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参数化设计参数化设计( Parametric ) 设计( 也叫尺寸驱动 Dimension-Driven ) 是 CAD 技术在实际应用中提出的课题, 它不仅可使 CAD 系统具有交互式绘图功能, 还具有自动绘图的功能。目前它是 CAD 技术应用领域内的一个重要的、且待进一步研究的课题。利用参数化设计手段开发的专用产品设计系统, 可使设计人员从大量繁重而琐碎的绘图工作中解脱出来,可以大大提高设计速度,并减少信息的存储量。由于上述应用背景, 国内外对参数化设计做了大量的研究, 目前参数化技术大致可分为如下三种方法:( 1 )基于几何约束的数学方法; (2) 基于几何原理的人工智能方法;(3) 基于特征模型的造型方法。其中数学方法又分为初等方法( Primary Approach )和代数方法( Algebraic Approach )。初等方法利用预先设定的算法, 求解一些特定的几何约束。这种方法简单、易于实现, 但仅适用于只有水平和垂直方向约束的场合; 代数法则将几何约束转换成代数方程, 形成一个非线性方程组。该方程组求解较困难,因此实际应用受到限制;人工智能方法是利用专家系统,对图形中的几何关系和约束进行理解, 运用几何原理推导出新的约束,这种方法的速度较慢,交互性不好; 特征造型方法是三维实体造型技术的发展,目前正在探讨之中。参数化设计有一种驱动机制枣参数驱动, 参数驱动机制是基于对图形数据的操作。通过参数驱动机制, 可以对图形的几何数据进行参数化修改, 但是, 在修改的同时, 还要满足图形的约束条件, 需要约束间关联性的驱动手段枣约束联动, 约束联动是通过约束间的关系实现的驱动方法。对一个图形, 可能的约束十分复杂, 而且数量很大。而实际由用户控制的, 即能够独立变化的参数一般只有几个, 称之为主参数或主约束;其他约束可由图形结构特征确定或与主约束有确定关系, 称它们为次约束。对主约束是不能简化的, 对次约束的简化可以有图形特征联动和相关参数联动两种方式。所谓图形特征联动就是保证在图形拓补关系不变的情况下, 对次约束的驱动, 亦即保证连续、相切、垂直、平行等关系不变。反映到参数驱动过程就是要根据各种几何相关性准则去判识与被动点有上述拓补关系的实体及其几何数据, 在保证原关系不变的前提下, 求出新的几何数据。称这些几何数据为从动点。这样, 从动点的约束就与驱动参数有了联系。依* 这一联系,从动点得到了驱动点的驱动,驱动机制则扩大了其作用范围。所谓相关参数联动就是建立次约束与主约束在数值上和逻辑上的关系。在参数驱动过程中, 始终要保持这种关系不变。相关参数的联动方法使某些不能用拓补关系判断的从动点与驱动点建立了联系。使用这种方式时, 常引入驱动树, 以建立主动点、从动点等之间的约束关系的树形表示,便于直观地判断图形的驱动与约束情况。由于参数驱动是基于对图形数据的操作,因此绘制一张图的过程,就是在建立一个参数模型。绘图系统将图形映射到图形数据库中, 设置出图形实体的数据结构,参数驱动时将这些结构中填写出不同内容, 以生成所需要的图形。参数驱动可以被看作是沿驱动树操作数据库内容,不同的驱动树,决定了参数驱动不同的操作。由于驱动树是根据参数模型的图形特征和相关参数构成的,所以绘制参数模型时,有意识地利用图形特征,并根据实际需要标注相关参数, 就能在参数驱