等距与扫掠是CAD/CAM软件系统中常用的两种技术。等距在数控机床的刀轨路径计算,机器人运动轨迹规划等方面有着广泛的应用,扫掠技术则主要应用于实体建模、碰撞检测、数控加工仿真与验证等领域,广义上的扫掠还包含了拉伸和放样。等距与扫掠作为实体建模过程中快捷高效的建模方法,在面向三维打印的CAD建模软件中有着重要的作用。本文针对三维打印离散化建模的实际过程,对扫掠的离散化建模技术展开研究,并将等距中去自交的方法应用到扫掠自交的去除当中,主要的研究工作及成果如下:(1)针对三维打印模型的数据格式通常以离散数据表示的特点,研究了基于离散数据的扫掠建模技术,通过坐标变换和投影法构建扫掠点云,运用弦长参数化提高了点云生成质量;研究了扫掠的两种特殊情况拉伸与放样的离散建模方法,采用B样条曲线结合轮廓点匹配方法构建放样曲面。最后,通过与连续模型对比,分析了影响离散扫掠曲面精度的主要因素。(2)针对二维等距曲线与扫掠曲面所存在的一些共同点,研究了二维等距曲线的生成方法,以及自相交的检测与处理方法,提出了一种离散等距曲线的最外围轮廓提取算法以解决等距过程中可能出现的局部自交。针对提升扫掠离散建模精度的要求,将最外围轮廓提取算法应用到扫掠的局部自交处理当中,解决了基于二维草图的扫掠曲面所出现的局部自相交。(3)针对三维打印模型必须是封闭曲面的要求,研究了曲面开口处的封闭方法,以及扫掠曲面拐角精度的提升方法。在上述研究成果的基础上,以VC 2008为软件开发平台,完成了面向离散数据的拉伸、扫掠、放样软件模块的开发,并将这些模块应用到了三维打印CAD建模系统当中,取得了良好的效果。