圖形描述(數(shù)據(jù)庫)

時(shí)間：2022-11-24 22:30:01 | 來源：信息時(shí)代

時(shí)間：2022-11-24 22:30:01 來源：信息時(shí)代

    圖形描述 : 通過圖形的幾何信息、拓?fù)湫畔⒑推渌o助信息對圖形實(shí)體所進(jìn)行的描述。
1. 實(shí)體(entity)
(1)幾何實(shí)體(geometry entities): 圖形系統(tǒng)中的一類實(shí)體,用于定義物體的幾何元素及其有關(guān)的實(shí)體。在IGES中,幾何實(shí)體包括點(diǎn)、線段、圓弧、曲線、樣條曲線(面)、規(guī)則曲面、變換矩陣、有限元等,并對它們規(guī)定了類型號。
(2)注釋實(shí)體(annotation entities): IGES中劃分的三類實(shí)體之一,包括了尺寸、中心線、注釋、標(biāo)識等,其作用有助于物體描述的形象化、文檔化。
(3)結(jié)構(gòu)實(shí)體(structure entities): 在圖形及CAD系統(tǒng)中用以更方便地組合、描述其他實(shí)體的各種方法及實(shí)現(xiàn)。IGES中的結(jié)構(gòu)實(shí)體包括了相關(guān)性定義和說明、圖紙、宏定義、特性、層次、子圖圖例、正文字體定義以及視圖等,通常由此給出完整的IGES文件的形式。
(4)幾何信息(geometry information): 表明形體的幾何特征和度量關(guān)系,并確定它在歐氏空間中的位置和大小。幾何信息的表示是用數(shù)學(xué)的方法描述其分量的辦法來完成的,如點(diǎn)的坐標(biāo)表示、平面的平面方程表示,以及用BEZIER、B-樣條等方法擬合自由曲面等。
(5)拓?fù)湫畔?topology information): 用以表示幾何分量(如多面體的頂點(diǎn)、棱邊、面等)的數(shù)目及它們之間的相互連接關(guān)系。在使用拓?fù)湫畔r(shí),往往只關(guān)心圖形的位置和結(jié)構(gòu)等信息,而不管它們的大小和形狀如何。
(6)輔助信息(aided information):對于形體的表示,除了幾何信息和拓?fù)湫畔⑼?還可能需要有其他的一些信息描述。例如,表明圖形特征的線型、顏色、亮度等參數(shù): 供分析用的質(zhì)量、重心等數(shù)據(jù);以及對設(shè)計(jì)性能要求等。這些信息通常被稱為是輔助信息,其具體內(nèi)容要視當(dāng)時(shí)的實(shí)際應(yīng)用要求而定。
(7)幾何模型(geometric model): 對物體的幾何形狀的表示。一些二維或三維的物體,比如機(jī)械零件、組件、建筑結(jié)構(gòu)和地理區(qū)域等,都可用它們的幾何模型的解析表示方式來表示,以便用來對它們進(jìn)行設(shè)計(jì)、處理,并存到數(shù)據(jù)庫中去。運(yùn)用計(jì)算機(jī)來產(chǎn)生、處理和存取各種幾何形體表示的系統(tǒng)常稱為幾何造型系統(tǒng)。
2.圖形表示(graphics representation)
(1)點(diǎn)集表示(dot-set representation): 用點(diǎn)及其屬性的集合來表示圖形(像)的方法。在一個(gè)由m×n個(gè)像素所組成的矩陣區(qū)域中,圖形(像)可以用I(X_i,Y_j)(i=1,2,…,m; j=1,2,…,n)來表示,其中i表示灰度或亮度。用這種方法表示的圖形(像)有著較高的質(zhì)量,但是需要占用很大的存儲空間,尤其是在彩色顯示或灰度等級增加的情況下更是如此。
(2) 邊界表示法(boundary representation,Brep): 實(shí)體造型的常用表示之一,這一方法把三維形體看作是由其邊界表面圍成的,其中每個(gè)面有可以進(jìn)一步分解成邊,即面可以用邊來表示; 而邊又可以用點(diǎn)來表示。采用這種表示方法能夠很好地定義形體的面、線、點(diǎn)的幾何關(guān)系和拓?fù)潢P(guān)系。雖然邊界模型的建立相對說來較為困難,但是它能提供方便的交互作用,具有實(shí)用性,為此,邊界表示法已為大多數(shù)幾何造型系統(tǒng)所采用。
(3)構(gòu)造實(shí)體表示法(constructive solid geometry,CSG): 又稱CSG樹,實(shí)體造型的常用方法之一,是將實(shí)體的各種基本體素,通過一些布爾運(yùn)算(如并、交、差)聯(lián)結(jié)起來構(gòu)造成幾何實(shí)體。構(gòu)造實(shí)體法所得到的結(jié)果是一棵二叉樹,其葉子是基本體素或者變換參數(shù),結(jié)點(diǎn)則為布爾運(yùn)算或變換。使用這種表示法對形體的定義比較簡潔、明了,所需要的存儲空間也較少,但是它一般不能直接完成一些顯示輸出,因此,在必要時(shí)需要將它們變換成其他的表示方法,如邊界表示法。
(4)翼邊表示(winged-edge representation):將圖形的幾何信息和拓?fù)湫畔⒎謩e加以處理的圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它由美國斯坦福大學(xué)提出。使用這種結(jié)構(gòu)處理圖形時(shí),比采用將拓?fù)湫畔⒑蛶缀涡畔⒑显谝黄鹛幚淼慕Y(jié)構(gòu)有更高的靈活性,而且其規(guī)范化程度也高。所謂翼邊,是指從外面觀察平面立體時(shí),所能看到的每個(gè)棱邊的左右兩個(gè)鄰邊和構(gòu)成其周邊的四條鄰邊。采用翼邊結(jié)構(gòu)可以很方便地查找出各種元素之間的連接關(guān)系,但是使用翼邊結(jié)構(gòu)時(shí)需要占用較大的存儲空間。