计算机三维建模与可视化复习重点
1. 获取三维空间数据的主要方式。
（1）传统地面测量；（2）GPS测量；（3）雷达成像；（4）摄影测量技术：航天摄影测量、航空摄影测量、车载摄影测量、地面近景摄影测量；（5）激光扫描测量技术：机载激光扫描测量、车载激光扫描测量、地面激光扫描测量；（6）野外全站仪测量；（7）地图数字化：地图跟踪数字化、地图扫描数字化。
2. 城市三维建模的主要技术方式。
（1）基于DEM与影像的3D建模：将航空影像与DEM叠加生成城市建筑群的景观模型；
（2）基于2DGIS的3D建模：以2DGIS数据为基础，用3D软件将其立体化为3D的城市模型；（3）基于激光扫描的3D建模：通过机载或车载激光扫描，获取建模物体的几何及纹理信息，并构建城市3D模型；
（4）基于CAD的3D建模：采用“真3D数据模型”来构建城市建筑模型。
3. 城市三维建模的主要流程。
1.资料准备：
（1）地形图；
（2）正摄影像图（DOM），数字高程模型（DEM）；
（3）建筑物的高度及顶部结构数据资料；
（4）重点建筑的详细图纸；
（5）各类管线的设计、规划、测量、竣工等图纸；
（6）测区的规划数据、图件、效果图等。
2.技术要求：一般根据国家相关城市建模的技术规范和标准。
3.照片分析：全方位分析外业采集的实景照片，判断和重构模型的细部结构，以能进行准确的景观定位和各地物种类的准确还原。
4.内业建模。
5.成果检查。
4. 列举三种以上适用于地形三维建模的方法并阐述其特点。
5. 城市三维建模中外业采集纹理的主要流程及内容。
1. 外业工作计划：在外出作业前，应先进行外业工作计划的编制，包括选定合适的时间，投入合理的人员设备，制定合理的外业采集流程，划定分区等。
（1）仪器准备：数码相机、电脑等。
（2）分区分组：①建筑物：根据项目要求在CAD中建立精细区域、标准区域、基础区域等图层，外业拍照前根据测区的精度分区要求分别将精细区域、标准区域、基础区域的范围线存放在对应的图层中。内业编号（电子数据）：对外业拍摄的建筑物照片进行编号记录，单体建筑或连体建筑编立一个号码，三个以上的连体建筑应分别编号。②地形：外业拍照前根据测区的精度分区要求分别将精细区域、标准区域、基础区域的范围线存放在对应图层中。
（3）记录约定：每一幢建筑物须有对应的拍照记录，记录方式应按照项目的设计要求进行，并做出标识。
（4）交接约定。
（5）路线设计：拍摄路线的设计一般先在内业根据测区的交通情况、建筑密度、现场驻点位置、人员分组等情况制定初步线路，再由作业员根据实际情况自行调整。
2. 外业底图准备：
（1）资料整理：出外业前需要准备作业记录底图和表格等资料；（2）数据套合：把整理好的地形、影像、交通注记等数据转换成统一的坐标基准；（3）整饰处理：把整理过的底图根据项目要求等进行分幅和编号；④图表输出：打印外业底图。
3. 外业纹理采集：
（1）建筑纹理采集；（2）道路纹理拍摄；（3）植被纹理采集；（4）水系纹理采集；（5）小品纹理采集；（6）地形模型纹理采集。
4. 相关属性调查：属性调查是在底图已有信息的基础上，补充调查三维模型还应有的属性信息，录入到三维模型数据库成果中，方便查询使用。
5. 外业成果整理：包括外业采集的纹理照片、属性调查记录表格，以及在纹理采集和属性调查作业中形成外业底图和作业记录等内容。
6. 外业成果检查：（1）记录图表检查；（2）模型属性检查；（3）一致性检查；（4）外业返改和补充。
7. 提交成果（电子数据和记录数据）。
6. 比较五种以上常见的城市三维可视化平台的特点。
7. 计算机三维建模在实际生活和生产中的应用。
（1）面向政府BtoG:三维城市建模，服务于城市规划、建设、管理、应急响应。（2）面向企业BtoB:房地产销售、智能小区。（3）面向公众BtoC:人们的吃住行导航服务。（4）在国土、规划、测绘、遥感、交通、环保、农林等的应用。（5）创建智慧城市。（6）三维立体化的城乡规划管理。（7）三维立体化的土地执法监督。（8）地质灾害三维建模模拟与应急响应。（9）驾驶员考试的三维可视化监控。（10）文物保护。（11）辅助地下工程建设。
8. 计算机三维建模技术的发展趋势。
（1）标准化：主要体现在不同软件系统间的接口和数据格式标准化，以及行业标准零件数据库、非标准零件数据库和模具参数数据库等方面。（2）集成化：产品各种信息（如材质等）与三维建模系统的集成。（3）智能化：三维建模更人性化、智能化，如建模过程中的导航、推断、容错能力等。（4）网络化：包括硬
件与软件的网络集成实现，各种通信协议及制造自动化协议，信息通信接口，系统操作控制策略等，是实现各种制造系统自动化的基础。目前许多大的CAD/CAM软件已具备基于Internet实现跨国界协同设计的能力。（5）专业化：从通用设计平台向专业设计转化，结合行业经验，实现知识融接。（6）真实感：在外观形状上更趋真实化，外观感受、物理特性上更加真实。
9. 分别列举五种以上适用于城市可视化和地质体建模的三维空间模型并分别说明其特点。
三维建模数字化设计与制造
附件4： 山西省第九届职业院校技能大赛（高职组） “三维建模数字化设计与制造”赛项规程 一、赛项名称 赛项名称：三维建模数字化设计与制造 赛项组别：高职组 赛项归属产业：加工制造类 二、竞赛目的 本项竞赛旨在考核机械制造、数控技术应用等机械类相关专业的学生，组队完成三维逆向扫描、逆向建模设计、机械创新设计、数控加工技术应用等方面的任务，展现参赛队选手先进技术与设备的应用水平和创新设计等方面的能力，以及跨专业团队协作、现场问题的分析与处理、安全及文明生产等方面的职业素养。引领全省职业院校机械制造类专业将新技术、新工艺、新方法应用于教学，加快校企合作与教学改革，提升人才培养适应我国制造业更新换代快速发展的需要。 三、竞赛内容与方式 （一）竞赛内容 竞赛内容将以任务书形式公布。 针对目前批量化生产的具有鲜明自由曲面的机电类产品（或零部件）进行反求、建模，并对产品(或产品局部)外形进行数控编程与加工，对无自由曲面的结构或零件根据机械制造类专业知识按要求进行
