本书第1～4章是CATIA基础教程篇：第1章介绍曲面造型技术的数学概念及其发展简史，使读者对曲面造型的本质及背景有初步的了解；第2、3章介绍曲线和曲面造型的设计和分析指令；第4章介绍数字化曲面设计指令，使读者了解逆向设计的前期处理工作。第5～7章为CATIA应用实例篇：第5章主要是典型曲面造型实例的介绍，引导读者活学活用曲面造型指令；第6、7章介绍逆向设计案例，与读者交流作者从事曲面造型的工程实践经验。通过本书的学习，读者可以对曲面造型的本质有所了解，对曲面建模的要求、制作方法、检验标准及检验手段有比较系统的认识。

CATIA V5软件是集设计、分析、制造为一体的计算机辅助设计软件，具有强大的曲面造型功能。适合于正向设计、逆向设计及A级曲面设计，它不仅能够完成复杂曲面的设计工作，而且提供了强大的数字化外形编辑模块，可以实现逆向工程在CAD系统中更高层次地集成。

本书是基于CATIA V5 R16编写的，全面介绍了CATIA V5 R16曲面设计的流程、方法与技巧等内容。全书共7章，分为CATIA基础教程篇和应用实例篇。主要内容包括CAD技术发展史、常规曲面设计、自由曲面设计、数字化曲面设计、曲面造型设计实例以及逆向造型设计案例等。

本书层次清晰、实例经典、讲述具体，不仅适合初级用户由浅人深、循序渐进地全面掌握和应用CATIA软件，也适合高级用户学习CATIA的曲面设计方法和技巧。

前言

第一篇 基础教程篇

第1章 CAD技术发展史

 1.1 CAD技术的发展阶段

 1.2 选择CAD软件的注意事项

 1.3 CATIA软件简介及与其他同类软件的比较

1.3.1 CATIA软件简介

1.3.2 CATIA软件与其他同类软件的比较

 1.4 CAD模型的数学机理简介

1.4.1 曲线连续性

1.4.2 曲线的阶次

1.4.3 曲面的几何组成

1.4.4 曲面模型的评价指标

1.4.5 逆向工程中曲面设计的要点

 1.5 逆向工程技术发展方向

 1.6 小结

 思考练习题

第2章 常规曲面设计

 2.1 创成式曲面设计单元

 2.2 创建线框

2.2.1 创建点

2.2.2 创建空间直线

2.2.3 创建空间圆弧曲线

2.2.4 创建空间样条曲线

2.2.5 创建螺旋线

2.2.6 创建曲线圆角及曲线桥接

2.2.7 投影变换

2.2.8 创建相交曲线

2.2.9 创建平行曲线

 2.3 曲面架构

2.3.1 拉伸

2.3.2 旋转

2.3.3 圆球

2.3.4 偏移

2.3.5 轮廓扫掠

2.3.6 创建填充曲面

2.3.7 创建放样曲面

2.3.8 创建桥接曲面

 2.4 曲面和曲线的编辑

2.4.1 合并

2.4.2 缝补

2.4.3 分解

2.4.4 曲线光顺

2.4.5 裁剪

2.4.6 恢复裁剪

2.4.7 提取元素

2.4.8 曲面圆角

2.4.9 几何变形

2.4.10 外插延伸

 2.5 建立曲面基础特征

2.5.1 用曲面分割实体

2.5.2 增厚曲面生成实体

2.5.3 闭合曲面为实体

2.5.4 缝合曲面到实体

 2.6 常规曲面设计的管理

2.6.1 编辑修改线架和曲面

2.6.2 使用辅助工具

 2.7 小结

 思考练习题

第3章 自由曲面设计

 3.1 CATIA的自由造型单元简介

 3.2 创建曲线

3.2.1 创建空间曲线

3.2.2 在曲面上创建曲线

3.2.3 曲线投影

3.2.4 曲线桥接

3.2.5 圆角造型.

3.2.6 曲线匹配

 3.3 创建曲面.

