刘爱军， 黄松波， 闫光荣

（1. 北京数码大方科技股份有限公司，北京 100094；2. 北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京 100191）

从20世纪50年代至今，几何建模技术经历了3个阶段：线框造型、曲面造型和实体造型[1]。线框造型采用顶点和边两种拓扑元素及其相互关系来表示三维物体的形状，优点是表达简单，易于处理，其输入的信息仅为一系列点及其连接关系。但缺点是具有二义性，不能消隐和真实感显示物体。曲面造型主要依据顶点、边、表面3种拓扑元素及其相互间的拓扑关系来描述三维物体的形状[2]。因提供了三维物体的表面信息，能够进行隐藏线的消除和图形的真实感显示。其缺点是没有明确地定义三维物体的实心部分，不能进行物体的重心、质量、惯性矩等物性参数的计算。实体造型是20世纪70年代开始发展起来的一门新的造型技术，比曲面造型增加了三维体的实心部分的表达，得到了三维形体的无二义性描述，从而能够在一个完整的几何模型上实现零件的质量计算、有限元分析、数控加工和消隐渲染图的生成。20世纪90年代，美国PTC公司在实体造型的基础上引入参数化特征造型技术，将几何建模技术推高到一个新阶段。当前，主流CAD软件均采用参数化特征造型作为主要的几何建模手段。

经过 20多年的发展及在工程技术行业中的应用实践，参数化特征造型被认为是一种可以满足制造业产品设计需求的建模技术。但是，随着工业界对CAD技术应用的深入和细化，用户个性化设计需求不断提升，对设计部门而言，如何快速响应用户需求、缩短新品研发周期、快速完成产品升级，成为了企业迫切需要解决的关键问题。……