solid Works下的零件造型与部件装配方法；
6.初步掌握Solid Works下自上而下的设计方法以及自下而上和自上而下相结合
的方法；
7.掌握Solid Works的二维工程图绘制技术；
8.具有一定的实践体会和相关的应用能力。
三、课程的基本内容及学时分配
第一章Solid Works 2005 概述（1学时）
1．工作窗口
2．菜单简介
3．工具栏简介
第二章零件建模的特征分类（2学时）
1．基于特征的零件建模的基本过程
2．Solid Works的设计思想
3．参考几何体
4．基本特征
5．复杂特征
第三章零件模式与装配模式（2学时）
1．零件模式
2．装配模式
第四章简单零件设计（4学时）
1．键的设计
2．生成销
3．垫片的制作
4．端盖的创建
第五章齿轮的制作（3学时）
1．设计思路及实现方法：本章综合运用拉伸、切除及圆周阵列的方法完成齿轮的制作。
2．大齿轮的制作
3．小齿轮的制作
第六章轴设计（3学时）
1．设计思路及实现方法：综合运用拉伸、切除、倒角及倒圆角等方法完成典型轴类零件的设计，掌握轴类零件的基本创造方法。
2．低速轴的创建
3．高速轴的创建
第七章螺栓和螺母的设计（4学时）
1．设计思路及实现方法：螺栓的制作采用拉伸、切除完成基体，然后采用螺旋线及扫描切除完成螺纹的制作；螺母的设计采用零件设计表的方法完成具有不同尺寸的螺母系列。
2．螺母的生成：采用系列零件设计表的方法完成多个螺母设计
3．螺栓M20×40
4．螺栓M36×220
5．通气塞
6．螺塞的制作
第八章变速箱下箱体设计（4学时）
1．设计思路及实现方法：本章综合使用拉伸、抽壳、切除、钻孔、镜像、加强肋、倒角、倒圆角等多项功能完成下箱体的设计。
2．箱体实体
3．创建孔特征
4．加强肋
5．辅助特征设计
第九章变速箱上箱盖设计（3学时）
1．设计思路及实现方法：本章综合使用拉伸、抽壳、切除、钻孔、复制特征、加强肋、倒圆角等多项功能完成上箱盖的设计。
2．初步轮廓绘制
3．创建孔特征
4．创建上箱盖加强肋
5．镜像特征
6．辅助特征的创建
第十章轴承设计（6学时）
1．设计思路及实现方法：本章通过特征重定义的方法建立一个零件序列，从而生成两陶结构一致、尺寸不同的轴承。
2．轴承6315内外圈
3．保持架
4．滚珠
5．装配轴承
6．生成轴承6319：利用特征重定义的方法完成轴承6319的设计
第十一章轴组件（5学时）
1．组件的装配
2．低速轴组件
3．高速轴组件
4．生成爆炸视图
第十二章变速箱总装（8学时）
1．总装设计方法：自下而上的设计方法、自上而下的设计方法以及两种方法结合使用的设计方法。
2．下箱体－低速轴组件装配
3．下箱体－高速轴组件装配
4．上箱盖－下箱体装配
5．端盖的装配
6．紧固件的装配
7．螺塞和通气塞的安装
8．采用自上而下的方法完成键、端盖等零件的设计
9．两种方法结合使用的应用举例
第十三章创建工程图（3学时）
1．设置工程图环境
2．建立工程视图
3．修改工程视图
4．尺寸标注
5．明细表
6．转换为AutoCAD文件
四、习题及课外教学要求
课外完成溢流阀和止回阀两个大作业。
要求根据所给的零件图和装配图完成所有零件的建模，组件的装配以及总装配，并创建各个零件、部件、总装配的SolidWorks二维工程图。
五、考核方式及成绩评定
本课程包含了Solid Works软件操作应用实践与零部件特征造型设计等几部分。
本课程为考查。
课程的考核以规定时间内的操作实践为主要考核形式，也可用完成大作业作为基本考核形式。