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实体造型

计算机名词

实体造型（英语：Solid modelling）是用于数学和电脑建模的三维实体上的一组连贯原则，它和几何模型以及计算机图形的差别主要在于它对物理尺度保真度的强调。几何模型和实体模型一同构成电脑辅助设计的根基，一般可以协助物理实体的创造、交换、可视化、制作动画、检查和注解。

基本概念
边界表示(Boundary representation)
参数化体素(也称基元)实例化Parameterized primitive instancing.
空间占领(Spatial occupancy,或空间枚举)
分解Decomposition
构造实体几何(Constructive solid geometry).
基于特征的造型(Feature based modelling)
参数化造型(Parameteric modelling)
实体造型 CAD
因为PC的高速发展和有竞争力的软件价格，实体造型系统在过去十年中成了工程专业的常识课。它们是机器设计者的重要工具。
实体造型软件为机器设计和分析创造了一个虚拟现实。和操作者的界面得到了高度优化，包括可编的宏命令，键盘快捷键和动态模型操作。动态转动模型，实时三维明暗图的功能得到了强调，以帮助设计者维持思考中的三维视频。
设计者通常可以在其他人也在同时工作的时候对模型进行处理。例如，几个人同时设计一台有很多零件的机器。新零件创建后加入到装配模型。每个设计者都可以处理装配模型，并一边工作和加工他们自己的零件。整个设计的演变对所有参与者都是可见的。
一个实体模型通常由一组特征组成，一个一个加上去，直到模型完成。工程实体模型通常主要由基于草图的特征组成；二维草图沿着路径扫掠形成三维特征。这些可以是切割，也可以是拉伸等等。
另一类建模技术是'曲面造型'。其中，先定义曲面，然后裁剪，合并，最后填充成为实体。曲面通常由空间中的数据曲线和很多不同的复杂指令定义。曲面造型更困难，但是对于注模之类的制造技术应用起来更好。注模零件的实体模型通常既有曲面造型也有基于草图的特征。
另一个曲面造型很有优势的例子是车身面板。如果两块面板有不同的曲率半径，并融合在一起，保持切向连续性(意思是融合的表面方向不会突然改变只会光滑的改变)是不够的。在两块区域之间必须有连续的曲率变化率，否则他们的反射看起来会断开。
工程图纸是通过索引实体模型半自动的创建的。
这些软件包的学习曲线很陡，但是能够掌握这些软件的熟练机械设计者会有很高的效率。
实体造型软件(至少)必须做到以下这些:
多数现代的软件包还包括附加的功能:
参数化实体造型
三维CAD的一场革命始于1989年，当时第一个参数化造型系统T-FLEX在PC上发布了。Pro/ENGINEER也于同年发行。现大部分实体造型系统都是参数化的。
参数化造型用参数来定义模型(例如尺寸)。参数可以以后修改，模型会更新以反映所作的改动。
例子：一个轴通过拉伸一个圆100mm产生。一个毂装配在其尾端。后来，轴改成200mm长(点击轴，选择长度尺寸，改为200mm)。当模型更新的时候轴变成200mm长，毂会重新定位到它所装配到的那个尾端，工程图纸和质量属性会自动反映所有的变化。
参数的例子有：用于创建模型特征的尺寸，材料密度，描述扫掠特征的公式，引入的数据(例如，描述参照曲面的数据)。
参数化造型和明显也很直观。但是CAD的头三十年却不是这样的。修改就意味着重化，或者在旧模型的上面增加新的切割或伸展。工程图纸上的尺寸不是根据模型显示,而是直接造出来的。
参数化造型功能强大，但是模型建造过程需要相当的技巧。为一个注模零件制作的复杂模型可能包含上千个特征，修改早先创建的特征可能导致后续特征创建失败。有技巧的创建的参数化模型更易于维护和修改。
参数化模型易于数据重用。譬如一整族的带头螺钉可以从一个模型得到。
计算机产生的人物的动画是参数化造型的一个例子。恰恰·宾克斯(Jar Jar Binks，星战人物)用一组定位关键肢体位置的参数描述。模型从这些位置开始建造。对每一帧进行参数修改和模型重建就得到了动画。
医用实体造型
现代计算机断层摄影(俗称CT)和核磁共振扫描仪可以为体内特征构造实体模型
医学实体造型的用途:
另见
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