2023年12月1日发(作者：一体机寿命一般几年)

定制Solid Edge工程图模板文件方法的探索

Solid Edge有四个模板文件：零件、装配、钣金和工程图。在生成新文件时应采用相

应的模板文件。模板可以用户化，用户可根据需要定制自己的模板文件。Solid Edge初始的

模板文件不便于生成符合我国机械制图国家标准的工程图样。本文将介绍适合于我国用户使

用的工程图模板文件的定制方法和内容。

1． 边框标题栏的绘制

（1） 启动Solid Edge进入工程图模块，选取下拉菜单“视图”中的背景页，可看到已存在

四种背景页：A4-Sheet、A3-Sheet、A2-Sheet、A1-Sheet，分别设定了A4、A3、A2、A1四

种图幅的幅面大小。显然，我们应增加适合于A0幅面的背景页，方法为：选取下拉菜单“文

件”中的“图页设定”选项后，在随之出现的对话框中的“大小”栏中选择A0幅面、在“名

称”栏中键入背景页名称：A0-Sheet。

（2） 点取绘图区域右下角的背景页名称如A3-Sheet，进入某一幅面的背景页环境，在该环

境下绘制所选边框标题栏格式中的图线，并将其中的文字写入。在制作完毕一种图幅的边框

标题栏后，再进入其它图幅的背景页环境，利用粘贴板生成各图幅的边框标题栏。

2． 投影角度及螺纹显示方式的设定

Solid Edge支持第一角画法和第三角画法，有两种螺纹显示方式：ANSI和ISO。设置方法

为：点取下拉菜单“工具”中的“选项„”菜单选项后，出现“选项”对话框，选择“第一

角”和“ISO”。

3． 尺寸标注式样的设置

Solid Edge允许用户修改或建立自己的尺寸风格，以符合国家标准及用户习惯。设置方法为：

点取下拉菜单“格式”中的“风格„”菜单选项后，将弹出一个对话框，在其“风格”类型

组框中选择“尺寸”，然后单击“新建”按钮，出现“新尺寸风格”对话框，以进行新尺寸

式样的设置。在该对话框中需设置各选项的如下内容：

1）“名称”选项：

“名称”栏：键入“GB1”

“基于”栏：选择“ANSI（毫米）”项

2）“单位”选项：

“线性 单位”栏：选择“毫米”项

其余取默认值。

3）“单位”选项：

“文本 字体”栏：选择“RomanS“项

“文本 字体大小”栏：键入“3.5“

“文本 方向”栏：选择“平行”项

“文本 位置”栏：选择“在上”项

“公差文本 大小”栏：键入“0.67“

其余取默认值

4）“间距”选项：

在“文本间距”栏、“字符间距”栏、“符号间距”栏、“前缀/后缀间距”栏、“水平框间距”

栏中分别键入“3.5“

其余取默认值

对于其余各选项，在一般情况下使用默认值即可，但在特殊情况下也需进行设置，如在标注

螺纹直径时，应选中“端部图形和符号”选项中的“抑制直径”。

4． 线型设置

在绘制机械图样的过程中，将用到各种线型，在Solid Edge中的设置方法 ：点取下拉菜单

“格式”中的“风格„”菜单选项后，将弹出一个对话框，在其“风格（T）”类型组框中

选择“线”后，在“风格（S）”类型组框中将显示出Solid Edge已设置的各种线型，单击“修

改”按钮，利用随后出现的“修改直线风格”对话框，对各线型的“颜色”、“宽度”、“类型”

加以修改，即可得到所需要的各种线型。

5． 注写汉字的设置

在写汉字之前，必须对文本格式进行设置。设置方法为：点取下拉菜单“格式”中的“风格„”

菜单选项后，将弹出一个对话框，在其“风格（T）”类型组框中选择“文本”，单击“新建”

按钮，利用随后出现的“新文本属性”对话框，设置汉字格式。设置内容如下：

1）“名称”选项：

“名称”栏：键入“汉字A”