局部的创新（或改良）设计。 整个竞赛过程，分为第一阶段“数据采集与再设计”和第二阶段“数控编程与加工”这两个可以分离、前后又相互关联的部分，分别为60%和40%的权重。 1、第一阶段：数据采集与再设计 该阶段竞赛时间为3小时，竞赛队完成三项竞赛任务。 任务1：样品三维数据采集。利用给定三维扫描设备和相应辅助用品，对指定的外观较为复杂的样品进行三维数据采集。该模块主要考核选手利用三维扫描设备进行数据采集的能力； 任务2：三维建模。根据三维扫描所采集的数据，选择合适软件，对上述产品外观面进行三维数据建模。该模块主要考核选手的三维建模能力，特别是曲面建模能力； 任务3：产品创新设计。利用给定样品和已经完成的任务2内容，根据机械制造知识，按给定要求对样品中无自由曲面部分的结构或零件或附属物进行创新设计。该模块主要考核选手应用机械综合知识进行机械创新设计的能力。 2、第二阶段：数控编程与加工 竞赛时间为3小时，竞赛队完成两项竞赛任务。 任务4：数控编程与加工。赛场提供第一阶段被测样品的标准三维数据模型,选手根据这组三维模型数据和赛场提供的机床、毛坯，选择合适软件对该产品进行数控编程和加工。主要考核选手选用刀具，以最佳路径和方法按时高质量完成指定数控加工任务。并考核选
三维建模方案分析
三维建模方案及报价 1 矢量数据生成建模 管线在已知边界坐标等参数情况下，可直接构造模型。按照一定的顺序剖分为三角网，保证其法向量向外；平面则通过边界多边形的三角剖分来构造，保证其法向量向上。基准高通过查询属性数据得到。 若模型结构相似，可复制相关属性建模，勾勒轮廓线，基本忽略细节，贴仿真纹理，即该类型管线的通用纹理，不追求与真实情况完全一致。 2 软件建模 软件建模即人工外业采集拍照，内业通过一些模型制作软件（如：3dsmax、maya 等），以多方面数据为依据（如：照片、图纸等），手工建立模型数据。这种数据的特点是模型结构准确，外观美观；可以根据应用精度来自用控制模型的数据量；可维护性比较高。但制作的周期比较长。比较适合高精度、高美观度、密集度较低的场合使用。
1）获取准确的位置及外观数据 首先，将管线外轮廓线提取出来，并进行整理。以确定管线的真实地理位置和大致外形轮廓。 2）将数据转换为模型制作软件的可用数据。 将数据转换为模型制作软件可以识别的格式，如：AutoCAD的dwg和dxf 格式；并导入到模型制作软件中。 3）在模型制作软件中建立模型结构。 三维模型的搭建主要是指手工建模的部分，建模之前根据现有采集的，经过整理和编号的照片，以及甲方提供的资料（如cad 等），对建筑的级别进行划分，针对每个级别进行不同精度的模型搭建。 依据模型的外轮廓线建立模型的大体结构。然后参考照片和结构图，分别建立管线的各个结构。基本上分为三个等级： 一级模型：0.5 米以上的凹凸特征要建模表现。 二级模型： 1 米以上的凹凸特征要建模表现。 三级模型：1.5 米以上凹凸特征要建模表现。每个级别有相应的精度和规范，总体概括为：模型结构特征准确，能够通过该特征明显辨认，模型制作要求和注意事项有专门的制作规范。 4）制作贴图 为模型制作纹理，必须依据模型的结构调整贴图的尺寸。不同的模型精度要求，所对应的贴图尺寸也有所不同。 在保证贴图的清晰度的前提下将制作好的贴图尽量合并，以减少贴图加载数
《三维建模技术》课程教学大纲
《三维建模技术》课程教学大纲 课程代码：020032031 课程英文名称：Three-dimensional Modeling Technology 课程总学时：32 讲课：32 实验：0 上机：0 适用专业：车辆工程、装甲车辆工程、能源与动力工程专业 大纲编写（修订）时间：2017.5 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 本课程为车辆工程、装甲车辆工程和能源与动力工程专业学生的一门专业基础选修课，是一门计算机软件学习与应用课程。三维建模软件是工程人员提高设计水平与效率、改进产品质量、缩短产品开发周期、增强竞争能力的有力工具。通过本课程的学习，使学生掌握Catia软件中几个基本模块的操作和应用，培养学生应用大型工程软件解决问题的能力，使学生毕业后能够适应社会的发展。为毕业设计的顺利进行知识储备并奠定基础，为今后从事科学研究和工程技术工作打下扎实的计算机应用基础。 通过本课程的学习，学生将达到以下要求： 1．掌握Catia软件中几个基本模块的操作和应用，建立三维建模的概念； 2．能够进行基于草图的三维模型建立并合理添加约束进行装配； 3．能够对所设计零件或装配进行工程图设计，并进行合理标注； 4．能够进行简单的曲线和曲面设计。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识：掌握三维建模的基本构成及软件的安装等基本知识。 2.基本能力：掌握应用catia软件进行三维建模、装配及工程图设计等基本技能。培养学生分析和处理实际问题的能力，能够独立面对问题、分析问题、解决问题。 （三）实施说明 1．教学方法：课堂讲授中重点对基本命令和建模思路的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生对学习生活中的实际模型进行建模练习，培养学生的自学能力；增加实例强化学生对命令的理解，调动学生学习的主观能动性。 2．教学手段：采用现场教学模式，即教师在讲授基本命令后，对命令的应用示例在教师机上讲授演示,学生在自带的笔记本上同步操作演练，强化教师与学生的互动，学生当场对软件相关命令进行吸收并应用，并在练习中增加变换，使学生在实际应用中能举一反三，灵活运用。 课程的教学目标通过教师演示讲授，学生课堂练习和课后作业三个环节来实现。 （四）对先修课的要求 要求学生先修：《机械制图》并达到课程的基本要求。本课程将为《虚拟样机技术》、ANSYS技术》、课程设计以及毕业设计的学习打下良好基础。 （五）对习题课、实践环节的要求 1．根据课程的要求，结合专业特点安排一定的实例，通过课堂练、教师讲解相结合和课后作业完成。对重点、难点命令如多截面实体等加强习题练习以培养学生消化和巩固所学知识，用以解决实际问题为目的，课堂学生完成指定任务的先后顺序作为评定平时成绩的一
