西南交1212考試批次機(jī)械cad復(fù)習(xí)題及參考答案(編輯修改稿)
2024-07-25 21:21 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 A) . 邊界表示法 (B) 掃描變換法 (C) 幾何體素構(gòu)造法 (D) 分割表示法正確答案：C解答參考：15. CSG樹(shù)型結(jié)構(gòu)中葉子節(jié)點(diǎn)表達(dá)的是（） (A) 集合運(yùn)算 (B) .實(shí)體邊界 (C) 基本幾何體素 (D) 拓?fù)潢P(guān)系正確答案：C解答參考：四、主觀題(共10道小題)16. 在計(jì)算機(jī)圖形處理中，圖形輸出設(shè)備自身的坐標(biāo)系稱(chēng)為_(kāi)_____________________。參考答案：在計(jì)算機(jī)圖形處理中，圖形輸出設(shè)備自身的坐標(biāo)系稱(chēng)為設(shè)備坐標(biāo)系。17. 在計(jì)算機(jī)繪圖時(shí)，視區(qū)不變，窗口縮小時(shí)，顯示的圖形會(huì)相應(yīng)________________；窗口不變，視區(qū)放大時(shí)，顯示的圖形會(huì)相應(yīng)________________。參考答案：在計(jì)算機(jī)繪圖時(shí)，視區(qū)不變，窗口縮小時(shí)，顯示的圖形會(huì)相應(yīng)放大；窗口不變，視區(qū)放大時(shí)，顯示的圖形會(huì)相應(yīng)放大。18. 敘述在幾何造型系統(tǒng)中，坐標(biāo)系的分類(lèi)及其作用。參考答案：設(shè)備坐標(biāo)系。用于在圖形顯示設(shè)備上定義圖形或窗口的位置。虛擬設(shè)備坐標(biāo)系。避免由于設(shè)備坐標(biāo)系與設(shè)備的相關(guān)性影響應(yīng)用程序的可移植性。世界坐標(biāo)系。用于描述現(xiàn)實(shí)世界的整體布局。造型坐標(biāo)系。用于描述世界坐標(biāo)系中每個(gè)具體物體的形狀，每個(gè)物體均由其自身的造型坐標(biāo)系定義。觀察坐標(biāo)系。實(shí)現(xiàn)將三維物體投影到顯示屏幕。19. 由二維基本變換矩陣推導(dǎo)以下三角形繞A點(diǎn)旋轉(zhuǎn)90176。的復(fù)合變換矩陣，并計(jì)算變換后各點(diǎn)的坐標(biāo)。 參考答案：設(shè)旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)坐標(biāo)為（xp,yp）將旋轉(zhuǎn)中心平移到坐標(biāo)原點(diǎn)，其變換矩陣為： 繞坐標(biāo)原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，其變換矩陣為： 繞坐標(biāo)原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，其變換矩陣為： 則總的組合變換矩陣為： 其中xp=1,yp=1,θ=90，代入上式化簡(jiǎn)可得： 因此變換后的各點(diǎn)坐標(biāo)為 即變換后A點(diǎn)坐標(biāo)為（1 1），B點(diǎn)坐標(biāo)為（0 1），C點(diǎn)坐標(biāo)為（1 3）。20. 幾何造型系統(tǒng)中三種幾何模型分別是________________、________________和________________。參考答案：幾何造型系統(tǒng)中三種幾何模型分別是線(xiàn)框模型、曲面模型和實(shí)體模型。21. 簡(jiǎn)述線(xiàn)框模型的優(yōu)缺點(diǎn)。參考答案：優(yōu)點(diǎn)：l 由于有了物體的三維數(shù)據(jù)，可以產(chǎn)生任意視圖，視圖間能保持正確的投影關(guān)系，這為生成多視圖的工程圖帶來(lái)了很大的方便。還能生成任意視點(diǎn)或視向的透視圖及軸側(cè)圖，這在二維繪圖系統(tǒng)中是做不到的。l 構(gòu)造模型時(shí)操作簡(jiǎn)便，而且數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所占存儲(chǔ)空間少，數(shù)據(jù)處理容易，繪圖顯示速度快，對(duì)硬件要求低。l 符合手工繪圖習(xí)慣，就如同是人工繪圖的自然延伸。缺點(diǎn)：l 因?yàn)樗欣饩€(xiàn)全都顯示出來(lái)，物體的真實(shí)形狀必須由人腦的解釋才能理解，因此可能出現(xiàn)二義性。此外當(dāng)形狀復(fù)雜時(shí)，棱線(xiàn)過(guò)多，也會(huì)引起模糊理解。l 缺少曲面輪廓（沒(méi)有存儲(chǔ)該方面的信息），不能解決面的求交，消除隱藏線(xiàn)和隱藏面。l 由于在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中缺少邊與面、面與體之間關(guān)系的信息，即所謂拓?fù)湫畔?，因此不能?gòu)成實(shí)體，無(wú)法識(shí)別面與體，更談不上區(qū)別體內(nèi)與體外。不能進(jìn)行著色和物理特性計(jì)算。22. 簡(jiǎn)述曲面模型的優(yōu)缺點(diǎn)。參考答案：由于增加了面的信息，能夠完整地定義三維物體的表面，可以生成真實(shí)感的模型，消除隱藏線(xiàn)和隱藏面。