“基于”栏：选择“Normal”项

2）“段落”选项：

“字体（F）”栏：选择“仿宋”项

“文本大小”栏：键入“3.5”

“文本颜色”栏：选择“蓝色”项

“语言（G）”栏：选择“中文（中国）“项

其余取默认值

6． 表面粗糙度代号的设置

单击“表面粗糙度符号”按钮后，出现其设置工具条，然后单击“属性”按钮，利用出现的

“表面纹理符号属性”对话框，设置常用的表面粗糙度代号中的“符号类型（M）”、“表面

位置（L）”及数值，若表面粗糙度代号中无数值，应用“空格”代替数值的输入。对每一

种表面粗糙度代号应在“保存设定（S）”栏中键入相应的名称，加以保存，以便于选择使

用。

7． 形位公差代号的设置

单击“特性控制框”按钮，将出现其设置工具条，然后单击“属性”按钮，利用出现的“公

差框格属性”对话框，设置常用的形位公差代号中的各种符号及数值。对生一种形位公差代

号应在“保存设定（S）”栏中键入相应的名称，并保存。

8． 焊接代号的设置

单击“焊接符号”按钮，将出现其设置工具条，然后单击“属性”按钮，利用“焊接符号属

性”对话框，设置常用的焊接代号中的各种符号及数值。对每一种焊接代号应在“保存设定

（S）”栏中键入相应的名称，并保存。

9． 明细表格式的设置

单击“明细表”按钮后，出现其设置工具条，然后单击“属性”按钮，利用“零件列表属性”

对话框，设置明细表的格式。在该对话框中，需设置各项目的如下内容：

1）“总体”选项：

“保存设定（S）”栏：键入“MXB1”