浅谈三维建模技术的研究与应用
浅谈三维建模技术的研究与应用 兰文涛 新疆油田公司风城油田作业区 摘要：以应用为主的三维地理信息系统模型，通过Skyline TerraExplorer Pro和3ds Max模型制作，并发布应用到GIS,从而推进了GIS应用，实现了油田设施在计算机中的展示、研究与管理步伐，加快了数字油田建设，并促进了克拉玛依标志性建筑三维模型的早日完成。 关键词：3ds Max；Skyline TerraExplorer Pro；建模；GIS；应用 1.1 前言 2000年，中国石油天然气股份有限公司新疆油田分公司（以下简称油田公司）在“数字地球”技术背景下，提出了数字新疆油田的宏伟战略，并制定了“数字新疆油田”信息建设“三个阶段”的战略部署。不仅将从根本上建立从分散到集中，从无序到有序的信息化建设新秩序，而且标志着“数字新疆油田”规模化建设的开始。 但是“数字油田”是一个庞大，复杂的工程，涉及的内容之多，之广，它涉及数据建设，信息系统建设，网络工程建设等，其中信息系统的建设，是由二维地理信息来表示的。二维 GIS始于二十世纪六十年代的机助制图，今天已深入到社会的各行各业中，如土地管理、电力、电信、城市管网、水利、消防、交通以及城市规划等。但二维GIS存在着自身难以克服的缺限，本质上是基于抽象符号的系统，不能给人以自然界的本原感受。随着应用的深入，第三维的高程信息显得越来越重要。一些二维GIS 和图象处理系统现已能处理高程信息，但它们并未将高程变量作为独立的变量来处理，只将其作为附属的属性变量对待，能够表达出表面起伏的地形，但地形下面的信息却不具有，因此它们在国际国内也被俗称为2.5维的系统。考虑到2.5维这一概念并不严密，作者称之为“地形面三维”或简称面三维。我们认为，面三维的GIS本质上仍然是二维GIS系统。 二维GIS只能处理平面X、Y轴向上的信息，不能处理铅垂方向Z轴上的信息。它在表达上通常是将Z值投影到二维平面上进行处理，因此对于同一（x, y）位置的多个Z值不能表达。 世界的本原是处在三维空间中的，二维GIS将现实世界简化为平面上二维投影的概念模型注定了它在描述三维空间现象上的无能为力，克服这一缺陷迫切需要真正的基于三维空间的GIS的问世。三维地理信息系统就是在这一前提下进行的开发，它充分体现了三维建模技术，对三维物体进行了真实再现，从而满足生产、科研、管理、决策等对空间信息的可视化需求。 2.1 三维地理信息系统的定义与特点 2.1.1 三维地理信息系统的定义 三维地理信息系统（Geographical Information System）简称三维GIS，三维GIS是近年来迅速发展起来的一门融计算机图形学和数据库技术于一体的新型空间信息技术,它把现实世界中对象的空间位置和相关属性有机地结合起来,满足用户对空间信息管理的要求 ,并借助其特有的空间分析功能和可视化表达,进行各种辅助决策。从而满足了生产、科研、管理、决策等对空间信息的可视化需求。 从不同的角度出发，GIS有三种定义：①基于工具箱的定义：认为GIS是一个从现实世界采集、存
三维建模方案分析
三维建模方案分析
1矢量数据生成建模 建筑物可以看作屋顶面和各个铅直外墙面的组成。在已知区域边界坐标和房屋高的参数下，可直接构造房屋的铅直外墙面，并按照一定的顺序剖分为三角网，保证其法向量向外；屋顶平面则通过边界多边形的三角剖分来构造，保证其法向量向上。房屋的基准高通过查询DEM地形数据得到。 要求模型（含建筑、道路和高架桥等）结构相似，可从地形图上直接提取相关属性建模，勾勒轮廓线，基本忽略细节，贴仿真纹理，即该类型建筑的通用纹理，不追求与真实情况完全一致。 2软件建模 软件建模就是人工外业采集拍照，内业通过一些模型制作软件（如：3dsmax、maya等），以多方面数据为依据（如：照片、图纸等），手工建立模型数据。这种数据的特点是模型结构准确，外观美观；可以根据应用精度来自用控制模型的数据量；可维护性比较高。但制作的周期比较长。比较适合高精度、高美观度、密集度较低的场合使用。 1）获取准确的建筑位置及外观数据 首先，将地形图中的建筑外轮廓线提取出来，并进行整理。以确定建筑的真实地理位置和大致外形轮廓。 2）将数据转换为模型制作软件的可用数据。 将数据转换为模型制作软件可以识别的格式，如：AutoCAD的dwg和dxf 格式；并导入到模型制作软件中。
3）在模型制作软件中建立模型结构。 三维模型的搭建主要是指手工建模的部分，建模之前根据现有采集的，经过整理和编号的照片，以及甲方提供的资料（如cad，航拍影像等），对建筑的级别进行划分，针对每个级别进行不同精度的模型搭建。 依据模型的外轮廓线建立模型的大体结构。然后参考照片和建筑的结构图，分别建立建筑的各个结构。基本上分为三个等级： 一级模型：0.5米以上的凹凸特征要建模表现，这类建筑主要是指重点区域，城市主干道两侧建筑、一些经济、文化、体育，大型公建和知名历史意义的重点建筑或建筑群，(例：大型体育场馆、大剧院、会展中心、规划馆博物馆、展览馆、机场、五星级以上宾馆酒店、具有城市代表性建筑、重要古建）。 二级模型：1米以上的凹凸特征要建模表现，这类建筑主要是城市次干道两侧建筑、地块内部建筑（例如一些新建高档小区，学校，宾馆、酒店等）。 三级模型：1.5米以上凹凸特征要建模表现，这类建筑主要指城市边缘地区建筑，农村住房、城中村、棚户区、低层老旧住宅、待拆迁住宅、平房、禁区建筑等。 每个级别有相应的精度和规范，总体概括为：模型结构特征准确，能够通过该特征明显辨认，模型制作要求和注意事项有专门的制作规范。 4）制作贴图 为模型制作纹理，必须依据模型的结构调整贴图的尺寸。不同的模型精度要求，所对应的贴图尺寸也有所不同。
数控机床三维建模与设计.doc