實(shí)現(xiàn)曲面求交，數(shù)控刀具軌跡生成等。但容易在建模時(shí)漏掉某個(gè)或某些面的處理，且經(jīng)常會(huì)在面與面的連接處出現(xiàn)重疊或間隙。此外，沒(méi)有各個(gè)面之間的關(guān)系，無(wú)法區(qū)分體內(nèi)和體外，無(wú)法計(jì)算質(zhì)量等。23. 簡(jiǎn)述邊界表示法和構(gòu)造實(shí)體幾何法兩種實(shí)體表達(dá)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的原理并比較各自?xún)?yōu)缺點(diǎn)。參考答案：構(gòu)造實(shí)體幾何法在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，是通過(guò)記錄基本體素及其集合運(yùn)算和幾何變換進(jìn)行表示的，存儲(chǔ)的是物體生成的過(guò)程。一個(gè)物體的CSG表示是一個(gè)有序的二叉樹(shù)，樹(shù)的非終端節(jié)點(diǎn)表示各種運(yùn)算（集合運(yùn)算和幾何變換），樹(shù)的終端節(jié)點(diǎn)表示基本體素。無(wú)論物體多么復(fù)雜，都是由一些基本體素按照一定的順序拼合而成。優(yōu)點(diǎn)l 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，數(shù)據(jù)管理方便。l CSG樹(shù)存儲(chǔ)的都是正則實(shí)體。給出了實(shí)體內(nèi)外區(qū)域的明確定義。l 實(shí)體的CSG表示法隨時(shí)可轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的BRep表示法。因此，CSG樹(shù)型表示可以 被用作為BRep編寫(xiě)的應(yīng)用程序的接口(界面)。l 通過(guò)改變相關(guān)體素的參數(shù)可以很容易地實(shí)現(xiàn)參數(shù)化造型。 缺點(diǎn)l 由于CSG樹(shù)存儲(chǔ)的是集合運(yùn)算的歷史，故其造型過(guò)程只采用集合運(yùn)算，這使其應(yīng)用范圍受到了限制。一些很方便的局部修改功能，如拉伸、倒圓等不能使用。l 由CSG樹(shù)中得到邊界表面、邊界棱邊以及這些邊界實(shí)體連接關(guān)系的信息需要進(jìn)行大量的運(yùn)算，因此，由一個(gè)采用CSG樹(shù)型結(jié)構(gòu)表示的形體中提取出所需要的邊界信息是一件很困難的事。邊界表示法的基本思想是將物體定義成由封閉的邊界表面圍成的有限空間。一個(gè)形體可以通過(guò)它的邊界即面的子集來(lái)表示。形體由面構(gòu)成，面由邊定義，邊通過(guò)點(diǎn)定義，點(diǎn)通過(guò)坐標(biāo)來(lái)定義。邊界表示法強(qiáng)調(diào)的是形體的外表細(xì)節(jié)，詳細(xì)記錄了形體的所有幾何和拓?fù)湫畔?。?yōu)點(diǎn)：l 便于系統(tǒng)直接存取組成實(shí)體的各種幾何元素，有利于生成和繪制線(xiàn)框圖、投影圖，生成二維工程圖。l 顯示速度快，實(shí)時(shí)性好缺點(diǎn)：l 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)信息量大，有冗余l(xiāng) 有可能產(chǎn)生無(wú)效實(shí)體定義24. 簡(jiǎn)述參數(shù)化造型系統(tǒng)中構(gòu)造幾何形體的一般步驟。參考答案：在參數(shù)化造型中，通常按下列步驟構(gòu)造一個(gè)幾何形體： (1) 以草圖(Sketch)方式輸入一個(gè)大致相近的二維形體 (2) 輸入可交互的幾何約束和尺寸數(shù)據(jù)。 (3) 以給定的幾何約束和尺寸數(shù)據(jù)重新構(gòu)造該二維形體 (4) 重復(fù)步驟(2)和(3)，修改幾何約束和尺寸數(shù)據(jù)，直到獲得所期望的幾何形體。 (5) 用二維形體通過(guò)平移掃描或回轉(zhuǎn)掃描創(chuàng)建三維實(shí)體。本步驟所用的厚度值或回轉(zhuǎn)角度也可成為尺寸數(shù)據(jù)，通過(guò)修改其參數(shù)，則可以很容易地修改對(duì)應(yīng)的三維形體。25. 采用CSG樹(shù)型結(jié)構(gòu)構(gòu)造一個(gè)實(shí)際零件，分析其體素構(gòu)成，并畫(huà)出其CSG樹(shù)型結(jié)構(gòu)圖。參考答案：如圖所示零件基本體素為兩個(gè)長(zhǎng)方體和一個(gè)圓柱體，其CSG樹(shù)如圖所示。參見(jiàn)教材96頁(yè)圖6－21機(jī)械CAD第4次作業(yè)本次作業(yè)是本門(mén)課程本學(xué)期的第4次作業(yè)，注釋如下：一、單項(xiàng)選擇題(只有一個(gè)選項(xiàng)正確，共18道小題)1. 應(yīng)用Bezier曲線(xiàn)進(jìn)行自由曲線(xiàn)的外形設(shè)計(jì)，當(dāng)特征多邊形的頂點(diǎn)數(shù)量增多時(shí)，多邊形對(duì)曲線(xiàn)的控制能力
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