3D ACIS® Modeler (ACIS) 是 Spatial 久負(fù)盛名的 3D 造型引擎。ACIS采用面向?qū)ο蟮拈_放 C++ 架構(gòu)，擁有強(qiáng)大的 3D 造型能力。同時(shí)集成了線框、曲面和實(shí)體造型的功能，支持流形和非流形拓?fù)洌邆浞浅ＸS富的幾何運(yùn)算集，因此非常適用于構(gòu)建具有混合造型功能的3D應(yīng)用程序。

想要使用這樣一款3D造型引擎，你先得知道3D ACIS® Modeler的5個(gè)基本功能。包括：“創(chuàng)造三維模型”、“修改三維模型”、“查詢?nèi)S模型”、“管理三維模型”以及“驗(yàn)證和修復(fù)三維模型”。

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功能一——創(chuàng)造三維模型

大多數(shù)由3D ACIS Modeler啟用的應(yīng)用程序都會(huì)創(chuàng)建3D模型。其中，草圖是用來創(chuàng)建曲線、圓、橢圓、線和的集合的過程。素描只是將點(diǎn)、用戶輸入點(diǎn)和切線連接起來，然后在二維網(wǎng)格上應(yīng)用約束。曲線可以通過擠壓、旋轉(zhuǎn)、掃掠或剝皮來創(chuàng)建表面。表面能修剪和縫合，以創(chuàng)造固體。原始固體的構(gòu)造遵循特定的c參數(shù)。這可能包括固體，如球體、托里體、長(zhǎng)方體等。

最后，簡(jiǎn)單實(shí)體的重疊可以與布爾運(yùn)算(如union和minus)相結(jié)合，形成復(fù)雜的三維模型。在3D ACIS Modeler中，3D模型也可以是非流形的，可以結(jié)合實(shí)體、雙面板體和線材。

雖然以上這些都是幾何內(nèi)核的標(biāo)準(zhǔn)性能，但是為幾何內(nèi)核創(chuàng)建穩(wěn)定、快速、高級(jí)的api卻不是一件容易的事情。其中一種是空間訓(xùn)練，對(duì)于新的3D ACIS Modeler開發(fā)人員來說，他們正在編寫一個(gè)函數(shù)來創(chuàng)建一個(gè)實(shí)體四面體 使用低級(jí)的接口。

功能二——修改三維模型

近年來，修改三維模型變得越來越重要。修改超出原始設(shè)計(jì)意圖的3D模型的能力尤其重要，因?yàn)槟Ｐ蛠碜栽S多不同的來源，而設(shè)計(jì)意圖通常在顯式特征樹中不可用。模型修改也是高質(zhì)量3D模型的動(dòng)力之一。

設(shè)計(jì)的目標(biāo)是創(chuàng)造一個(gè)理想，設(shè)計(jì)的實(shí)踐是制作一個(gè)原型，評(píng)估其特性，進(jìn)行修改和重復(fù)。設(shè)計(jì)是迭代的。雖然修改 3D 計(jì)算機(jī)模型并不容易，但它比修改 3D 物理模型要容易得多。

除了設(shè)計(jì)，還有其他重要的工作流程需要三維模型修改:

• 從零件模型創(chuàng)建工具模型
• 一種基于物理的模擬模型的制備
• 定制，例如，鞋尺寸變化
• 提取: 刪除用于分析或 IP 隱藏的模型的一部分

模型修改的標(biāo)準(zhǔn)工具之一是布爾運(yùn)算，如聯(lián)合和減法。非正則布爾運(yùn)算對(duì)于統(tǒng)一用于創(chuàng)建模擬網(wǎng)格的CAD程序集非常關(guān)鍵。

與布爾運(yùn)算相關(guān)的是投影和繞線函數(shù)。這些對(duì)于模壓等模型定制非常有用。調(diào)合和倒角是工業(yè)零件建模的兩種標(biāo)準(zhǔn)工具。Warping 是 一 個(gè) 通用 的 方法 來 應(yīng)用 3 D——3 D 映射 到 3 D model.使用翹曲的工業(yè)操作包括彎曲、拉伸、扭轉(zhuǎn)和回彈。

局部操作是用于修改三維模型上的區(qū)域或特征的運(yùn)算符的集合。這些操作有用的應(yīng)用程序包括:

• 直接編輯(移動(dòng)面或移除面)
• 工具制作(變細(xì)面)
• 制造(偏移面和加厚片體)
• 模型愈合(調(diào)整面、替換幾何圖形和填充間隙)

功能三——查詢?nèi)S模型

查看器可能是最基本的3D應(yīng)用程序。由于我們的視覺皮層具有驚人的計(jì)算能力，查看器應(yīng)用程序通過模擬旋轉(zhuǎn)、縮放和平移來傳遞關(guān)于3D模型的大量信息。這個(gè)模擬的核心是幾何內(nèi)核評(píng)估器，它可以在任意分辨率下創(chuàng)建坐標(biāo)和曲面導(dǎo)數(shù)(法向)數(shù)據(jù)。查看器應(yīng)用程序必須將3D模型轉(zhuǎn)換為多邊形。這是一個(gè)由稱為faceter的接口完成的過程。faceter需要問的問題比計(jì)算多得多——遍歷拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、跨邊界匹配表面數(shù)據(jù)、參數(shù)空間中的框等等。

除了查看器的功能外，faceter還必須生成用于播種外部網(wǎng)格應(yīng)用程序的多邊形網(wǎng)格，用于物理基礎(chǔ)模擬。通常，mesher比viewer有更嚴(yán)格的要求，這就是為什么faceter有不同的接口。

與faceting相關(guān)的查詢是采樣。采樣是一項(xiàng)重要的技術(shù)，在越來越多的應(yīng)用，如坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CMM)。選項(xiàng)包括弧長(zhǎng)采樣、基于曲率的采樣和邊緣關(guān)閉設(shè)置。

點(diǎn)距是計(jì)算一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)到三維模型的距離，也是CMM領(lǐng)域的一個(gè)重要函數(shù)。點(diǎn)距既要快又要精確。在3D ACIS Modeler中，使用多線程可以提高速度。相關(guān)查詢包括實(shí)體-實(shí)體距離和實(shí)體-實(shí)體沖突，這在許多行業(yè)中都是重要的功能。例如EDA行業(yè)的PCB設(shè)計(jì)過程，CAM行業(yè)的刀具軌跡設(shè)計(jì)。相關(guān)查詢是實(shí)體極值，這在設(shè)計(jì)中也很有用。