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1、第三章 设计数据的处理技术,概述 3.1 数表的计算机处理 3.2 线图的计算机处理 3.3 数表的公式化处理 3.4 数据库的基本原理与应用,概述,设计数据,数表,线图,常数数表,普通线图,列表函数,程序化 （数组）,单个编程处理,文件化,数据库,离散为数组,插值计算,函数拟合,直接应用公式,折线图,带有公式,处理方法,数据类型,设计数据类型 及常用处理方法,3.1 数表的计算机处理技术 3.1.1 数表的数组化,一维数表 例：由三角胶带包角查取修正系数k 用2个一维数组进行程序化 。 float alfa8=90.0,100.0,110.0,120.0,130.0,140.0,150.0,
2、160.0; float kalfa8=0.68,0.74,0.79,0.83,0.86,0.89,0.92,0.95;,3.1.1 数表的数组化,二维数表：齿轮传动工况系数KA 用二维数组进行程序化 float a33=1.0,1.25,1.75,1.25,1.5,3.0,1.5,1.75,3.25;,检索齿轮传动工况系数C语言程序： #include main() int i,j; float ka33=1.0,1.25,1.75,1.25,1.5,3.0,1.5,1.75,3.25; while(1) printf(“输入原动机载荷特性(0,1,2): ”); scanf（“%d”， ,
3、多维数表：齿 形 公 差 ff,用三维数组表示ff4612,多维数表：控制量个数大于2的数表，可用多维数组表示。 如齿轮齿形公差表的三维组： float ff4612= 3.1,3.6, ,90,3.4,3.0,125,3.5,3.4,140, 3.4,3.0,112,3.5,3.2,140,3.4,280, 3.6,3.4,160,3.8,3.8,180,4.5,450, 3.0,4.2,224,3.2,4.5,250,5.0,500 ;,3.1.2 数表的文件化,数表数组化表示存在的不足： 1）使程序膨胀、累赘，仅适合于小型数表； 2）数据的独立性较差 数表文件化： 可使程序简练； 使数表
4、与应用程序分离； 一个数表文件可供多个应用程序使用； 提高数据系统的可维护性。,平键数表文件化,建立数表文件C语言程序： #include #define num=12 struct key_GB float d1,d2,b,h,t,t1; key; void main() int i; FILE *fp; If(fp=fopen(“key.dat”,”w”)=NULL) printf(“Cannot open the data file”); exit(); for(i=0;inum;i+) printf(“record%d: d1,d2,b,h,t,t1=”,i; scanf(“%f,%f
5、,%f,%f,%f,%f”, ,给定轴径d尺寸，从 “key.dat”文件检索键槽尺寸， #include #define num=12 struct key_GB float d1,d2,b,h,t,t1; key; void main() int i; FILE *fp; while(1) printf(“Input the shaft diameter d=”); scanf(“%f”, ,3.2 线图的计算机处理技术,线图一般处理方法： 附有公式的线图：将公式直接编写到程序中； 一般线图：先将线图离散为数表，进行程序化处理； 复杂线图：分别编程处理。,一般线图的处理,x=0时渐开线齿轮
6、当量齿数和齿形系数关系曲线,分割离散原则：各分割点间的函数值不致相差很大。,复杂线图的处理,对数坐标直线边方程：,若给出Px值，可求得lgNy。,可得：,V型皮带选型 折线图,void belt(int n,float p,int *k) float c; c=log10(490.0)+(log10(p)-log10(0.8)*(log10(4900.0)-log10(490.0) /(log10(3.8)-log10(0.8) if(n=4900|n=10*c) *k=0 ;O型带 else c=log10(100.0)+(log10(p)-log10(1.0)*(log10(3400.0)
7、-log10(100.0) /(log10(10.5)-log10(1.0) if(n=3400|n=10*c) *k=1 ;A型带 else ,C语言实现：,3.3 数表的公式化处理,改写成为：,可见，g(x)是两个基本插值多项式的线性组合。,线性插值 (两点插值）,列表函数,线性插值C语言函数程序,float inter(float x,float x1,float x2,float y1,float y2) float y; y=y1+(y2-y1)/(x2-x1)*(x-x1); return(y); ,抛物线插值（三点插值）,3.3.3 函数拟合,：,函数插值存在的不足： 严格通过每