“文字样式”栏：选择“GB1”项

“字型”栏：选择“仿宋”项

其余取默认值。

2）“大小/位置”选项：

“文本区”栏：选择“页脚”项

“X原点（X）”栏及“Y原点（Y）”栏：根据所用标题栏格式键入明细表坐下角坐标值

“清单最大高度”栏：根据明细表的内容键入最大高度值

其余取默认值。

3）“列表”选项：

根据所用明细表格式，将所列表项用“增加”按钮由“可用栏”加入“所用栏”；用“向上

移动”及“向下移动”按钮调整各表项在“所用栏”中的上下位置，以适应各表项在明细表

中的左右位置；在“列表宽度”栏中键入各表项对应的表宽度数值；在“题头”栏中键入各

表项的题目名称；在“题头安排”栏及“数据排列”栏中选择各表项的题目及表项数据的对

齐方式。

4）“查询”选项：

选中“更改实体顺序（从底到上）”栏，其余取默认值。

10． 剖切符号样式的位置

11． 单击所绘制的剖面分割线，然后单击“属性”按钮，出现了“切割平面属性”对话框，

选中“总体”选项中的“远离”项，即可使剖切符号的式样符合我国国家标准。

按照上述方法将模板文件的内容定制完毕后，以模板文件的格式保存至“Solid

EdgeProgramTemplate”文件夹中：文件名由用户确定，扩展名为.dft，如。这样在

以后进入工程图模块时，选择模板文件，即可方便地绘制出符合我国国家标准的工

程图样。

Solid Edge自定义钣金展开补偿量应用研究

【摘 要】在Solid Edge的帮助中，对自定义钣金展开补偿量叙述得比较简单。本文分析了欲使此功能达到工程

实用必须注意的几个问题。

【关键词】折弯角 补偿量

Solid Edge的钣金模块提供了钣金件展开时自定义折弯补偿量的功能，调用方法在帮助中已有说明。但笔者在

使用过程中摸索发现，若要使此功能实用并符合工程实际，有几个问题必须注意。下面逐一详述（经笔者验证，

对Solid Edge从版本8到11均适用）。

折弯角的定义

如图1，在基体薄片AC上做折边CF。在特征操作过程中，Solid Edge定义的折弯角为∠ACF。但在补偿量文件

中，折弯角的定义为∠DCF，恰好为"Solid Edge折弯角"的补角。用户在编辑时应注意。

补偿量的补偿量

如图1，用户一般在特征操作时，定义基体薄片AC长为lAC，折边CF长为lCF。

展开后希望得到总展开长度为l总＝lAC＋lCF＋补偿量。但由于折弯半径的存在，

Solid Edge生成的实际总展开长度为l总＝lAB＋lEF＋补偿量 ，比期望值少了

lBC＋lCE。因此，用户在编辑时，应根据折弯角∠ACF和折弯半径r

对补偿量进行修正，加上2rctg(∠ACF/2)。笔者称其为补偿量的补偿量。

折弯角的正负值

图1 补偿量的补偿量

在特征操作中，给出折弯角数值时，由于所选棱边和折边相对于基体生成方向的

不同，会出现折弯角显示在折边内和折边外两种情况，分别如图2和图3所示。

笔者经过实践发现，对于图2情况，中的折弯角按正值输入（补角，

64°）。而对于图3情况，则必须按负值输入（补角，－64°）。不然在展开时

将得不到预期的补偿量。

"25行"问题

图2 折弯角的正负值

按照Solid Edge的默认设置，中对应一种材料厚度，补偿量数据最多可输入25行，即最多定义25个

折弯角。但在一般工程实际中，特别是考虑到前面所述"正负折弯角"，往往需要修改这一极限值。下面给出修改

方法：

 退出Solid Edge，并安装Visual Basic（5.0或以上）。

 进入Customsheetmetaltable_iso，可见类型为Visual Basic

Project。双击之，进入Visual Basic界面，在右上角"工程－ISOTable"