数控机床三维建模与设计I 数控机床三维建模与设计 摘要 数控车床是装有数字程序控制系统的自动化车床。其通过数字化信号由伺服系统对机床运动及加工过程进行控制，最终实现车床自动完成对零件的加工。与其他控制相比，数控的最大特点是运动的执行与程序的编制相互独立。其集中了自动化机床、精密机床和通用机床的优点，具有高效率、高质量和高柔性的特点。 计算机建模技术将机械设计的参数化应用于数控机床的设计与研究，以提高机床产品的质量，加快数控机床的更新换代。在传统机械设计的基础上，使用功能强大的Pro/e 工程建模软件建立数控机床主轴部件的实体模型，并模拟机床主轴部件的装配过程、主传动、换刀运动等过程，使设计者在制造样机之前，及时发现设计过程中潜在的缺陷，为下一步的设计提供良好的条件。 关键字：计算机建模，参数化，数控机床，主轴部件，装配过程，主传动，换刀运动
陕西科技大学毕业设计说明书II NUMERICAL CONTROL MACHINE THREE DIMENSIONAL MODELLING AND DESIGN ABSTRACT Numerical control (NC) lathe is an automatic lathe that installed numerical program control system. It transmits numerical signal to control the machine tool’s movement and machining process by servo system, eventually realizes that it automatically completes to processing of parts. With NC’s biggest characteristics that other control compare, Discharge movement and program mutually independent. It collects the advantages of automatic machine tools, precise machine tools and general purpose machine tools, having the characters of high-efficiency, high-quality and high-flexibility. The calculator is set up the mold technique to turn the parameter that the machine design to apply in the design and researches that the number control the tool machine, with the quantity of the exaltation tool machine product, the renewal that speeds number to control the tool machine changes the generation. On the foundation that the traditional machine design, the strong engineering of Pro/ e of the usage function sets up the entity model that the mold software builds up number to control the tool machine principal axis parts, and imitate the assemble process, lord of the tool machine principal axis parts to spread to move, change the knife the sport etc. process, make design is before make the kind machine, discovering to design the process in time in the latent blemish, provide the good condition for the design of the next move. KEYWORDS: Computer modelling，Parametrization，Numerical control machine，Main axle part，Assembly process，Master drive，The knife movement trading
三维建模 实验指导书
实验八十六 机械CAD 一、实验目的 1、了解三维CAD/CAM软件造型技术的基本原理，掌握构建几何模型的思路和方法。 2、掌握零件三维造型的基本操作。 3、掌握由零件构建装配体的基本方法和操作。 4、掌握由装配体或零件图进行工程图设计的基本方法和操作。 5、熟悉常用的三维CAD/CAM软件UG、SolidWorks、Pro/E、CATIA等软件环境和使用方法。 二、基本知识 1、三维CAD/CAM软件的功能 三维CAD/CAM软件根据功能不同分为综合集成型和单一功能型两种。 （1）综合集成型软件功能 综合集成型CAD/CAM支撑软件功能比较完备，综合提供三维造型、设计计算、工程分析、数控编程以及加工仿真等功能模块，综合性强、系统集成性较好。一般包括：CAD部分：三维造型（如图86-1），装配，工程图绘制； CAE部分：结构有限元分析，运动机构仿真分析（如图86-2），优化设计； CAM部分：数控编程（如图86-3），后处理，加工过程仿真； 用户开发工具：二次开发编程语言（UPL）或高级语言开发接口。 常用的综合集成型CAD/CAM软件有：UG、Pro/E、CATIA等。 （2）单一功能型软件功能 单一功能型软件主要支持产品设计或制造过程中的某个作业过程及相关操作，功能上相当于综合集成型CAD/CAM软件的某个模块。单一功能型软件完成任务单一、专业性处理能力强。三维设计CAD系统，主要完成三维造型、装配与工程图绘制，常用软件有SolidWorks、Solidedge等；数控编程软件有 MasterCAM、SurfCAM等；工程分析软件：动力学仿真分析主要有ADAMS等，有限元分析主要有ANSYS、ABAQUS、NASTRAN等。 图86-1 三维造型图86-2 构件运动分析图86-3 数控加工动态演示图 2、三维实体常见的表示方法 （1）体素构造几何法 体素构造几何法(Constructive Solid Geometry, CSG)在计算机内部通过基本体素和其运
