Задание тел толщиной, вращением и перемещением

Объекты, которые задаются одним видом и толщиной, и объекты, представляющие собой тела вращения, являются особым классом объектов, которые могут быть описаны средствами технического черчения и параметрами, определяющими объект в пространстве (толщина или ось и угол). То есть, этот вид задания трехмерных объектов является простым расширением модели для технического черчения.

Объект можно также описать каким-либо элементом (гранью или сплошным телом) и траекторией в пространстве.

Параметризация

Этот метод строится на основе понятия "семейства объектов". Последнее состоит из элементов, различающихся лишь значениями некоторых геометрических параметров. Тогда конкретный вариант тела определяется заданием значений параметров. Такой способ можно назвать частичной параметризацией, так как большинство геометрических характеристик произвольного объекта семейства должно вычисляться по задаваемым разработчиком выражениям, связывающим каждую характеристику с выбранными параметрами. Более удобна полная параметризация, в которой геометрическая модель объекта связана с его размерной сеткой. Изменение любого из размеров в этом случае должно приводить к изменению геометрической модели. Задача полной параметризации пока не имеет общего решения, так как не удалось формализовать понятия достаточности и избыточности размерной сетки. Не решена также проблема эквивалентности различных достаточных размерных сеток одного и того же объекта. Ввиду этого, решение проблемы полной параметризации должно строиться на базе методов искусственного интеллекта.

Построение модели из базовых объектов

Этот метод состоит в генерации сложных объектов путем выполнения булевых операций над более простыми объектами. Базовыми объектами могут быть параллелепипед, цилиндр, сфера, конус и подобные им объекты, имеющие несложное аналитическое описание. Обычно выполняются операции сложения, вычитания и пересечения.

Локальные изменения

На модели могут быть разрешены некоторые локальные операции, например, изменение координат одной точки объекта. Однако в этом случае могут возникнуть некоторые проблемы, связанные с непротиворечивостью информации. Например, произвольное перемещение одной из вершин объекта может вызвать нарушение плоскостности каких-либо граней.

2.1.4.Внутреннее представление

Внутреннее (машинное) представление модели может быть представлено либо структурой данных, либо процедурной формой. Последнее часто возникает в случае формирования объектов с помощью языка, связанного с моделью (анахронизм, идущий со времен пакетной обработки). Преимуществом процедурного представления являются компактность и меньшая избыточность чем у структуры данных, что в определенной степени обеспечивает непротиворечивость информации.

Выбор представления приобретает особое значение в случае интерактивной работы с моделью. При определении модели важно указать, какими данными эта модель должна управлять. Модель, близкая к представлению при визуализации (отрезки и дуги для двумерной модели, ребра и вершины для трехмерной модели), существенно ограничивает диапазон возможностей модели. Предпочтение отдается моделям, которые позволяют легко выполнять традиционные функции (простановка размеров, двумерные и трехмерные геометрические преобразования, разрезы, удаление невидимых элементов и т.д.).

Данные, которые хранятся в модели, сильно различаются в зависимости от требуемого качества моделирования и практически всегда являются технологическим секретом разработчика (know how). Поэтому рассмотрим один из подходов к формированию структур данных трехмерных геометрических моделей, основанный на обеспечении возможности выполнения ряда геометрических действий.