窗口内打开"类模块"（单击前面的＋）。

 双击Tabledef()，弹出TableDef的代码窗口，找到下面5

行： Dim m_Radius(25)As Double Dim m_Angle(25)As Double Dim

m_FlatLength(25)As Double m_TableCount=25 If m_TableCount<26 Then

假设需要的极限值为n行，则前4行里的25改为n，第5行的26改为(n+1)，

存盘。

 单击主菜单"文件"下的"生成„"，路径不变，覆盖原文件。

现在，中就可以输入n行补偿量了。

以前，我公司在生成钣金展开图后，由于未注意到以上问题，要花大量时间来手工调整。有人因此得出"Solid

Edge只适合做效果图"的遗憾结论。现在，利用编辑好的，符合本单位补偿量规范的展开图一次生成。

实践证明，该项成果彻底打破了Solid Edge的应用瓶颈，解放了设计工程师，极大提高了设计效率。公司因此

掀起了新一轮"学CAD、用CAD"的热潮。 图1 补偿量的补偿量 图2 折弯角的正负值 图3 折弯角的正负值

图3 折弯角的正负值

Solid Edge图形转换的研究

【摘 要】本文根据作者使用Solid Edge教学的经验，研究了Solid Edge图形转换的必要性、图形转换的方法

并探索了Parasolid、IGES、STEP等图形数据格式。提倡在机械类专业教学中应用Solid Edge、Unigraphics。

【关键词】Solid Edge Unigraphics I-deas Graphical Conversion Parasolid IGES STEP

研究图形转换的必要性

为配合中国加入WTO后制造业适应世界经济高速发展的要求，美国EDS公司愿意协助中国解决制造业产品设计的

创新能力问题。这一能力的培养应从大学阶段开始，使学生在一个完整的三维CAD的教学环境中学习与实践。2000

年8月EDS公司向中国教育部赠送20,000套Solid Edge最新三维CAD软件，支持具备一定条件的中国高等学校，

建立三维CAD的教学环境，培养大学生在制造业产品设计方面的创新能力。二年来，师资培训、组织编写教材、

颁发培训证书等方面的工作推动了我国高等教育机械学科在CAD/ CAE / CAM领域的教学改革。

在我国第八、第九个五年计划期间，高等教育机械学科的制图、机械设计、毕业设计等教学环节经历了从图板到

二维设计软件的一次革命。三维建模程序在设计领域中迈出了革命性的一步，彻底改变了传统的设计理念--从设

计人员依靠想象力绘制各种视图到直接绘制三维模型，再由计算机自动生成详细的视图。这使设计人员从想象各

种视图的困境中解放出来，从容地设计、分析零件，并自动生成工程图。完成设计工作后，可以使用其中的应用

模块Manufacturing选择描述零件的几何图形，输入制造信息，并生成刀具位置源文件（CLSF），用于驱动大多

数NC机器。这样一来，就产生了从一种CAD软件到另一种CAD软件之间的图形数据转换的研究课题。

CAD/CAM技术在工业界得到了广泛应用，越来越多的用户需要把他们的数据在不同的CAD/CAM系统之间进行交换。

CAD软件发展到今天，形成了两种核心技术，即EDS的Parasolid核心技术以及PTC公司的ACIS核心技术两种核

心的发展必然导致一些企业用户用Unigraphics，另一些用户用PRO/E还有一部分用户用其他一些软件。这样在

产品更新换代、企业协作的图形文件数据交换中，必然形成一个图形文件转换的问题。为此，本文着重讨论了这

些图形文件的图形转换（Graphical Conversion）等技术问题。

*.dwg，*.dxf格式图形的转换

DWG是AutoCAD图形文件使用格式，以紧缩格式存放，可与其他CAD系统进行数据共享和交换。图1为在Solid Edge

V9中建立的机械零件三维图形、插入到工程图中生成三视图、保存为*.dwg文件格式、在AutoCAD2000中打开的

情形。图形转换后必须进行文本格式的变换。

DXF是由Autodesk公司建立的一种用于精确描述AutoCAD图形的ASCⅡ格式的内部文件转换格式。目前大多数CAD

软件都支持DXF格式。DXF格式已经成为一种工业标准。图2是在AutoCAD中绘制的建筑平面图、保存为DXF格