三维可视化建模技术在地质勘查中的应用
三维可视化建模技术在地质勘查中的应用 摘要：根据地质勘查的数据特点，利用三维可视化建模技术。实现了以真三维模型来恢复地表以下地质体的结构、形态特征以及空间展布，能对其进行旋转、漫游、切片分析、虚拟钻探等操作，动态地研究其内部细节，了解目标对象与周围地质环境之间的关系，为地质信息的进一步定量分析、探索与利用提供了强有力的支持。 关键字：地质勘查三维可视化建模技术虚拟钻探 引言 在地质勘查工作中，地质工作者越来越迫切地希望建立一套完善的地质体三维可视化与分析系统，实现对地质体信息的三维可视化仿真，丰富地质勘查成果的表现形式，为地质信息的进一步定量分析、探索与利用提供强有力的支持。随着计算机软件和硬件的飞速发展，针对地质体的三维建模与可视化，综合运用三维仿真、数学地质、计算机图形学、虚拟现实、科学计算可视化、计算机软件开发等成熟的理论方法与技术，实现复杂地质条件下的三维地质建模。 二．三维地质建模数据来源与特点分析 在三维地质建模中，用来反映地质体特征的数据来源多种多样，包括地质勘探数据、地球物理勘探数据、地球化学勘探数据、工程地质数据等等。 由于地质原始数据的多源性、离散性和定性特征在很大程度上阻碍了三维地质建模研究的发展。因此，在三维地质建模工作中需要耦合多源信息，对场区地质构造进行分析、解译，将定性描述的数据定量化，尽量以数值型数据和图形数据来进行表达，将离散不确定的数据通过各种插值拟合的手段转化为连续确定的数据，为三维地质建模提供合适的数据源。 三．三维地质建模的难点与关键技术问题分析 通过对三维地质建模数据来源与特点的分析可知，建立一个客观准确的三维地质模型必须满足三个条件：足够多的原始地质采样数据、能够真实反映复杂地下空间关系的地质解译分析、合适的数据结构。就目前复杂地质体的三维建模主要面临的困难可归纳为以下3点： （1）原始地质数据获取艰难。地质体通常位于地表以下，人们无法直接全面地观察到地质体的各种特征，往往只能通过物探、化探等手段获得地质体的部分特征信息，并通过对这些信息的分析、解释、推断来获得地质体的基本信息。 （2）地下地质体及其空间关系极其复杂。地质条件和地质作用复杂多变，在其影响下，地层被切割成不连续的空间分布，岩体内复杂的岩性变化，以及地
三维建模思路教学浅析
AutoCAD（中级）培训中三维建模思路教学浅析 谢珍真 内容摘要：复杂的形体大多都是由简单的基本形体进行布尔运算或面截切得到的。在教学中从简单零件的画法开始，就注重引导学生进行形体分析，养成良好的建模思维习惯，同时，让学生理解UCS变换的目的是至关重要的一步。重视建模思路的分析引导，让学生自主探求模型的构建方法，使不同层次的学生得到不同程度的发展。 关键词：三维建模思路，形体分析，UCS变换 AutoCAD是目前应用最广的计算机辅助设计（CAD）通用软件，从AutoCAD2000以后，其三维建模与功能随着软件版本的不断升级而日显强大。AutoCAD（中级）培训其主要任务是完成三维建模的学习。这个过程既是AutoCAD 三维建模技能的教学过程，更是为学生构建三维设计理念，拓展三维设计视野，为今后触类旁通地学习其他更专业的3D参数化设计软件做铺垫的过程，因此在教学中不仅要重视通过建模实例熟悉命令，更应注重通过三维建模思路的分析，让学习者能举一反三，熟悉三维建模的思维过程，达到真正理解与掌握三维建模过程的目的。本文拟通过多年的AutoCAD实践对三维建模思路的教学加以总结分析。 一、形体分析是三维建模的思维基础 正如我们在《工程制图》教学中，形体分析法是读懂图纸的基本分析方法一样，在3D设计中，无论是象AutoCAD这种基于二维发展起来的三维设计模块，还是参数化3D 设计软件：如3dmax、 Pro/E、ug，其建模的基本思路都是首先对模型进行形体分析，因为复杂的形体大多都是由简单的基本形体进行布尔运算或面截切得到的。在教学中从简单零件的画法开始，就注重引导学生进行形体分析，养成良好的建模思维习惯，只有这样才能使学生真正掌握三维建模的技能。 三维建模时的形体分析（本文主要讨论实体造型），主要从以下几方面进行考虑：1）是否为3d工具条中已有基本体（长方体、圆柱体、球体、圆锥体、楔体、圆环体, AutoCAD2007又新增了螺旋体、棱锥体等）的布尔运算（并、差、交集），2）是否为二维几何面拉伸、旋转、放样（2007新增）后与基本体的布尔运算3）是否为基本体的面截切。一些形体，尽管看起来复杂，但基本形体的判断与分解并不困难，这是由于组合形体主要是布尔并、差运算，运算后基本形体的特征仍然明显。例如（图1）所示泵体，建模时可将其分解为图2所示的二维几何面拉伸体与圆柱体的布尔并、差运算,复杂的形体也就变得简单了。而有些形体，
三维建模数字化设计与制造
附件4：山西省第九届职业院校技能大赛（高职组） “三维建模数字化设计与制造”赛项规程 一、赛项名称 赛项名称：三维建模数字化设计与制造 赛项组别：高职组 赛项归属产业：加工制造类 二、竞赛目的 本项竞赛旨在考核机械制造、数控技术应用等机械类相关专业的学生，组队完成三维逆向扫描、逆向建模设计、机械创新设计、数控加工技术应用等方面的任务，展现参赛队选手先进技术与设备的应用水平和创新设计等方面的能力，以及跨专业团队协作、现场问题的分析与处理、安全及文明生产等方面的职业素养。引领全省职业院校机械制造类专业将新技术、新工艺、新方法应用于教学，加快校企合作与教学改革，提升人才培养适应我国制造业更新换代快速发展的需要。 三、竞赛内容与方式 （一）竞赛内容 竞赛内容将以任务书形式公布。 针对目前批量化生产的具有鲜明自由曲面的机电类产品（或零部件）进行反求、建模，并对产品(或产品局部)外形进行数控编程与加工，对无自由曲面的结构或零件根据机械制造类专业知识按要求进行局部的创新（或改良）设计。 整个竞赛过程，分为第一阶段“数据采集与再设计”和第二阶段“数控编程与加工”这两个可以分离、前后又相互关联的部分，分别为60%和40%的权重。 1、第一阶段：数据采集与再设计 该阶段竞赛时间为3小时，竞赛队完成三项竞赛任务。
