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目录1

前言1

第一章物体的表述1

§1.1引言1

§1.2物体及其属性1

§1.3表示和建立模型3

§1.4状态表示法和过程表示法6

§1.5数学概念和方法7

§1.5.1图7

§1.5.2坐标9

§1.5.3矢量13

§1.5.4矩阵16

§1.5.5变化率18

第二章表达关系21

§2.1引言21

§2.2物体的移动21

§2.2.1平移22

§2.2.2旋转90°23

§2.2.3绕Z轴的一般旋转24

§2.3物体间的关系27

§2.3.1局部坐标系27

§2.3.2局部坐标系28

§2.3.3两个局部坐标系间的关系29

§2.3.4移动和目标位置关系30

§2.4物体的合成32

§2.4.1形体操作33

§2.4.2合成物体的结构33

§2.5装配关系33

§2.5.1可变的关系34

§2.5.2依存关系35

§2.5.3关系的合成35

第三章图形技术37

§3.1介绍37

§3.2计算机图形37

§3.2.1屏坐标37

§3.2.2矢量图形38

§3.2.3光栅图形38

§3.2.4矢量显示器与光栅显示器的比较39

§3.3二维图形40

§3.3.1变换40

§3.3.2窗口和视区45

§3.3.3剪裁46

§3.4三维图形48

§3.4.1立体图48

§3.4.2立体投影和平行投影49

§3.4.3多视图的正交投影52

§3.4.4截面图55

§3.4.5用截面图表示的双曲面56

§3.4.6立体投影和正交投影的比较56

§4.1绘图系统配置59

§4.2绘图系统的功能59

第四章绘图系统59

§4.2.1几何图形的生成60

§4.2.2标准符号62

§4.2.3尺寸的自动标注63

§4.2.4层次结构63

§4.2.5零件图的参数64

§4.2.6二维图形和三维模型的一体化65

§4.3传统绘图法与计算机绘图法的比较65

§5.2线架模型的表示68

第五章线架模型68

§5.1介绍68

§5.2.1用线性边表示的线架模型69

§5.2.2带曲线边的线架模型72

§5.3真实物体和线架模型74

第六章曲面造型77

§6.1背景77

§6.2参数曲线和曲面几何的性质78

§7.2二维曲线的表示84

§7.1介绍84

§7.2.1直线84

第七章曲线几何84

§7.2.2一般平面曲线86

§7.2.3曲线的性质的推导87

§7.3三维曲线的参数表达式88

§7.3.1Frenet—serret公式90

§7.4曲线设计91

§7.4.1三次多项式曲线段91

§7.4.2有理多项式曲线段96

§7.4.3曲线和样条的拼接96

§7.4.4组合曲线的参数化98

第八章曲面几何99

§8.1曲面表示99

§8.1.1平面101

§8.1.2一般的曲面方程101

§12.4.2集成电路布局103

§8.2参数曲面的设计方法103

§8.2.1双三次多项式曲面片104

§8.2.2设计曲面的一般曲线插值方法107

§8.2.3曲面拼接110

§8.2.4其它定义参数曲面形式110

§6.3曲面造型系统的实际应用方面111

§9.1背景112

§9.2实体模型的表示方法112

第九章实体造型112

§9.3单元分解法116

§9.4构造的实体几何120

§9.5边界表示法122

§9.5.1B—rep造型的实体类型124

§9.5.2B—rep方法的数据结构125

§9.5.3边界表示（B-rep）方法的造型运算126

§9.5.4视觉133

§10.2弹性梁问题134

§10.1简述134

第十章有限元分析134

§10.3一维元素136

§10.3.1线性元素136

§10.3.2二次元素142

§10.4变分原理145

§10.4.1一维情况145

§10.4.2二维情况146

§10.4.3三维情况146

§10.5二维元素147

§10.5.1三角元素147

§10.7.7流体力学150

§10.5.2矩形元素152

§10.5.3二维问题的较高次元素153

§10.7有限元方法的应用155

§10.7.1应力问题155

§10.6三维元素155

§10.7.2温度场问题156

§10.7.3无涡旋流体流动157

§10.7.4静电势157

§10.7.5弹性薄膜157

§10.7.6机械振动158

第十一章运动分析159

§11.1简介159

§11.2机构表示160

§11.2.1连杆、铰接和变换160

§11.2.2机构的连杆造型164

§11.3开环机构165

§11.4闭环机构166

§11.5动力学问题168

§11.6应用169

§12.1概要171

第十二章逻辑电路设计与排版171

§12.2逻辑设计173

§12.2.1设计实例175

§12.3逻辑模拟177

§12.3.1模拟实例178

§12.3.2故障模拟和测试生成180

§12.4实物布局181

§12.4.1PCB设计181

§13.2建筑物几何的特性187

第十三章建筑设计----空间187

§13.1概要187

§13.3平面图布局188

§13.3.1造价估算和距离测量189

§13.3.2地板图案网格表示191

§13.3.3一个研究实例192

§13.4随机试样布局方法195

§13.5布局方法的改进195

§13.6加法布局方法198

§13.7电动布局方法失败的原因200

§14.1介绍202

第十四章计算机图形真实感202

§14.2隐藏线和隐藏面的消除204

§14.2.1扫描线相关和面积相关208

§14.2.2在影象上面的深度特性212

§14.3亮度和阴影的效应215

§14.3.1光滑阴影217

§14.3.2阴影218

§14.3.3光路219

§14.4面的细节和纹路220

第十五章运动几何222

§15.1介绍222

§15.2运动学问题的总述222

§15.3总体形式和瞬时状态225

§15.4离散与连续229

第十六章形状规则和设计生成231

§16.1简介231

§16.2表示231

§16.3模型生成232

§16.4形状233

§16.5总体关系234

§16.6形状法则235

§16.7设计生成237

§16.8建筑例子242

§16.9设计语言243

§16.10设计的功能描述243

§16.11结论245

§17.1介绍246

§17.2数据的灵活性246

§17.3数据交换规范246

第十七章集成数据库和数据交换246

§17.4几何造型系统间数据的交换247

§17.4.1应用接口248

§17.4.2边界文件试行标准249

§17.4.3应用接口到边界文件试行标准的转换器251

§17.4.4边界文件试行标准到应用接口的转换器252

§17.4.5边界文件试行标准到数据库的转换器254

§17.4.6数据库到应用接口的转换器254

§17.5应用接口和边界文件试行标准研究的评估254

§18.1介绍257

第十八章计算机辅助制造257

§18.2与CAD系统的联接方法259

§18.2.1图形文件方式的接口介面260

§18.2.2图形文件交换标准260

§18.2.2.1IGES的文件结构261

§18.2.3CAD/CAM系统的核心——公共数据库262

§18.3CAM系统的功能与交互图像编程263

§18.3.1CAM系统的主要功能263

§18.3.2交互图象编程264

§18.3.2.1图形显示软件264

§18.3.2.2刀具中心轨迹的计算267

§18.3.2.3后置处理程序268