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ACIS 几何平台及其应用模式的研究

摘要: 三维造型应用程序的开发是图形学研究的重要方向, 利用ACIS 可以快速地开发出优良的应用程序。文中论述了ACIS
几何平台的结构及其特点, 阐述了ACIS 平台的应用模式, 提出了基于ACIS 几何服务器的应用框架, 最后基于ACIS 开发了
一个三维应用程序。结果表明基于ACIS 开发应用程序是便利的。
关键词: ACIS; CAD; 组件; 应用模式

引言
ACIS 是三位核心开发人员A1an Grayer、Charles
Lang、Ian Braid 名字和Solid(实体)的第一个英文字母
的组合。它是一个开放的、采用C++语言构造的三维造
型开发系统, 其特点是将线框、曲面和实体造型融于
一体, 并可以将这三种表示共存于一个数据结构中。
目前, ACIS 广泛的运用于CAD、AEC、自动化技术和船
舶制造等技术领域, 其最新版本为ACIS 13 。
1 ACIS 的结构和主要特点

提供一些基本的几何造型功能, 其它高级功能在外壳
中实现。外壳可以是Spatial 公司提供的, 也可以是用
户开发的。
1.2 ACIS 主要特点
ACIS 已推出了许多版本, 在性能、功能和稳定性
方面都有提高和发展。其主要特点如下:
(1)提供扫掠、蒙面、放样、混合、无规则缩放、空间
扭曲和薄面增厚等操作。此外, 还提供强大的布尔运
算和过渡功能。
(2)求交器。通过对二次曲面进行光线投射的方
法计算交点或交线。
(3)容限造型。选择布尔运算允许多个体素以很
强的灵活性组合在一起。通过指定造型弯曲的部位
和限度, 可对体素的某一部分进行弯曲操作。Healing
Husk 组件可自动设定容差并且防止几何失真。
(4)API 函数。API 函数融入了变量错误检查、日
志处理和中继模型管理。
(5)造型分析。主要包括: 对象关系、物理特性、单
元拓扑、几何分析和光线测试。
(6)内存管理。内存管理组件可以控制ACIS 调用
或释放内存单元。
(7)造型管理。ACIS 提供了两种存储模型文件的
格式: SAT 和SAB。通过零件管理组件, 可把实体组织
成零件并进行操作。通过回溯功能可在ACIS 造型的
各状态间切换, 支持线性或非线性的历史流。
2 ACIS 的应用模式
2.1 基于ACIS 的传统三维CAD 系统

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