任务1：样品三维数据采集。利用给定三维扫描设备和相应辅助用品，对指定的外观较为复杂的样品进行三维数据采集。该模块主要考核选手利用三维扫描设备进行数据采集的能力； 任务2：三维建模。根据三维扫描所采集的数据，选择合适软件，对上述产品外观面进行三维数据建模。该模块主要考核选手的三维建模能力，特别是曲面建模能力； 任务3：产品创新设计。利用给定样品和已经完成的任务2内容，根据机械制造知识，按给定要求对样品中无自由曲面部分的结构或零件或附属物进行创新设计。该模块主要考核选手应用机械综合知识进行机械创新设计的能力。 2、第二阶段：数控编程与加工 竞赛时间为3小时，竞赛队完成两项竞赛任务。 任务4：数控编程与加工。赛场提供第一阶段被测样品的标准三维数据模型,选手根据这组三维模型数据和赛场提供的机床、毛坯，选择合适软件对该产品进行数控编程和加工。主要考核选手选用刀具，以最佳路径和方法按时高质量完成指定数控加工任务。并考核选手工艺编制、程序编制、机床操作等方面的能力。 任务5：职业素养。主要考核竞赛队在本阶段竞赛过程中的以下方面： （1）设备操作的规范性； （2）工具、量具的使用； （3）现场的安全、文明生产； （4）完成任务的计划性、条理性，以及遇到问题时的应对状况等。 （二）竞赛方式 1、竞赛采用团体赛方式。 2、竞赛队伍组成：每支参赛队由2名正式学生比赛选手组成，其中队长1名。每队设指导教师2名。
计算机三维建模
CAD三维建模技术的发展和应用 摘要 三维建模技术的崛起以及虚拟现实技术的出现，为生产设计和创新提供了一种非常好的工作平台。设计人员可以直接从三维概念和构思入手，通过模型仿真来分析和评价设计方案的可行性和可靠性。随着三维建模理论的日趋成熟，出现了许多优秀的建模技术与软件，其应用领域也越来越广泛。 关键词：CAD 三维建模
1、CAD的基本概念 计算机辅助设计（CAD）技术是在产品开发过程中使用计算机系统辅助产品创建、修改、分析和优化的有关技术。这样，任何嵌入了计算机程序和在设计过程中使工程变得容易进行的应用程序，都归类人CAD软件。换言之，CAD工具包括了从创建形体的几何建模工具到诸如分析、优化应用程序的所有工具。目前，可以使用的典型工具包括公差分析、质量属性计算、有限元建模和分析结果的可视化。CAD 最基本的功能是定义设计的几何形状，这里所说的设计可以是机械零件、建筑结构、电子电路和建筑平面布局等的设计，这是因为设计的几何形状是产品周期中后续各项工作的基础。计算机辅助绘图系统和几何建模系统典型地应用于这一目的，这也是这些系统被称为CAD软件的原因。此外，这些系统所建立的几何模型是执行后续CAE和CAM 中其他功能的基础，这是CAD最大的优点之一，因为它可以节省重新定义几何形状所需要的大量时间，也可以减小因此而造成的出错概率。因此，我们说计算机辅助绘图系统和几何建模系统是CAD中最重要的组成部分。 2、CAD技术的产生和发展 CAD是指使用计算机系统进行设计的全过程，包括资料检索、方案构思。零件造型、工程分析、工程制图、文档编制等。在设计的各个阶段，计算机都能发挥其辅助作用，因此CAD概念一产生，就成为一门新兴的学科，引起了工程界的关注和支持，并迅速得到发展和日益完善起来。
三维地质自动建模与可视化
三维地质自动建模与可视化 北京国遥新天地信息技术有限公司遥感应用第一事业部柳蛟 （转载请注明出处和作者，侵权必究） 一、前言 1.1项目背景 数字城市建设方兴未艾。现在的数字城市建设正处于基础建设阶段，为完成该阶段的任务，必须采集包括地上、地表和地下等部分的三维数据，并实现其可视化。同时，各城市因其所处地质带的不同而不同程度地受到地震、地面沉降、滑坡、岩溶塌陷等地质灾害的影响。为此，一些城市正在进行有关地质灾害的预警和防治工作。其他很多领域，如城建工程、地下工程、水电工程、交通工程、环境工程、资源开发等都贯穿有地质问题。上述工作的开展和问题的解决迫切需要借助三维可视化技术对地质数据进行可视化，从而为相关工作提供帮助。因而，三维城市地质信息可视化受到很多学者和相关工作者的重视。 基于目前地下管网和地下建构筑物信息的基础，增加地质数据的收集整理，并进行直观的可视化三维建模分析，可更好的为地下工程建设，城市规划等问题提供决策信息支持，使地下空间信息管理单位对相关数据进行有效的管理。 基于现有地质数据采集、处理的成果，结合EV-Globe大型三维地理信息平台，从三维地质数据结构、三维地质钻孔数据展示、三维地质自动建模、三维城市地质信息可视化系统的功能设计等方面对三维城市地质信息可视化进行研究和应用。 1.2历史回顾 2002年开始，当时在海外工作的朱焕春博士和李浩博士试图将他们所应用的一些地质体三维可视化技术推广到国内，即便是在发达国家，当时这项技术也才刚刚开始应用。但是，因为这些国家已经具备了调研和开发过程的积累，以及技术市场商业化体制的优势，推广过程相对很快，到2005年，大部分已经全部采用三维可视化资料，包括地质体几何形态、测试资料、监测数据等全部打包在一个三维计算机图形和信息系统中，电子化和图形化为专业
三维建模在各个领域的应用