式、在Solid Edge V9中打开 二维图形。

用Parasolid图形文件转换三维图形

参数化三维实体（Parasolid）是一种广泛应用于CAD/CAM/CAE软件中的几何核心。EDS在Parasolid软件开发上

的投资已经超过了400个程序员年。目前它是世界上最强大和最快速的核心模式。Parasolid可用于全部MCAD软

件，是中端MCAD市场成功的媒体，是加入用于高端系统（Unigraphics）的唯一核心模式。

由于Solid Edge与Unigraphics都是以Parasolid为几何核心，因此Unigraphics可直接打开Solid Edge图形

文件。但Unigraphics不接受中文文件名、文件夹及文件名中间有空格的文件。

在Solid Edge环境中创建的零件、钣金、装配体可保存为Parasolid文本格式（*.x_t），然后在以Parasolid

为内核的图形软件中导入。

转换方法：

 把Solid Edge的三维装配体保存为Parasolid文本格式（*.x_t）。如图3所示。

 打开Unigraphics新零件文件。完成Parasolid文件的产生后，将Solid Edge关闭。接下来打开

Unigraphics V18程序。首先点击"文件（File）-->新文件(New)"选项，系统将显示新零件文件对话框。

然后将对话框中的单位（Units）栏设定为毫米（Millimeters），输入新文件名称，按下OK钮，即可完

成打开新零件文件的操作。

 导入Parasolid文件。首先点击"文件（File）-->导入(Import)-->导入Parasolid"选项，系统将出现导

入参数化三维实体(Import Parasolid) 的对话框，输入由Solid Edge所调出的Parasolid文件，点击

OK钮，即可完成导入的，如图4所示。

基本图形转换规范（IGES）

IGES基本图形转换规范是一套表示CAD/CAM系统中常用的几何和非几何数据格式以及相应的文件结构，用于解决

数据在不同的CAD/CAM系统间进行传送的问题。

产品模型数据转换标准（STEP）

（1）STEP的诞生

为了克服IGES存在的问题，扩大CAD/CAM系统中几何、拓扑数据的转换范围，ISO/IEC JTC1的一个分支技术委

员会（SC4）开发了产品模型数据转换标准STEP。

STEP的产品模型数据是覆盖产品整个生命周期的应用而全面定义的产品所有数据元。产品模型数据包括进行设

计、分析、制造、测试、检验零部件或机构所需的几何、拓扑、公差、关系、属性和性能等数据。另外还包括一

些与处理有关的数据。但不包括热处理等方面的数据。产品模型对于生产制造、直接质量控制测试和支持产品新

功能的开发提供了全面的信息。

（2）用STEP转换图形

首先在Solid Edge零件环境中建立连杆模型，保存为*.stp格式，如图8所示。然后打开Unigraphics新零件文

件。完成STEP文件的产生后，将Solid Edge关闭。接下来打开Unigraphics V18程序。首先点击"文件（File）

-->新文件(New)"选项，系统将显示新零件文件对话框。将对话框中的单位（Units）栏设定为毫米（Millimeters），

输入新文件名称，按下OK钮，即可完成打开新零件文件的操作。最后，导入STEP文件。首先点击"文件（File）

-->导入(Import-->TEP203)"选项，系统将出现导入产品模型数据转换标准（Import STEP203）对话框，再选择

由Solid Edge所调出的STEP203文件，点击OK钮，即可完成导入的操作，如图9所示。

（3）STEP的三层结构概念模式

在STEP中采用了形状特征信息模型进行各种产品模型定义数据的转换，建立能存入数据库中的一个产品模型的

完整表示，而不仅是产品的图形或可视表示。STEP中产品模型信息分为应用层、逻辑层和物理层三层结构，如图

10所示。

（4）STEP的基本组成

产品模型数据转换标准STEP为CAD/CAM/系统提供中性产品数据的公共资源和应用模型，它涉及到建筑、机械、

结构、电气、电子工程以及船舶机构等领域。具体组成如图11。

总 结

