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基于数字化技术的工程制图教学系统研究
作 者: 马惠仙
导 师: 林大钧
学 校: 华东理工大学
专 业: 机械设计及理论
关键词: 工程制图教学 数字化三维模型 3DS OpenGL 几何变换
分类号: TB23-4
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 19次
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内容摘要
工程制图课程是工科院校的基础课程,随着市场需求和信息技术的发展,对工程制图的教学提出了许多挑战。本课题“基于数字化技术的工程制图教学系统研究”,结合长期从事制图的教学工作积累,使用主流的商业软件SolidWorks三维设计绘图软件,研究如何将抽象的工程制图教学内容,通过数字化三维模型的表达,提高学生形象思维的能力,提高教学效率。结合教学中研发和积累的大量立体模型,将数字化的三维模型与工程制图教学体系融合,并从实用和便于维护出发,研发了数字化三维模型与多视图转化的专有工具。本论文研究中,利用SolidWorks三维设计软件,将制图教学中大量的例题、习题等内容,全部做成数字化三维模型库并保存,再通过3DS Max软件将文件格式转换为3DS格式。利用Visual Studio C++.net结合OpenGL进行windows编程环境下图形应用程序的开发,实现了3DS文件的读取和显示,以及对三维模型的几何变换,并在教学中进行了应用验证,为丰富工程制图教学内容和手段做了有益探索,是传统的工程基础课与新技术结合的有益尝试。
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-10 第1章 引言 10-15 1.1 课题研究的背景 10-13 1.1.1 国内外工程制图教学状况分析 10-12 1.1.2 国内院校工程制图教学情况 12-13 1.2 课题的研究目标与内容 13-14 1.3 论文的结构 14 1.4 本章小结 14-15 第2章 三维CAD技术在工程制图教学中的应用 15-31 2.1 数字化三维模型对工程制图教学的影响 15-17 2.1.1 CAI技术对工程制图教学的影响 15-16 2.1.2 三维模型库对工程制图教学的影响 16 2.1.3 3DS三维模型在数字化模型中的地位 16-17 2.2 传统工程制图教学与数字化三维模型的关系 17-20 2.2.1 数字化模型在工程制图教学中的优势 17-19 2.2.2 工程制图教学过程中应避免的问题 19-20 2.2.3 三维模型与二维视图的相关性 20 2.3 三维技术在工程制图教学中的应用 20-29 2.3.1 SolidWorks软件简介 20-21 2.3.2 三维技术在组合体视图中的应用 21-23 2.3.3 三维技术在零件图中的应用 23 2.3.4 三维技术在装配图中的应用 23-29 2.4 本章小结 29-31 第3章 三维模型格式转换 31-35 3.1 三维模型文件存储格式 31 3.2 SolidWorks文件格式转换 31-32 3.3 3DS文件格式 32-33 3.4 3DS文件的读取 33-34 3.5 本章小结 34-35 第4章 系统开发工具及相应技术 35-48 4.1 OpenGL概述 35-39 4.1.1 OpenGL函数库 36 4.1.2 OpenGL体系结构 36-37 4.1.3 OpenGL的功能 37-38 4.1.4 OpenGL图形操作步骤 38-39 4.2 OpenGL中三维物体的显示 39-40 4.2.1 坐标系统 39 4.2.2 从三维物体到二维图象 39-40 4.3 OpenGL中的几种变换 40-45 4.3.1 视点变换 41-42 4.3.2 模型变换 42 4.3.3 投影变换 42-45 4.3.4 视口变换 45 4.4 Visual StudiO C++.net 45-47 4.4.1 C++.net程序设计框架 46 4.4.2 Windows图形环境 46-47 4.5 本章小结 47-48 第5章 系统的总体设计 48-57 5.1 文档-视图架构的应用程序工作原理 48-49 5.2 基于3DS模型的多视图下几何变换的设计 49-50 5.3 重要类的定义 50-55 5.3.1 COpenGL类 50-52 5.3.2 COrthographic类 52 5.3.3 CTop类 52-53 5.3.4 CPerspective类 53 5.3.5 CInfopannel类 53-54 5.3.6 C3DSModel类 54-55 5.4 各个类在系统界面上管理的部分 55 5.5 本章小结 55-57 第6章 系统的具体实现 57-67 6.1 控制类的实现 57-62 6.1.1 分屏显示 57-59 6.1.2 控制面板设计 59-60 6.1.3 传递控制面板的参数 60-61 6.1.4 三维几何变换 61-62 6.2 3DS模型 62-64 6.2.1 3DS模型的加载 62-63 6.2.2 3DS模型的渲染 63-64 6.3 三视图的实现 64-66 6.3.1 正交与透视 64 6.3.2 场景绘制 64-65 6.3.3 三视图的绘制 65-66 6.4 本章小结 66-67 第7章 实例验证 67-71 7.1 关于多视图的相互切换 67-69 7.2 视图的几何变换 69-70 7.3 本章小结 70-71 第8章 结束语 71-73 8.1 总结 71 8.2 体会 71-73 参考文献 73-76 致谢 76-77 攻读硕士学位期间发表的论文 77
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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程设计与测绘 > 工程制图
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