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VRML(virtual Reality Modeling Language)是广泛应用于Web的三维造型语言,同时也是在Internet上传输VR图像的国际规范,能表达模型的颜色纹理信息。使RP系统接受VRML格式可以制造出彩色工件,同时避免STL格式带来的不足,例如精度损失、易出现裂缝等,因此开发能够接受VRML模型的RP软件具有重要工业应用价值。本文对基于VRML的RP分层处理技术进行了系统研究。 首先,在对VRML文件嵌套、编组、引用等技术进行分析的基础上,设计了以三维几何形体为单位、便于模型分层处理的内部模型;分析推导了VRML坐标变换节点Transform的作用矩阵以及与之等价的OpenGL坐标变换语句序列;研究了VRML文件读入及相关信息的提取技术,建立了用于模型显示及分层处理的内部数据模型,实现了VRML模型的可视化。 其次,在分析内部模型表示方式的基础上,提出了适合于VRML模型的分层处理方案及方法。该方案采用不同方法处理VRML基本几何体(球体、圆柱体、圆锥体、长方体)与多面体的分层。若基本几何体转换到世界坐标系中仍是正则几何体,则在世界坐标系中进行分层处理,否则将平面转换到几何体所在局部坐标系中,并在局部坐标系中进行分层处理,然后将分层结果转换到世界坐标系中,对于多面体则在世界坐标系中进行分层处理。在分层方向的选择上,利用OpenGL模型视图矩阵实现了模型的重定位。在全面分析平面与基本几何体各种相交情形的基础上,推导了各情形下的相交条件及交线几何表示,并研究了其离散化方法。该方法具有稳定性强、精度高、速度快的特点,能适应RP加工的层片文件格式要求。 在上述研究成果的基础上,利用VC++6.0和OpenGL开发了基于VRML的RP分层处理软件系统。该系统分层精度比较高,可扩展性好,能适应未来彩色原型、网络与虚拟制造的发展趋势。