据EDS公司报道，密根大学工程学院已增加了Solid Edge课程作为它的学生必需学习的计算机辅助设计软件。

Solid Edge（以易学易用而闻名于世的CAD中档系统）将被用于连接另外两个功能强大的EDS公司的CAD/CAM应

用软件Unigraphics和I-deas，使得学生在整个学习和职业生涯中发展他们的技能。

目前我国大学、高职高专学校的教学设备与国际上先进国家和地区相比还有一定的差距，很少有图形工作站。因

此在推广应用CAD三维设计教学中应尽量选择微机级的三维软件。

对于PentiumⅢ电脑及Windows2000操作系统，建议在机械制图课程中选用Solid Edge。在机械原理与机械零件

课程设计时可以用Solid Edge进行三维实体造型及装配，在机械类专业课程中可以用Unigraphics。这样在毕业

设计或做毕业论文时学生可以在老师指导下进行工程分析和数控编程。

三维原型的OpenGL真彩光照方法

【摘 要】 本文介绍了一种功能强大的图形编程接口——OpenGL，介绍了使用OpenGL作三维显示的多种方法，给出了应用

OpenGL作三维原型可视化的一般步骤：数学描述、空间放置、颜色与光照、光栅化，并就具体实现的每一步指出了相关的技

术要点。在快速成型原型软件中采用OpenGL方法作三维真彩光照显示，增强了快速成型商品的生命力与竞争力，提高了原型

件在制造完成前的视觉直观能力。

一、引言

快速成型技术已经稳步进入了商品化进程，广大用户在要求快速成型系统具有更高的精度、更快的速度、更稳定的性能和更

便宜的价格的同时，也要求系统本身具有漂亮的外观以及友好而丰富的软件界面。用户在进行三维CAD造型时，对CAD系统

彩色清晰的三维显示效果已经产生了强烈的印象，通常希望在原型制造过程中也能够看到同样真实的零件图形，这就对三维

原型的可视化提出了一定的要求。美观而真实的三维模型显示功能，必将提高快速成型商品的生命力和竞争力。

计算机图形学的发展使得三维表现技术日臻完善，人们已经能够在一定程度上再现现实世界中的三维物体。在计算机中显示

三维物体的大致过程如图1所示，主要由一系列三维坐标变换功能来实现。这是一个相当复杂、费时的过程，要求软件设计

人员具有相当深厚的计算机图形学功底。

图1 三维图形显示流程

微软公司长期研究三维图形开发工具之后，在Window NT和新版Windows 95以及后续的Windows系统中提供了OpenGL，对三

维坐标变换过程进行封装，为一般用户提供了一个方便、有效的图形接口。OpenGL一经出现，就被认为是高性能图形和交互

式视景处理的标准，在计算机图形处理中得到了广泛的应用。

OpenGL提供了一种直观的软件编程环境，大大简化了三维图形程序的开发过程，性能较为优越。用户在做三维显示时，省去

了大量的投影、透视、消隐、光线处理等算法设计，软件编程变得相对简单，用户可以更加专注于功能、效果等技术细节，

深受广大图形开发人员的喜爱。据考证，UG II、Pro/ENGINEER等三维造型软件在实现显示功能时就采用了OpenGL接口，因

此，在快速原型软件界面中，采用OpenGL实现三维显示功能是切实可行的。

本文介绍了OpenGL的基本特征，以及采用OpenGL做三维显示的方法、步骤，详细描述了原型显示编程方法。

二、OpenGL简介

OpenGL是输出到图形硬件的一个软件编程接口，大约包括120条不同命令，用来定义3D物体和交互式3D应用的各种操作。

OpenGL用户必须从几何图元(Geometric primitives)的点、线和多边形开始构造所希望的三维模型。它在构造三维立体时，

从共面性能考虑，特别推荐使用三角形。它具有建模、变换、光线处理、色彩处理、动画以及其他更先进的高级图形处理能

力，如纹理映射、物体运动模糊效果等，可以制作真实感非常强烈的三维立体图形。

1．生成图形的基本步骤

为了满足不同的三维效果要求，OpenGL提供了多种三维物体绘制方式：如线框，深度，反走样线框绘图方式，平面明暗处理

方式，光滑明暗处理方式，加阴影和纹理的绘图方式，运动模糊的绘图方式，大气环境效果以及深度域效果等。虽然这多种

方式采用的表现手法不一样，但它们生成图像的基本步骤是一样的。