三维建模在各个领域的应用 （武汉纺织大学工程造价11403王博） 摘要：自上世纪五十年代马特龙把地质统计学引用地质研究以来三维建模已经在多个领域得到应用，本文通过对前人的文献进行分析整理得出三维建模在各个领域中的应用及其发展始末。 关键词：三维设计；三维建模；技术应用 Application of three dimensional modeling in various Fields Abstract:since the1950s matalon applied geological statistics to the geology,the study of geological3D modeling has got application in many areas.In this paper,we give a sight on the application of3D modeling in various fields and the development of the whole story through the previous literature collation and analysis Keywords:3D design;3D modeling;application technology 1引言 随着社会经济的迅速发展，人民生活水平的不断提高和三维建模技术的不断完善，人们对三维建模产品的需求急剧增加。而三维建模技术在对交通、能源、动画、影视、通讯等各个项目中的利用也急剧增加。本文从三维建模的发展历史及其应用和意义三个方面对三维建模进行綜述。 根据百度百科的定义，三维模型是物体的多边形表示，通常用计算机或者其它视频设备进行显示。显示的物体是可以是现实世界的实体，也可以是虚构的物体。任何物理自然界存在的东西都可以用三维模型表示。回顾一下地质建模在油田开发中的作用，可以发现目前的三维建模主要有两个作用：一个是为数值模拟提供基础模型，第二是用于油藏的整体评价，例如油藏勘探开发的风险评价。但三维建模一直没能深入到油田的生产中。 油田开发地质研究工作中，目前还没有十分有效、先进的技术。油藏地质研究还主要依靠手工编制的厚度图、油藏剖面图、连通图等。十分需要新的技术的补充与提高。在整个开发阶段地质研究工作中，唯一可以称为新技术的就是三维建模。因此三维建模完全可以在开发阶段地质研究中起到更为突出的作用。实际上，三维建模应该，也完全可以成为油藏开发阶段油藏精细描述和生产措施部署的核心技术。 现在，三维模型已经用于各种不同的领域。在医疗行业使用它们制作器官的精确模型；电影行业将它们用于活动的人物、物体以及现实电影；视频游戏产业将它们作为计算机与视频游戏中的资源；在科学领域将它们作为化合物的精确模型；建筑业将它们用来展示提议的建筑物或者风景表现；工程界将它们用于设计新设备、交通工具、结构以及其它应用领域；在最近几十年，地球科学领域开始构建三维地质模型。 2．三维建模的发展历史
虚拟场景的三维建模与可视化V1
山西省基础研究计划 项目申报书 项目类别: □自然科学基金□青年科技研究基金项目名称: 三维数字化综采仿真平台 项目申报单位：（盖章） 项目组织单位：（盖章） 申请人： 填报日期： 山西省科学技术厅制
基本信息 项目基本信息项目名称 研究属性 A基础研究 B使用基础研究 指南领域 所属国家或省级重点学科名称 所属国家或省级重点实验室名称 报审学科 学科1 代码1 学科2 代码2 起止年限年月- 年月申请经费 申请者信息姓名性别民族出生年月年月学历学位身份证号码 毕业校名专业 毕业年份学术职务行政职务 通讯地址曾在何国留学或进修 技术职称现主要研究领域 联系电话手机E-mail 申请者所在博士点或硕士点名称 申报单位信息名称单位属性 通讯地址邮编法人代表电话法人代码 联系人电话传真E-mail 开户银行帐号 合作单位1．2．
摘要项目研究内容和意义简介（限400字内） 是针对现代化煤矿开采建立起来的数字化仿真平台，适用于综采的生产作业仿真。为煤矿管理人员提供了可靠的决策支持。实现了矿区布局展示、矿区内部地质构造展示、模拟矿井开采、开采过程实时仿真、机械设备作业实时仿真、安全预警、危险源分析等功能。 在山西整合煤矿大规模开工建设的推动下，煤炭行业固定资产投资增速将从2010年低点20%回升至2011年25%以上，拉动煤机设备行业超预期增长。 机械化率提升空间很大。2015年我国煤炭行业机械化率的目标为75%，相比2010年将提升20%，且不排除机械化率超预期的可能。十二五期间，煤炭机械化开采量CAGR达到12.8%，远超原煤产量CAGR的5.8%，对煤机设备需求形成重要支撑。 而在整个综合采煤过程中每个设备无法实时和准确的表达采煤现实场景，在以往的设计过程中，绝大部分煤机设备都采用二维平面设计，这样容易使产品结构等信息表达有误，不能及时反映采煤面实际采煤状态，同时，由于没有相关联的产品三维装配模型可供分析，给干涉分析及空间设计带来困难。而后续所有的分析，动态仿真等方面都是以三维实体模型为基础，另外还实现了动态交互的设计的设计功能，实现煤机设备的三维可视化和虚拟现实进而提高对采煤设备和实际工况分析，具有很大的实用性于必要性。 关键词（用分号分开，最多4个）山西整合煤矿虚拟现实三维可视化
计算机三维建模复习题
计算机三维建模考试题型说明： 填空题：20分，每空1分；选择题30分，每题1分；判断题：10分；简答题40分 复习题 一、填空题 1.放样物体的变形修改包括____缩放____、___扭曲______、____倾斜____、____倒角____和___拟合___五种类型。 2.两个网格物体之间在进行外形上的变形动画时，要求__点数____和____面数___完全相同。 3.动画是用____一组静态的图片____来描绘____一组动作____。 4.添加灯光是场景描绘中必不可少的一个环节。通常在场景中表现照明效果应添加_____泛光灯_______；若需要设置舞台灯光，应添加___聚光灯____。 5.材质编辑器的样本视窗中，样本球的数量为_____24_______。 6.编辑样条曲线的过程中，只有进入了____曲线________次物体级别，才可能使用轮廓线命令。若要将生成的轮廓线与原曲线拆分为两个二维图形，应使用_____分离_______命令。 7.在创建（噪声）效果时，勾选面板中的“动态噪声”按钮，可以___不使用记录动画钮而自动播放动画_________。 8.布尔运算合成建模时，要得到两个物体相交的部分，应使用____相交________方式。 9.3ds max软件通过____命令行窗口________来实现对场景中物体的交互控制。 10.在创建动画时，为了使运动物体沿设计好的路径运动，直接通过关键帧很难描绘出物体运动的复杂曲线，此时必须使用_____路径约束_______，它是_____将物体的运动限制在某条或某几条路径上_______。 两个二维图形，要进行布尔运算，必须先将两者合并。需要合并，使用__编辑样条线__________中的___附加_________命令可以实现。 二、单选题 1.在3DSMAX中，工作的第一步就是要创建（）。C A、类 B、面板 C、对象 D、事件 2.3DSMAX的工作界面的主要特点是在界面上以（）的形式表示各个常用功能。C A、图形 B、按钮 C、图形按钮 D、以上说法都不确切 3.在3DSMAX中，（）是用来切换各个模块的区域。C A、视图 B、工具栏 C、命令面板 D、标题栏