3.3.1 缀面创建

3.3.2 拉伸曲面

3.3.3 偏移曲面

3.3.4 外插造型

3.3.5 桥接曲面

3.3.6 圆角曲面

3.3.7 填充曲面

3.3.8 有关联的填充曲面

3.3.9 网状曲面

3.3.10 扫掠曲面

 3.4 曲面和曲面的编辑操作

3.4.1 对称

3.4.2 控制点调整

3.4.3 曲面匹配

3.4.4 外形拟合

3.4.5 外形延伸

3.4.6 曲面分割

3.4.7 恢复剪切

3.4.8 连接

3.4.9 分段

3.4.10 分解

3.4.11 转换

3.4.12 参数复制

 3.5 外形分析

3.5.1 曲线连续性分析

3.5.2 曲线曲率梳分析

3.5.3 截面曲率分析

3.5.4 反射分析

3.5.5 拐点曲线分析

3.5.6 高亮分析

3.5.7 环境映射

3.5.8 斑马线分析

3.5.9 A级曲面高亮分析

 3.6 小结

 思考练习题

第4章 数字化曲面设计

 4.1 数字化曲面编辑器简介

 4.2 点云数据加载和输出

 4.3 编辑点云

 4.4 点云网格化

 4.5 绘制交线

 4.6 矫正点云

 4.7 点云分析

 4.8 小结

 思考练习题

第二篇 应用实例篇

第5章 曲面造型设计实例

 5.1 菜碟设计

5.1.1 菜碟设计综述

5.1.2 菜碟模型的创建过程

 5.2 太极鱼设计

5.2.1 太极鱼设计综述

5.2.2 太极鱼的创建过程

 5.3 显示器外壳造型设计

5.3.1 显示器外壳造型设计综述

5.3.2 显示器外壳的创建过程

 5.4 手镯的造型设计

5.4.1 手镯设计综述

5.4.2 手镯模型的创建过程

 5.5 花篮的设计

5.5.1 花篮设计综述

5.5.2 花篮的设计过程

 5.6 沐浴露瓶的造型设计

5.6.1 沐浴露瓶设计综述

5.6.2 沐浴露瓶模型的创建过程

 5.7 淋浴喷头的造型设计

5.7.1 淋浴喷头设计综述

5.7.2 淋浴喷头模型的创建过程

 5.8 世界杯足球的造型设计

5.8.1 足球设计的综述

5.8.2 足球模型的创建过程

 5.9 玫瑰花设计

5.9.1 玫瑰花设计综述

5.9.2 玫瑰花模型的创建过程

 5.10 卡通玩具的造型设计

5.10.1 卡通玩具设计综述

5.10.2 卡通模型创建过程

 5.11 小结

 思考练习题

第6章 拖拉机覆盖件的逆向设计

 6.1 拖拉机的覆盖件逆向设计综述

6.1.1 拖拉机覆盖件的逆向设计背景

6.1.2 拖拉机覆盖件的逆向开发流程

 6.2 拖拉机的前机罩逆向设计

6.2.1 输入前机罩的曲面点云

6.2.2 编辑点云

6.2.3 曲线、曲面的创建

6.2.4 曲面的质量分析

 6.3 拖拉机轮罩的逆向设计

6.3.1 输入拖拉机轮罩的曲面点云

6.3.2 编辑点云

6.3.3 曲面重构

6.3.4 拖拉机轮罩曲面质量分析

6.3.5 拖拉机轮罩实体化

 6.4 小结

 思考练习题

第7章 柴油机排气道的逆向设计

 7.1 柴油机排气道的逆向设计概述

7.1.1 工程背景

7.1.2 柴油机排气道曲面的分块

7.1.3 柴油机排气道逆向设计的技术要求

 7.2 柴油机排气道的逆向设计的具体步骤

7.2.1 输入及编辑排气道曲面点云

7.2.2 排气道的曲面重构

 7.3 小结

 思考练习题

参考文献

思考练习题答案