(1)构造形状 根据基本图形单元建立景物模型，并且对所建立的模型进行数学描述(OpenGL把点、线、多边形、图像和位图

都作为基本图形单元)。

(2)空间放置 把景物模型放在三维空间的合适位置上，并且设置视点以观察所感兴趣的场景。

(3)色彩与光照 根据应用要求来确定色彩，同时确定光照条件。

(4)光栅化 把景物模型的数学描述及其色彩信息转换成计算机屏幕上的象素点。

在上述步骤中，为了提高绘制速度，改善系统性能，OpenGL也执行了消隐等其他操作。从软件编程角度，最大程度上概括来

说，其实只有三个基本绘制操作：清除窗口、绘制几何模型和绘制光栅物体图像。

2．OpenGL库文件

为了提供功能强大的图元绘制命令，简化编程工作，Windows提供了四个OpenGL库文件。

(1)OpenGL功能库(GLU) 包含几个使用低级的OpenGL命令的例程，可以用来创建指定视角的投影模型，执行多边形镶嵌和表

面着色，这里使用glu命令前缀。

(2)OpenGL X窗口系统扩展库(GLX) 提供创建OpenGL上下文和相关的X窗口系统的可画窗口。它提供了与X窗口系统的相挂

接功能，这里使用glx命令前缀。

(3)OpenGL编程指南辅助功能库 结合讨论教学使用，可以通过ftp获取，使用aux命令前缀。

(4)Open Inventor独立产品 提供预建的对象和用于交互的内置事件模型，用于创建和编辑三维场景的高级应用部件，以及

打印对象和与其他图形格式交换数据的能力。

三、三维原型的显示方法

在快速成型系统中，三维原型的显示同样遵循以上方法，也要经过零件模型的数学描述、零件模型的放置、零件模型的颜色

和光照以及零件模型的光栅化步骤。

1．模型的数学描述

目前，在快速成型系统中存在多种三维(或2维1/2维)模型描述方法，如：STL、CLI、RPI、IGES、HP/GL、CT、LEAF文件格

式等，其中，比较常用的还是STL文件格式。STL文件采用表面三角形序列来描述三维物体。每一个三角形，由三个顶点和一

个法向量来描述，而三角形又正好能够保证三点共面，其他格式的数据都可以通过三角化来作显示。以STL格式为例，作显

示时可采用三角形为基本图元。

glBegin(GL_TRIANGLES);

for(m=0;m<3;m++) //每个三角形面的顶点循环

{

glNormal3dv(norm[m]); //第m顶点的法向矢量

glVertex3dv(position[m]); //第m顶点的位置坐标

}

glEnd();

2．模型的空间位置

实体零件模型在三维空间中的放置也就是取景，取景之后产生最终所需的画面。取景过程与照相取景相类似。

(1)取景变换 取景变换就是将实体模型零件取进画面。OpenGL使用glTranslate (TYPE x，TYPE y，TYPE z)执行取景变换，

其中三个参数表示实体零件在x、y、z三个方向上的放置位置。

(2)模式变换 指定放置模型和确定模型的方向，即旋转、移动、缩放该模型。OpenGL使用glRotate(TYPE angle，TYPE x，

TYPE y，TYPE z)执行旋转变换，其中，参数angle表示旋转角度，x、y、z表示旋转轴的方向矢量；用glTranslate(TYPE x，

TYPE y，TYPE z)执行缩放变换，其中三个参数表示x、y、z三个方向上的缩放因子。

(3)投影变换 投影变换就是要将三维模型在二维平面上显示出来。投影变换分透视投影和正交投影两种。透视投影使得远处

的物体显得细小，其函数为glFrustum()；正交投影不影响显示对象的相关大小，而是直接映射到屏幕上，函数为glOrtho(TYPE

left，TYPE right，TYPE top，TYPE bottom，TYPE near，TYPE far)，其中的参数指定远近两个剪切板的大小和位置，这两

个剪切板构成取景盒，也就是包含模型和背景的包容区间。正交投影广泛应用于建筑和CAD应用中。

(4)视区变换 视区是显示模型的矩形窗口区域，用窗口坐标来衡量，它决定了图像在屏幕上的显示大小。OpenGL中决定视区

的函数是glViewport(Glint x, Glint y, Glsizei width, Glsizei-height)，其中，参数(x, y)指定视区的左下角，width

