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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳明峰
研究生(外文):Ming-Feng Chen
論文名稱:二次曲面實體模型背景線的產生與顯示及其於MFC內的實作
論文名稱(外文):A Generation and Rendering Technique for Silhouette profiles of Quadric Surface Solid Modeling and Its Implementation In MFC
指導教授:嚴天聰
指導教授(外文):Tien-Tsung Yen
學位類別:碩士
校院名稱:國立雲林科技大學
系所名稱:機械工程系碩士班
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:70
中文關鍵詞:MFC實體模型背景線二次曲面
外文關鍵詞:Solid ModelingImplementationSilhouette
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電腦輔助設計/電腦輔助製造(CAD/CAM)技術在工業界佔有相當程度的地
位,而且在航太、機械工程等領域廣泛被應用。而實體模型系統夾著易使用、合乎人性直覺、具有完整而明確的資料等優勢,已成為電腦輔助設計領域的主流系統。本研究為延續91級黎輔憲學長之成果,在其設計之程式架構下進行功能的擴充。本研究的主要目的為實體模型弧線邊背景線的產生,雖然在91級黎輔憲學長的論文中,能將二維輪廓線(包刮弧線邊)繞一線性軸做半徑方向旋轉能產生出來一個3D實體,但是因為缺乏弧線邊背景線的產生,所以本研究將相關程式定義做修改以及增加背景線產生的演算法,使二維輪廓線(包括弧線邊)繞一線性軸做半徑方向旋轉產生出來的3D實體,更具真實性和可看性。
本論文主要分為設計與實作兩大部分。在設計方面,利用相關之電腦繪圖理論,結合實體模型理論及物件導向的思維,透過[封裝]、[繼承]、以及[多型]來設計一套易於擴充且能讓具有弧線邊的3D實體,能產生出具有背景線的類別架構。在實作方面,以微軟的MFC結合前屆學長的程式內原有之類別架構,以及本研究所新增或修改之類別架構,來完成弧線邊的3D實體背景線的產生,並對使用者介面做適當的修改,以滿足擴充後的程式。
Computer-aided design and manufacturing technology has held its position in the industrial world and been widely used in the fields such as mechanical engineering and aeronautical engineering. Solid modeling has become the mainstream modeling technique for computer-aided design because of its user-friendly interface , ergonomic design, and complete as well as accurate data representation . This thesis extends the outcome of previous thesis – a 91 class graduate student Lee Fu-Shean and has undergone the functional expansions based upon the framework of the original programming design.
The main purpose of this thesis is to study how to generate the silhouette profiles due to the rotation of a 2D section composed of arc edges. Although Lee’s work can create a 3D solid by rotation a 2D section with arc edges about an axis , it fails to show the silhouette profiles caused by the rotation of arc edges. Therefore ,this thesis designs and develops an algorithm to achieve the silhouette display along with the relevant modification in the data representation . Thus , it becomes more realistic and comprehensible for displaying the wire frame of a 3D solid involving the revolution of arc edges.
There are two main parts in this thesis. In the part of design ,it combines the theories of computer graphics, solid modeling, and object- oriented analysis and design, through encapsulation, inheritance, and polymorphism, to modify the design of a framework that is reusable and expandable to embody the display of silhouette profiles of 3D solids with arc edges.In the part of implementation, this thesis adopts Microsoft’s MFC class foundation, modifies existing class diagrams, and augments new classes to fulfill the rendering of silhouette profiles. Also, it improves the interface to satisfy the needs of expansion as well as the purpose of ergonomic consideration.
中文摘要 ------------------------------------------------------------------------------------- i
英文摘要 ------------------------------------------------------------------------------------- ii
致謝 ------------------------------------------------------------------------------------------ iii
目錄 ------------------------------------------------------------------------------------------ iv
表目錄 --------------------------------------------------------------------------------------- vi
圖目錄 ------------------------------------------------------------------------------------- vii
符號說明 ----------------------------------------------------------------------------------- x
第一章前言 ---------------------------------------------------------------------------- 1
1.1研究動機與目的 --------------------------------------------------------- 1
1.2文獻回顧----------------------------------------------------------------- 5
1.3 論文大綱 ----------------------------------------------------------------- 8
第二章系統分析及架構設計------------------------------------------------------- 9
2.1圖形化使用者介面設計--------------------------------------------------- 10
2.2 分析 ----------------------------------------------------------------- 12
2.2.1問題描述--------------------------------------------------------- 13
2.2.2 建立使用案例(Use Case)-------------------------------------- 14
2.2.3 建立類別架構 --------------------------------------------------- 18
2.3 設計階段 ------------------------------------------------------------------- 18
2.3.1設計案例的使用案例------------------------------------------ 19
2.3.2設計階段類別架構------------------------------------------ 20
2.3.3 物件互動關係 --------------------------------------------------- 22
第三章建構實體模型的理論及使用方法--------------------------------------- 25
3.1幾何模型學及方法---------------------------------------------------- 25
3.1.1實體模型的基礎------------------------------------------------ 25
3.1.2實體模型表示法---------------------------------------------- 26
3.2實體模型方法----------------------------------------------------- 30
第四章背景線的產生與實作------------------------------------------------- 32
4.1 Bresenham’s Alogrithm的簡介----------------------------------------- 32
4.2旋轉圓形輪廓線後其相交點的判斷------------------------------- 33
4.2.1描述關鍵問題---------------------------------------------------- 33
4.2.2圓形背景線判斷方法及相關類別函式--------------------- 33
4.2.3 旋轉圓形輪廓線產生背景線之演算法流程---------------- 47
4.3圓弧相交點的判斷及其背景線產生------------------------------------ 48
4.3.1 圓弧判斷相關類別函式和方法-------------------------------- 49
4.3.1.1圓弧若無交點產生的演算法情況-------------- 52
4.3.2圓弧輪廓線產生背景線之演算法流程------------------------ 53
4.4二維多邊形背景線的產生--------------------------------------------- 53
4.4.1描述關鍵問題------------------------------------------- 53
4.4.2使用的方法--------------------------------------------- 54
4.4.3多邊形旋轉背景線產生與顯示成果展示---------------- 55
第五章 結論------------------------------------------------------------------------------- 58
5.1研究成果-------------------------------------------------------------- 58
5.2未來展望--------------------------------------------------------------- 68
參考文獻 ---------------------------------------------------------------------------------- 69
自傳 -------------------------------------------------------------------------------------- 70
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