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第37章 NURBS

  • 航空霸主
  • 無聊的鋼镚
  • 2109字
  • 2017-04-21 23:59:41

上一章后半段已作修改,大家可以重新看一下。

……

而且聽剛才呂文軍的說法,這款軟件還是這個年輕人開發(fā)出來的。

哈珀等人臉上不由得露出一絲感興趣的表情。

年輕人對眾人的矚目毫不在意,從容不迫地走上前臺,打開投影儀,啟動計算機,然后用流利的英語說道:“各位尊敬的領導,各位美國的朋友們,大家好,我叫楊衛(wèi)寧。在座611所和132廠的同事們可能對我比較熟悉,美國的朋友和科工委的領導對我就比較陌生了,不過我相信,今天這場報告會之后,大家都會記住我的。”

會議室現(xiàn)場不由得發(fā)出一陣笑聲,楊衛(wèi)寧這個開場白顯得幽默自信又不失朝氣,讓習慣了聽官話套話的眾人有種耳目一新的感覺。

而哈珀等人的感覺更加明顯,這個剛剛開放的年代,中國人在面對高度發(fā)達的西方社會,總有種底氣不足的感覺,即使軍工領域也不例外。

可眼前這個年輕人不一樣,雖然同樣穿著一身的確良襯衫,草綠色軍褲,但那股子精氣神,卻和這個年代的大多數(shù)中國人都不太一樣。

楊衛(wèi)寧繼續(xù)道:“作為是這款AUTOCAD軟件的開發(fā)者以及專利權所有人,今天我將向大家介紹我開發(fā)的AUTOCAD軟件在工業(yè)設計領域的相關應用。”

這時,計算機已經(jīng)啟動成功,楊衛(wèi)寧選擇啟動AUTOCAD軟件,很快,白色幕布上出現(xiàn)了藍底白字的AUTOCAD投影。

楊衛(wèi)寧點擊2D繪圖模塊,一邊演示,一邊說道:“CAD技術的出現(xiàn),距今已有將近二十年的時間了。早在上世紀六十年代,二維CAD就已推出,當時只是極為簡單的線框式系統(tǒng),只能表達基本的幾何信息,無法有效表達幾何數(shù)據(jù)間的拓撲關系。再加上用計算機畫圖大部分是操作鼠標來掌握線條的路徑,與手繪的感覺和效果有很大的差別。即使是一位能輕松繪出各種圖形的畫師,想要用鼠標隨心所欲地畫圖,也不是一件容易的事,這是計算機無法代替手工制圖的重要原因。”

“而這一切,都隨著1962年法國工程師皮埃爾·貝塞爾提出的貝塞爾曲線得以解決。”

“貝塞爾曲線是計算機圖形圖像造型的基本工具,是CAD圖形造型運用得最多的基本線條之一。它通過控制曲線上的四個點(起始點、終止點以及兩個相互分離的中間點)來創(chuàng)造、編輯圖形。曲線上的所有控制點、節(jié)點均可編輯,這種智能化的矢量線條為工程師們提供了一種理想的圖形編輯與創(chuàng)造的工具。”

“正因為有了貝塞爾曲線極其算法,并且在此基礎上開發(fā)曲線曲面造型技術,才有了洛克希德公司的二維CADAM軟件,才有了達索公司可以進行三維曲面造型的CATIA軟件。”

“但是,目前的無論是洛克希德公司的CADAM,還是達索公司的CATIA,都僅僅能夠描述初等解析曲面,而想要在計算機上描述復雜方式自由變化的曲面,即所謂的自由型曲面,還存在這很大的困難。今天,我給大家?guī)淼倪@款AUTOCAD軟件,在貝塞爾曲線的基礎上,加入了非均勻有理B樣條曲線(NURBS)極其相關算法,部分實現(xiàn)了三維自由曲面造型。”

如果說一開始,楊衛(wèi)寧關于CAD歷史的相關介紹以及二維CAD建模的演示,還不怎么引人注目的話,隨著他將話題轉移到三維自由曲面,特別是他提到非均勻有理B樣條曲線(NURBS),并且在計算機上進行實體建模的時候,美國代表團成員中,不管是格魯曼公司高級副總裁休格·羅伯特,還是波音公司副總工程師愛德華·威廉姆斯,抑或是洛克希德公司高級工程師羅曼·羅德,一個個臉色都變了。

要知道,NURBS和貝塞爾曲線被后世稱為CAD技術的兩大基礎曲線,是一種非常優(yōu)秀的建模曲線。

它不僅能夠用于描述自由曲線和曲面,而且還提供了包括能精確表達圓錐曲線曲面在內(nèi)各種幾何體的統(tǒng)一表達式,比傳統(tǒng)的網(wǎng)格建模方式,它還能更好地控制物體表面的曲線度,從而能夠創(chuàng)建出更逼真、生動的造型。

歷史上直到1983年,SDRC公司成功地將NURBS模型應用在它的實體造型軟件中,這個曲線才逐漸流傳開來,并且在CAD軟件開發(fā)過程中得到廣泛應用。

一時間,美國代表團所有人的臉色都變得凝重起來。

“楊先生,你是說,在你開發(fā)的AUTOCAD軟件中應用了NURBS曲線?”

波音公司副總工程師愛德華·威廉姆斯率先問道。

楊衛(wèi)寧微微一笑,說道:“這個自然,威廉姆斯先生如果有疑問,我可以演示給您看。”

說著,楊衛(wèi)寧拖動鼠標,點擊軟件的3D曲面建模功能。

首先通過光柵圖像中勾勒出一條明顯無法用函數(shù)解析的自由曲線。

隨后,他根據(jù)創(chuàng)建的曲線,利用過曲線、直紋、過曲線網(wǎng)格、掃掠等選項,創(chuàng)建產(chǎn)品的大面積的曲面。

第三步,利用橋接面、二次截面、軟倒圓、N-邊曲面選項,對前面創(chuàng)建的曲面進行過渡接連;利用裁剪分割等等命令編輯調整曲面;利用光順命令來改善模型質量。

很快,屏幕上出現(xiàn)了一只高跟鞋的三維初級模型。

雖然只是簡單的黑白圖像模型,但這個虛擬高跟鞋的出現(xiàn),卻震撼了美國航空代表團的所有成員。

要知道在實體造型技術革命席卷西方的CAD產(chǎn)業(yè)界的今天,自由曲線曲面問題一直困擾著洛克希德、波音等公司的航空工程師們。

誰想到在中國的大西南,一個叫楊衛(wèi)寧的中國人,居然不聲不響地通過NURBS曲線,實現(xiàn)了CAD自由曲面的構建。

更重要的是,通過計算機執(zhí)行計算和處理建立的自由曲線曲面的數(shù)學模型,可以計算出曲線曲面上大量的點及其它信息,為后置處理如數(shù)控加工、物性計算、有限元分析等提供了必要的先決條件。

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