虚拟油泥造型(Virtual Clay Modeling-VCM)是一种新的计算机辅助设计方法,它可以适应创造性设计过程所提出的直观要求,在汽车车身造型设计中得到了重视。西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室在国内率先成功开发了《虚拟油泥造型系统》。该系统在计算机虚拟环境中进行汽车车身造型设计。设计人员利用虚拟造型工具对虚拟油泥模型进行操作,在造型工具的运动过程中完成工具空间扫描体的构造,然后进行虚拟油泥模型和造型工具空间扫描体的布尔运算。 造型工具是虚拟油泥造型系统的重要部分。本文根据虚拟油泥造型技术的特点,对虚拟油泥造型工具进行了分类,研究了其建模方法;设计并开发了虚拟油泥造型工具编辑器,实现对虚拟油泥造型工具的编辑、修改、存储;利用包络理论完成虚拟油泥造型工具空间扫描体的构造并将其离散成压缩表示的体素模型(Voxel)。 本文设计的造型工具在虚拟油泥造型系统中得到了应用,并取得了良好效果,实现了对各种复杂几何体的造型,为将虚拟油泥造型技术应用于汽车和其他产品的研发过程奠定了坚实的基础。