1.3　計(jì)算機(jī)輔助三維建模

計(jì)算機(jī)輔助建模是利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)有力的計(jì)算功能和高效率的圖形處理能力，輔助設(shè)計(jì)者進(jìn)行工程和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與分析，以達(dá)到理想的目的或取得創(chuàng)新成果的一種技術(shù)。

1.3.1　線框建模

線框模型的表達(dá)只需包羅形體的頂點(diǎn)和邊界，在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)頂點(diǎn)表和邊表就可以建立形體的線框模型。線框模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單、計(jì)算量小，但不能解決求交、消隱問題，不能計(jì)算物理參數(shù)（如重量和慣性矩等）。

線框造型是CAD技術(shù)發(fā)展過程中最早應(yīng)用的三維模型，這種模型表示的是物體的棱邊。線框模型由物體上的點(diǎn)、直線和曲線組成。在線框造型的過程中，首先根據(jù)設(shè)計(jì)的需要輸入點(diǎn)的坐標(biāo)值，計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入的坐標(biāo)值實(shí)時(shí)地將點(diǎn)顯示出來，然后將點(diǎn)用直線或曲線連接起來，即構(gòu)成了三維線框模型。在汽車、飛機(jī)、船舶等新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，大量采用線框模型來進(jìn)行新產(chǎn)品的構(gòu)思和初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，待設(shè)計(jì)方案確定后，再在線框模型基礎(chǔ)上進(jìn)行曲面或?qū)嶓w造型，完成最終的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)。

1.3.2　曲面建模

曲面造型（surface modeling）是計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，它起源于汽車、飛機(jī)、船舶、葉輪等的外形放工藝。曲面造型當(dāng)前已形成以有理B樣條曲面參數(shù)化特征設(shè)計(jì)和隱式代數(shù)曲面表示這兩類方法為主體，以插值、擬合、逼近這三種方法為主要手段的幾何理論體系。曲面建模包括直紋面、掃描曲面、蒙皮面、過渡曲面和邊界曲面的建模等。

1.3.3　實(shí)體建模

實(shí)體模型在計(jì)算機(jī)內(nèi)提供了對(duì)物體完整的幾何和拓?fù)涠x，可以直接進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，在一個(gè)完整的幾何模型上實(shí)現(xiàn)零件的質(zhì)量計(jì)算、有限元分析、數(shù)控加工編程和消隱立體圖的生成等。隨著實(shí)體模型領(lǐng)域內(nèi)諸如特征、約束等概念的提出，幾何實(shí)體造型的設(shè)計(jì)方法應(yīng)用非常廣泛。實(shí)體造型的表示方法主要有邊界表示法（B-rep）、體素構(gòu)造法（Constructive Solid Geometry，CSG）、八叉樹表示法、歐拉操作法、射線表示法等。