计算机三维软件基础教学大纲
《计算机三维软件基础》课程教学大纲 课程代码：100031002 课程英文名称：Computer based 3 d software 课程总学时：32 讲课：16 实验：0 上机：16 适用专业：工业设计专业、产品设计专业 大纲编写（修订）时间：2017年11月 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 计算机三维软件基础是工业设计专业、产品设计专业的一门专业必修课。通过对本门课程的学习使学生掌握，计算机三维模型建立的各项命令，准确表达产品外观和结构。 通过本课程的学习，学生将达到以下要求： 1．掌握产品设计软件的基本命令和应用范围； 2．具有建立产品三维模型曲面的能力。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1. 通过计算机三维软件基础的学习使学生掌握计算机三维软件中三维模型建立的基础命令； 2. 熟悉各种造型的建立； 3. 解决组合形态和自由形态模型的建立能力。 （三）实施说明 1．教学方法：以课堂讲授和实践想结合；培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的造型分析能力；教学遵循由简到繁，由浅入深，循序渐进的原则。教师在进行教学时可以以本大纲为指导，采取不同的脉络线索进行讲解。 2．教学手段：本课程属于专业基础课，教学过程应以锻炼学生的造型能力为主。在教学中采用电子教案、多媒体教学系统与实际操作相结合教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。 （四）对先修课的要求 透视与设计速写 （五）对习题课、实践环节的要求 习题与软件建模方法需紧密结合，使学生能够熟练掌握软件设计制作产品模型。 （六）课程考核方式 1.考核方式：考查 2.考核目标：在考核学生对工业设计专业、产品设计专业基本知识、基本原理掌握的基础上，重点考核学生对于产品模型的把握和计算机三维软件熟练程度。 3.成绩构成：本课程是考查课。平时成绩（包括作业情况、出勤情况等）占20%，结课作业占80%。 （七）参考书目 《Rhino5数字造型大风暴》，白仁飞、刘逵编，人民邮电出版社出版社，出版时间2014 《Rhino 3D 4.0产品造型设计学习手册》：（韩）崔成权著，武传海译，人民邮电出版社，2010年6月 《Rhino & VRay产品设计创意表达》艾平等编著，人民邮电出版社，2009年6月
《GIS三维建模与可视化》本科课程教学大纲
《GIS三维建模与可视化》本科课程教学大纲 一、《GIS三维建模与可视化》课程说明 （一）课程代码：Q1320280 （二）课程英文名称：GIS 3D modeling and visualization （三）开课对象：地理信息科学专业 （四）课程性质和地位： 《GIS三维建模与可视化》是地理信息科学专业的专业选修课。空间信息的存储与管理一直是地理信息系统（GIS）的核心问题，而地理数据模型则是这个核心中的核心，本课程的教学就是以空间数据的模型与空间分析方法为基础，重点讲述基于空间数据结构的三维建模方法与实际应用。 （五）课程教学基本要求：本课程阐述了三维地理数据建模的理论、技术与实现方法，涉及三维数据结构、数据获取、空间建模、空间分析和可视化表达等多个方面，并以geodatabase为例介绍地理数据库的设计与实现。要课程主要集中表达以下几个问题：如何进行三维数据管理、三维空间数据的制作、三维空间表面表面的显示、对三维表面的坡度、坡向、可视域分析、三维可视化表达。 （六）教学内容、学时数、学分数及学时数具体分配 学时数：32学时 学分数：2学分 （七）教学方式 课堂讲授式、上机软件操作、案例演示与讨论。 （八）教学方法 以多媒体理论讲授式、软件操作并部分案例讨论结合为主要形式的课堂教学。 （九）考核方式和成绩记载说明
1.考核要求：考试课 2.考核方式：卷面考试+软件操作相结合 3.考试成绩：严格考核学生出勤情况，达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格。综合成绩根据平时成绩和期末成绩评定，平时成绩占15%，期中成绩占15%，期末成绩占70%。 二、讲授大纲与各章的基本要求 第1章绪论 教学要点：通过图片、文字等多媒体的展示，让学生对GIS三维建模与可视化有一个初步的认识和了解，降低学生对本门课程的陌生感，并增加其学习的兴趣和热情。重点要求掌握地理信息科学的历史和发展现状，对前沿问题进行探讨和领会。 教学时数：4学时 教学内容： 第1章绪论 1.1 概述 1.2 三维GIS平台技术现状 1.2.1 平台体系架构 1.2.2 功能层次结构 1.3 三维GIS平台应用及发展趋势 1.3.1 应用现状 1.3.2 发展趋势 1.4 小结 教学重点和难点： 1.三维GIS平台技术现状 2.三维GIS平台应用及发展趋势 第2章三维GIS数据管理 教学要点：对三维空间及三维空间模型进行了解，并重点掌握三维空间数据的管理，进行相关案例、图片、视频等教学方式的展示，加深学生对抽象知识的了解。 教学时数：4学时 教学内容： 第2章三维GIS数据管理 2.1 三维空间数据模型