第四章几何建模与特征建模

第四章几何建模与特征建模

几何建模和特征建模是计算机辅助设计（CAD）中的两个重要概念。

几何建模是指使用几何图形来描述和构建物体的过程，而特征建模则是从

物体的形式特征出发，对其进行建模和分析。

1.几何建模

几何建模是指使用几何图形来表示物体的形状和结构。在计算机辅助

设计中，几何建模技术被广泛应用于三维物体的建模过程中。几何建模可

以通过两种方式进行，即实体建模和表面建模。

实体建模是指通过定义物体的内外部边界，来表示物体的形状和结构。常用的实体建模方法包括边界表示法、体素表示法和CSG表示法等。边界

表示法通过定义物体的边界曲面来描述物体的形状。体素表示法将物体划

分为一系列小立方体单元，通过定义每个单元的属性来表示物体的形状和

结构。CSG表示法使用一系列基本几何体的组合和运算来表示复杂物体的

形状。

表面建模是指通过定义物体的外表面来描述物体的形状和结构。常用

的表面建模方法包括多边形网格表示法、B样条曲面表示法和NURBS表示

法等。多边形网格表示法通过将物体表面划分为小的多边形面片来表示物

体的形状。B样条曲面表示法和NURBS表示法通过定义一系列曲线或曲面

的控制点和权重来表示物体的形状和结构。

几何建模的目标是通过使用几何图形来精确地表示物体的形状和结构，以便进行设计和分析。几何建模技术广泛应用于工程设计、产品设计、电

子游戏开发等领域。

2.特征建模

特征建模是指通过对物体的形式特征进行建模和分析，来表示物体的

形状和结构。在计算机辅助设计中，特征建模技术被广泛应用于产品设计

和加工过程中。

特征是指物体的形式特征，如孔、凸台、凹槽等。特征建模通过对物

体的形式特征进行建模和分析，来描述物体的形状和结构。特征建模可以

分为两个阶段，即特征提取和特征建模。

特征提取是指通过对物体的形状和结构进行分析，提取物体的形式特征。特征提取方法包括形状识别、特征匹配和几何拓扑等。形状识别是指

通过对物体的形状进行分析，识别物体的形式特征。特征匹配是指将提取

的形式特征与已知特征进行匹配，以确定物体的形状和结构。几何拓扑是

指通过对物体的几何形状和结构进行分析，确定物体的形式特征。

特征建模的目标是通过使用物体的形式特征来描述物体的形状和结构，以便进行设计和分析。特征建模技术广泛应用于产品设计、工艺规划和制

造过程中。

在计算机辅助设计中，几何建模和特征建模是两种重要的建模方法。

几何建模通过使用几何图形来表示物体的形状和结构，特征建模通过对物

体的形式特征进行建模和分析。几何建模和特征建模相辅相成，共同为计

算机辅助设计提供了强大的建模和分析工具。