外文資料翻譯--關(guān)于參數(shù)化設(shè)計的回顧和一些經(jīng)驗(編輯修改稿)
2025-06-26 04:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 10 cm，否則 cm201 D ? 。操作系統(tǒng)彼此之間最大的差別就在于約束被輸入和控制的方式。一般來說，這會強加給用戶一些額外的任務(wù)，用戶除了要給模型選擇實體，標(biāo)記位置設(shè)定維數(shù)以外，必須要明確定義其與其他模型實體之間的關(guān)系。 4. 參數(shù)化設(shè)計 技術(shù) 的發(fā)展 除了上文 提到的 Ivan Sutherland的開創(chuàng)性工作， Hillyard 和 Braid [1]大約在 1978年也提出了一套系統(tǒng)，它允許幾何約束的規(guī)范由部分聯(lián)合 坐標(biāo) 系 以這樣一種方式，即在特定的公差范圍內(nèi)對可能發(fā)生的變化保持阻止，來協(xié)作完成。這個提議，以我們現(xiàn)在的觀點來看，是在思想上毫無認(rèn)識，完全沒預(yù)料到的提議。 Gossard和 Light [2]視此項工作為他們自己工作的基礎(chǔ)，他們認(rèn)為它可以被引作初級 參考文獻，以在更加成熟、理性的方面解釋參數(shù)化設(shè)計的意義。 Gossard 和 Light的工作在下 面會提到，以作為一個基本原則來解釋什么叫做變異幾何學(xué)或變異性設(shè)計，這些工作是最重要的一步，因為它利用新的算術(shù)和幾何工具提供了幾何表示法，從而打開了建模普遍化的道路。 在二十世紀(jì)八十年代末期前后，當(dāng)幾何建模、自由曲面和實體造型這些主流技術(shù)已經(jīng)被容納吸收時，人們逐漸意識到，建模技術(shù)應(yīng)該朝著在模型草擬后增強交互 能力和修改能力方面發(fā)展 。在當(dāng)時已經(jīng)有一大部分已出版的重要文獻和書籍，也有一些研究員撰寫的直接涉及本領(lǐng)域的參考文獻，這些文獻都旨在恢復(fù)當(dāng)時的生產(chǎn)力水平。現(xiàn)在我們知道了這個領(lǐng)域共有兩個組織，一個正變得越來越 迂腐，而另一個正在吸引越來越多的研究者的目光： 1. 正如 Roller [7]所說的那樣，我們可以將它稱為變量設(shè)計或是借助于設(shè)計程序的選擇性模型靜力生成。這些系統(tǒng)可以依賴于當(dāng)今的模型內(nèi)部表示法。 2. 借助于更細心制作的系統(tǒng)，圖表生成和交互式 方法在模型生成之后，允許修改其維度和約束。這些系統(tǒng)意味著模型內(nèi)部表示法的更改和延伸。 第一組的最大欠缺就是不能做第二組所能做的事，那就是，以交互式的方式更改模型的一些特征值。另一方面，如果用戶掌握一些基本的設(shè)計技術(shù)，那么第二組的工作方式就可以適應(yīng)當(dāng)今的 CAD系統(tǒng)。第二組的主要缺點是 我們必須要等上若干年，直到一個穩(wěn)定的參數(shù)化建模系統(tǒng)在當(dāng)今研究員所使用的程序中被綜合起來，這種綜合是基于下述研究項目中所列舉的不同選擇。 宏 變量設(shè)計或程序建模 畢業(yè)設(shè)計 外文資料翻譯 5 使用一個非常原始的參數(shù)化設(shè)計 系統(tǒng) 的最簡單方法，就 是去記錄一個 用來創(chuàng)建模型元素的命令和數(shù)據(jù)值的腳本。如果這個腳本被編輯，并且數(shù)據(jù)值被改變，我們將會得到一系列同類型不同尺寸的變量。我們可以通過程序語言來精煉這種方法，例如利 AutoLisp來寫一個宏 ，一個主程序或是一小段程序，來執(zhí)行合適的動作以建造元素的模型 (這三個術(shù)語的不同點可以看作是數(shù)量上的不同，例如一個宏里的一些線段或是簡單程序的一些頁 )。用這種方式，模型就可以合并一些與用戶之間的交感作用，那即是說，它能以變量的方式記錄元素的主參數(shù)，并在程序激活時向用戶請求它們的值。它同樣也能合并一些條件公式以及一些可能增加此方法趣味性的簡單等式。 變量設(shè)計相當(dāng)于圖表設(shè)計中的一個基本形式：原始實例。它同樣也存在于模型和元素的生成中，借助于一個程序，它可以依次調(diào)用建模所需的指令。