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3D ACIS® Modeler (ACIS) 是 Spatial 久负盛名的 3D 造型引擎。ACIS采用面向对象的开放 C++ 架构，拥有强大的 3D 造型能力。同时集成了线框、曲面和实体造型的功能，支持流形和非流形拓扑，具备非常丰富的几何运算集，因此非常适用于构建具有混合造型功能的3D应用程序。

想要使用这样一款3D造型引擎，你先得知道3D ACIS® Modeler的5个基本功能。包括：“创造三维模型”、“修改三维模型”、“查询三维模型”、“管理三维模型”以及“验证和修复三维模型”。

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功能一——创造三维模型

大多数由3D ACIS Modeler启用的应用程序都会创建3D模型。其中，草图是用来创建曲线、圆、椭圆、线和的集合的过程。素描只是将点、用户输入点和切线连接起来，然后在二维网格上应用约束。曲线可以通过挤压、旋转、扫掠或剥皮来创建表面。表面能修剪和缝合，以创造固体。原始固体的构造遵循特定的c参数。这可能包括固体，如球体、托里体、长方体等。

最后，简单实体的重叠可以与布尔运算(如union和minus)相结合，形成复杂的三维模型。在3D ACIS Modeler中，3D模型也可以是非流形的，可以结合实体、双面板体和线材。

虽然以上这些都是几何内核的标准性能，但是为几何内核创建稳定、快速、高级的api却不是一件容易的事情。其中一种是空间训练，对于新的3D ACIS Modeler开发人员来说，他们正在编写一个函数来创建一个实体四面体 使用低级的接口。

功能二——修改三维模型

近年来，修改三维模型变得越来越重要。修改超出原始设计意图的3D模型的能力尤其重要，因为模型来自许多不同的来源，而设计意图通常在显式特征树中不可用。模型修改也是高质量3D模型的动力之一。

设计的目标是创造一个理想，设计的实践是制作一个原型，评估其特性，进行修改和重复。设计是迭代的。虽然修改 3D 计算机模型并不容易，但它比修改 3D 物理模型要容易得多。

除了设计，还有其他重要的工作流程需要三维模型修改:

• 从零件模型创建工具模型
• 一种基于物理的模拟模型的制备
• 定制，例如，鞋尺寸变化
• 提取: 删除用于分析或 IP 隐藏的模型的一部分

模型修改的标准工具之一是布尔运算，如联合和减法。非正则布尔运算对于统一用于创建模拟网格的CAD程序集非常关键。

与布尔运算相关的是投影和绕线函数。这些对于模压等模型定制非常有用。调合和倒角是工业零件建模的两种标准工具。Warping 是 一 个 通用 的 方法 来 应用 3 D——3 D 映射 到 3 D model.使用翘曲的工业操作包括弯曲、拉伸、扭转和回弹。

局部操作是用于修改三维模型上的区域或特征的运算符的集合。这些操作有用的应用程序包括:

• 直接编辑(移动面或移除面)
• 工具制作(变细面)
• 制造(偏移面和加厚片体)
• 模型愈合(调整面、替换几何图形和填充间隙)

功能三——查询三维模型

查看器可能是最基本的3D应用程序。由于我们的视觉皮层具有惊人的计算能力，查看器应用程序通过模拟旋转、缩放和平移来传递关于3D模型的大量信息。这个模拟的核心是几何内核评估器，它可以在任意分辨率下创建坐标和曲面导数(法向)数据。查看器应用程序必须将3D模型转换为多边形。这是一个由称为faceter的接口完成的过程。faceter需要问的问题比计算多得多——遍历拓扑结构、跨边界匹配表面数据、参数空间中的框等等。

除了查看器的功能外，faceter还必须生成用于播种外部网格应用程序的多边形网格，用于物理基础模拟。通常，mesher比viewer有更严格的要求，这就是为什么faceter有不同的接口。

与faceting相关的查询是采样。采样是一项重要的技术，在越来越多的应用，如坐标测量机(CMM)。选项包括弧长采样、基于曲率的采样和边缘关闭设置。

点距是计算一个或多个点到三维模型的距离，也是CMM领域的一个重要函数。点距既要快又要精确。在3D ACIS Modeler中，使用多线程可以提高速度。相关查询包括实体-实体距离和实体-实体冲突，这在许多行业中都是重要的功能。例如EDA行业的PCB设计过程，CAM行业的刀具轨迹设计。相关查询是实体极值，这在设计中也很有用。