3D ACIS® Modeler (ACIS) 是 Spatial 久負盛名的 3D 造型引擎。ACIS采用面向對象的開放 C++ 架構，擁有強大的 3D 造型能力。同時集成了線框、曲面和實體造型的功能，支持流形和非流形拓撲，具備非常豐富的幾何運算集，因此非常適用于構建具有混合造型功能的3D應用程序。

想要使用這樣一款3D造型引擎，你先得知道3D ACIS® Modeler的5個基本功能。包括：“創造三維模型”、“修改三維模型”、“查詢三維模型”、“管理三維模型”以及“驗證和修復三維模型”。

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功能一——創造三維模型

大多數由3D ACIS Modeler啟用的應用程序都會創建3D模型。其中，草圖是用來創建曲線、圓、橢圓、線和的集合的過程。素描只是將點、用戶輸入點和切線連接起來，然后在二維網格上應用約束。曲線可以通過擠壓、旋轉、掃掠或剝皮來創建表面。表面能修剪和縫合，以創造固體。原始固體的構造遵循特定的c參數。這可能包括固體，如球體、托里體、長方體等。

最后，簡單實體的重疊可以與布爾運算(如union和minus)相結合，形成復雜的三維模型。在3D ACIS Modeler中，3D模型也可以是非流形的，可以結合實體、雙面板體和線材。

雖然以上這些都是幾何內核的標準性能，但是為幾何內核創建穩定、快速、高級的api卻不是一件容易的事情。其中一種是空間訓練，對于新的3D ACIS Modeler開發人員來說，他們正在編寫一個函數來創建一個實體四面體 使用低級的接口。

功能二——修改三維模型

近年來，修改三維模型變得越來越重要。修改超出原始設計意圖的3D模型的能力尤其重要，因為模型來自許多不同的來源，而設計意圖通常在顯式特征樹中不可用。模型修改也是高質量3D模型的動力之一。

設計的目標是創造一個理想，設計的實踐是制作一個原型，評估其特性，進行修改和重復。設計是迭代的。雖然修改 3D 計算機模型并不容易，但它比修改 3D 物理模型要容易得多。

除了設計，還有其他重要的工作流程需要三維模型修改:

• 從零件模型創建工具模型
• 一種基于物理的模擬模型的制備
• 定制，例如，鞋尺寸變化
• 提取: 刪除用于分析或 IP 隱藏的模型的一部分

模型修改的標準工具之一是布爾運算，如聯合和減法。非正則布爾運算對于統一用于創建模擬網格的CAD程序集非常關鍵。

與布爾運算相關的是投影和繞線函數。這些對于模壓等模型定制非常有用。調合和倒角是工業零件建模的兩種標準工具。Warping 是 一 個 通用 的 方法 來 應用 3 D——3 D 映射 到 3 D model.使用翹曲的工業操作包括彎曲、拉伸、扭轉和回彈。

局部操作是用于修改三維模型上的區域或特征的運算符的集合。這些操作有用的應用程序包括:

• 直接編輯(移動面或移除面)
• 工具制作(變細面)
• 制造(偏移面和加厚片體)
• 模型愈合(調整面、替換幾何圖形和填充間隙)

功能三——查詢三維模型

查看器可能是最基本的3D應用程序。由于我們的視覺皮層具有驚人的計算能力，查看器應用程序通過模擬旋轉、縮放和平移來傳遞關于3D模型的大量信息。這個模擬的核心是幾何內核評估器，它可以在任意分辨率下創建坐標和曲面導數(法向)數據。查看器應用程序必須將3D模型轉換為多邊形。這是一個由稱為faceter的接口完成的過程。faceter需要問的問題比計算多得多——遍歷拓撲結構、跨邊界匹配表面數據、參數空間中的框等等。

除了查看器的功能外，faceter還必須生成用于播種外部網格應用程序的多邊形網格，用于物理基礎模擬。通常，mesher比viewer有更嚴格的要求，這就是為什么faceter有不同的接口。

與faceting相關的查詢是采樣。采樣是一項重要的技術，在越來越多的應用，如坐標測量機(CMM)。選項包括弧長采樣、基于曲率的采樣和邊緣關閉設置。

點距是計算一個或多個點到三維模型的距離，也是CMM領域的一個重要函數。點距既要快又要精確。在3D ACIS Modeler中，使用多線程可以提高速度。相關查詢包括實體-實體距離和實體-實體沖突，這在許多行業中都是重要的功能。例如EDA行業的PCB設計過程，CAM行業的刀具軌跡設計。相關查詢是實體極值，這在設計中也很有用。