為了預(yù)防錯誤和保證表示法的正確性，用于輸入的數(shù)值必須要在之前定義的范圍之內(nèi)。這種方法和我們?nèi)缦聲吹降姆椒ㄖg最主要的區(qū)別就是，前者所使用的命令已經(jīng)在 CAD 實體造型中使用了。程序會讀取用戶輸入的數(shù)值，并執(zhí)行一系列的指令以完成造型，這個程序就是由實體造型提供的。這個方法的主要限制是：變量的數(shù)量和范圍被限制，這是因為沒有合適的方法來控制變量，從而導(dǎo)致無效的結(jié)果。此外，結(jié)果是不能被 編輯的；改變模型的唯一方式就是重復(fù)這個過程。然而，這種建模方式在工業(yè)中被廣泛采用，而且如果用它來實現(xiàn)模型的不需要更改的簡單元素的實體化時，是很高效的。這種方法在建筑行業(yè)被廣泛采用。 基于歷史的約束建模 一個繪畫型交互式參數(shù)化實體造型系統(tǒng)允許用戶創(chuàng)建一個指令模塊，它能用作向系統(tǒng)輸入?yún)⒆兞康母?，也能通過對模型成分的封閉性描述，用來向用戶請求適合于模型的約束規(guī)范。這保證了無論何時指定任何新的變量都不會產(chǎn)生錯誤。就像我們之前所說的，我們必須要 使用一個延伸的可供選擇的內(nèi)部表示法。我們有許多不同的方法能用來在參數(shù)改變后生成新的模型。現(xiàn)在最廣泛使用的可能就是有時被稱作 “基于歷史的設(shè)計 ”或是合適一點的 “參數(shù)化設(shè)計 ”(與變異型設(shè)計相反 )或者是 “建設(shè)性的參數(shù)化設(shè)計 ”。 當(dāng)今，許多商業(yè)上利用的參數(shù)化實體造型系統(tǒng)， 都是 利用一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來跟蹤依次的順序來創(chuàng)建模型。任何操作，連同用來完成此操作的數(shù)據(jù)都被記錄下來，因為其在構(gòu)建一個特殊模型進程中會占用資源。運作中的參變量可以被幾何實體化或是公式化。通過修改在特殊操作中所使用的數(shù)據(jù)，我們可以修改模型。再驗算的模型會 在保持聯(lián)系時對更改其幾何特征有影響，這種聯(lián)系就是不同實體之間有目的聯(lián)系。這種方法同樣也被稱作建設(shè)性的參數(shù)化設(shè)計，因為次序被合并，并且命令直接向用戶請求，次要實體的規(guī)范，例如劃線或刨平軸或是用來定義弧的圓等等。這些建設(shè)性的元素對于組成模型的剩余實體來說采取的是同樣的約束。商業(yè)系統(tǒng)的一個缺點是，它試圖將建設(shè)性的位面和軸系呈獻給用戶，而實際上它們確是系統(tǒng)所真正需要的。一旦模型完成而且自由度變?yōu)榱悖⑶夷Ｐ图炔磺芳s束也不過約束，那么一個結(jié)構(gòu)圖就完成了。歷史記錄是通過一個定向圖畢業(yè)設(shè)計 外文資料翻譯 6 表完成的，那里的節(jié)點可以呈現(xiàn)實體和圓弧的 操作。圖表的指向遵從于電磁波的約束。其結(jié)果就是一個圖表循環(huán)圖。要想改變尺寸就等同于改變相關(guān)約束的值。加入一個幾何約束會更加復(fù)雜并且需要校驗可能的過度約束，找出空間值并重建圖表。大體上，所涉及到的實體和操作，必須按照既定的規(guī)則和指向來構(gòu)建。同樣，程序上的單一改變會強制系統(tǒng)重新計算平均約 50%的幾何信息。無論如何，一旦圖表自動重建了，那些參量就會重新賦值模型也將重新驗算。 變 化的 幾何 學(xué) 和 變異性 設(shè)計 與前面提到的方法不同 ， 參數(shù)化設(shè)計基于變化的幾何學(xué)，會根據(jù)實際情況重新驗算設(shè)計，并遵從獨立的序列以達到實際情況的要求。這種方法依賴于對參變量的描述并借助于等式和可解決這樣問題的系統(tǒng)的有效性來實現(xiàn)。關(guān)于此問題的基礎(chǔ)參考書目是由Gossard 和 Light[2,3]出版的文獻。所需要的方法就同以前一樣，即系統(tǒng) 既不欠約束也不過約束。這個系統(tǒng)與前者相反有一個優(yōu)勢，即他不依賴于模型已經(jīng)創(chuàng)建的方式，并且
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