和height指定视区的大小。一般使视区和取景盒的宽高比相同。

3．模型的颜色和光照

平滑过渡的颜色和适当的光照可以给三维模型带来强烈的真实感。

(1)颜色 OpenGL对于颜色显示提供了RGBA模式和颜色索引模式。对于大多数系统来说，用RGBA模式可以比用颜色索引模式

同时代表更多的颜色。对于诸如浓淡处理、光照、纹理映射、雾化、图形保真和混合这几种效果来说，RGBA模式比颜色索引

模式提供更大的灵活性，效果更明显。因此，在快速原型显示时，为了突出三维效果，推荐使用RGBA模式。

(2)光照 在OpenGL模型中，光照可采用一个或多个光源来实现，只有模型有表面吸收和反射光线时，光源才会起作用。OpenGL

把光照细分为四个独立组成部分：发射、环境、散射和反射，在这四种组分的共同作用下，形成所要求的光照效果。快速原

型光照过程如下：

1)定义归一化三角形面法矢量；

2)创建光源属性；

3)选择光照模式；

4)定义原材料属性；

4． 模型的光栅化

实体模型在绘制到画面上之前，还需要设置画面的像素格式。可在Windows系统中，设置为支持OpenGL方式、双缓冲区、RGBA

模式、24位色和32位z缓冲区。

至此，三维原型的真彩显示顺利完成，整个工作流程如图2所示。

图2 快速成型系统中实体模型的三维显示流程图

四、结论

在快速成型系统中，利用OpenGL制作三维原型的显示图形，可以使用户界面的美观程度大大提高，提高产品的市场竞争力。

在OpenGL三维显示图形的帮助下，用户可以在模型制作完成以前看到它的整体形状和有关细节，符合技术人员CAD造型后的

视觉要求，有极好的直观效果。需要注意的是，OpenGL图形要达到极好的三维效果，需要仔细选择浓淡处理、光照、纹理映

射、雾化、图形保真和混合等多种技术，采用合适的光源个数与光源属性，需要探求许多技术参数的满意值。所有这些要求

编程人员采用理论与实践相结合的方法来探求，具有很强的经验性。不管怎么说，从目前来看，OpenGL确实是一个讨人喜欢

的三维显示工具，它具有旺盛的生命力，适合于快速成型原型显示功能的要求。

Q45.如何計算鈑金展開的中立面係數?

折曲延伸一覽表

一般黑鐵版:

B 4.5 5.5 8.5 11 17.5 22 28 45 89

V 6 8 12 16 25 32 40 64 125

1.3 2 2.6 4 5 6.5 10 20 ir0.8

1 1.0 1

1.2 1.2 1.2 1.2

1.4 1.6

1.7 1.85 2.0

1.9 2 2.3

2.1 2.5

2.5 2.5 3.0

3.3 3.7 4.2 4.0

2.7

板厚t

4.5 3.8 4.1 4.4

5.0 4.1 4.4 4.65 5.6

6.0 5.0 5.3 6.4

8.0 7 10

9.0 8.3

10.0 8.8 11.2

不銹鋼鈑:

B 4.5 5.5 8.5 11 17.5 22 28 45 89

V 6 8 12 16 25 32 40 64 125

ir0.8 1.3 2 2.6 4 5 6.5 10 20

板厚

1.0 1 1

1.2 1.2 1.2 1.5

1.6 1.8

2.0 1.92

2.3 1.9 2

2.5 2.1

3.0 2.6

4.0 3.4 3.8 4.2

5.0 5.0

6.0 5.6

3.0

說明:

B ＝ 折曲的最短邊

ir ＝折曲半徑

V＝折床底模V槽的寬度

黑鐵 V ≒ t x 6(約板厚的6倍)

白鐵 V ≒ t x 8(約板厚的8倍)

中立面係數公式 ：NF= X / t

Y=2 x πx ( ir + NF x t ) x (90°/360°) 例 :

鈑厚t ＝ 2.0 , 折曲半徑ir ＝ 2.0 ＞ 查表

折曲延伸 ＝ 1.7 代入 中立面係數計算程式

拉料長度＝ 1.7 x 2 (註 :拉料長度 ＝折曲延伸 x 2)

中立面係數 ＝ 0.4642 將係數填入

工具 ＞ 選項 ＞ 零件性質 ＞ 中立面係數

簡易公式：(不考慮折曲半徑,ir ＝ 0)

中立面係數公式 ：NF=(t-k)*4/(t*pi)

(k：扣料長度)