8、个结点，复印了原有的结点误差； 仍需将各结点数据进行存贮，占用存贮空间。,函数拟合: 曲线不要求通过已知结点，仅反映数据变化趋势。,1 、拉格朗日 插值 曲线 2、函数拟合曲线,3.4 数据库在CAD/CAM作业中的应用 Visual FoxPro数据库管理系统,是一种关系型模式，为目前应用最广泛的微机型系统，被称之为大众型数据库管理系统； 提供友好的集成环境，具有Windows窗口功能； 可通过系统菜单、工具条或命令窗口进行数据库的创建、维护和各种应用操作，包括数据记录的输入、修改、插入、删除、剪切、拷贝、粘贴等作。 有较强的数据管理功能、丰富的开发工具，用户可利用编辑器、设计器、项目管理器
9、等工具，开发功能齐全的应用程序。,FoxPro数据类型 字符型(character)：用于表示包括汉字和各类字符在内的字符型变量数值，一个字符占用一个字节，字符型变量最多为254个字节。 数字型(numeral)：用于表示包括正号、负号、小数点及0-9的数字型变量的数值，占用8个字节的内存。 日期型(Data)：用于表示月、日、年的日期型变量的数值，占8个字节。 逻辑型(logical)：用于表示由逻辑真或逻辑假构成的逻辑型变量的数值，只用1个字节。 备注型（Memory）：用于存放由可变长度的ASC码组成的字段的数值，用10字节引用备注文件。 货币型（Current）：用于表示货币值的变量数
10、值，占用8个字节。 通用型（General）：用于存放OLE对象的数值，占用10字节。,数据库的应用实例,表3-9 深沟球轴承轻（2）系列,深沟球轴承,数据库结构定义 ：,数据记录输入 ： APPEND 或：EDIT 或：BROWSE,轴承型号： 内径d: 外径D： 宽度B： 轴肩D1： 孔径D3： 动负荷：,第四章 计算机图形处理技术,第一节 图形变换 4.1.1 窗口视区变换,1.窗口 矩形观察框，用以显示感兴趣的图形内容。,窗口一般用矩形对角坐标表示。涉及图形剪裁技术。 窗口也可定义为圆形、多边形等异型窗口。 窗口可以嵌套。,窗口,2.视区 在图形设备上定义的 矩形区域。,视区同样用矩形
11、对角坐标表示。 视区应小于等于屏幕区域， 可在同一屏幕上定义多个视区。,3.窗口与视区的变换,若将窗口内容在相应视区上显示，必须进行坐标变换。其变换归结为坐标点的变换。,窗口与视区的变换,窗口与视区坐标点的变换：,可见： 若视区大小不变，窗口缩小或放大，会使图形放大或缩小。 若窗口大小不变，视区缩小或放大，则图形会跟随缩小或放大。 若窗口与视区大小相同时，则图形大小比例不变。 若视区与窗口纵横比不同时，则图形会产生伸缩变形。,1.工程图形的齐次坐标矩阵表示,齐次坐标：将一个n维向量用n+1维向量表示 。 例：平面三角形A齐次坐标矩阵表示,4.1.2 二维图形的几何变换,若图形A经过某种变换后得
12、到图形B，则有： B=AT T称为变换矩阵，二维：T为3x3矩阵，三维：T为4x4矩阵。,A,（1）比例变换,变换矩阵为：,坐标点(x,y,1)变换运算：,若a=d=1，为恒等变换，变换后的图形不变； 若a=d1，1时为等比例放大，1时为等比例缩小； 若ad，图形在x，y两个坐标方向以不同的比例变换。,2.二维图形的基本几何变换,（2）对称变换,根据a b c d不同的取值情况，可以获得不同的对称变换。,y轴对称变换,x轴对称,对原点对称,45线对称,-45线对称,（3）旋转变换 绕坐标原点旋转，逆时针为正，顺时针为负,（4）错切变换,其中：c为x方向错切系数，b为y方向错切系数。 当b=0,
13、 x=x+cy, y=y。y坐标不变,c0沿+x方向错切； c0沿+y方向错切； b0沿-y方向错切。,（5）平移变换,其中：l为x方向平移量，m为y方向平移量。,二维图形 基本变换矩阵讨论：,实现图形的比例、对称、错切、旋转等基本几何变换；,实现图形平移变换；,实现图形透视变换；,实现图形全比例变换，s1等比例缩小；0s1等比例放大。,三维图形变换矩阵T：44矩阵,左上角子矩阵：图形的比例、对称、 错切和旋转变换； 左下角子矩阵：平移变换； 右上角子矩阵：透视变换； 右下角子矩阵：比例变换。,4.1.3 三维图形的几何变换,1、比例变换,变换矩阵为：,其中，a，e，j分别为x，y，z方向的比
14、例因子。,相对于xoy平面、yoz平面和xoz平面三个坐标平面的对称变换矩阵分别为：,2、对称变换,3、错切变换,变换矩阵为：,d、h：沿x方向的错切系数； b、i：沿y方向的错切系数； c、f：沿z方向的错切系数。,4、平移变换,变换矩阵为：,l，m，n: 为x，y，z三个坐标方向的平移量。,5、旋转变换,（1）绕x轴旋转a角的变换矩阵：（平行于yoz平面）,（2）绕y轴旋转a角的变换矩阵：（平行于xoz平面）,（3）绕z轴旋转a角的变换矩阵：（平行于xoy平面）,4.1.4 三维头型的投影变换和透视变换,投影变换（三视图）,主视图：变换矩阵中坐标y0，其它坐标不变：,俯视图 令z0，绕x顺时针旋转90，再在负z方向平移，其变换矩阵为：,左视图：令x0，绕z轴逆时针转90，再沿负x方向平移，变换矩阵为：,a)一点透视 b)二点透视 c)三点透视,透视变换： 是通过视点将三维物体投影到投影面的变换。,