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三维技术范文1
中图分类号：J218.7 文献标识码：A
文章编号：1005-5312（2012）17-0043-01
一、关于三维建模
（一）三维模型
所谓的三维模型就是一个物体用三维的多边形表示出来，然后用计算机或者其他的设备用视频的形式进行显示。现实的物体可以使在现实世界里存在的实际物体，也可以是设计者虚构出的，总之就是不管是有的没得，只要是能想出来的都能用三维模型表示出来。
（二）三维建模的应用范围
三维建模在现在这个科技发展迅猛的时代已经被运用在各个领域，其中在视频游戏中，三维建模是作为计算机和视频游戏中的资源被运用，而在医疗行业中，三维建模被使用于器官的制作模型等，在电影电视行业中，他们被用于特技手段和活动的人物制作，在建筑业中，三维建模用来展示所要表达的建筑物和地貌风景等。
（三）三维建模的方法
1、软件建模
现在市场上有很多比较先进的建模软件，比如3DMAX、Maya、AutoCAD等等，这些软件的共性是用一些较基本的几何体，如长方体、正方体、立方体和球体等，构建一系列的平移、旋转、拉伸和一些较复杂的几何场景来实现的。能够用团建来进行三维建模的主要是屋里建模、几何建模和行为建模等等，而其中尤几何建模的创建和描述是三维建模之间的重点。
2、仪器设备测量建模
三维建模中重要的工具就是三维扫描仪，又被叫做三维数字化仪。这种仪器能够将现实世界中的彩色努力提的信息快速的转换成计算机能够识别和处理的数字信号，并且能够为三维建模实现数字化提供了有效的方法。
3、图像或者视频建模
在现在的计算机图形学的研究领域，用图像或者是视频来进行三维建模是很多学者比较感兴趣的，这种方法同那些比较传统的建模方法相比，具有很多特别的优势，比如，用图像或者视频创建的模型会比别的方法更加真实和自然，并且，运用这种方法创建模型会变得更方便，速度也会大大提升。质量和速度的提高，是图像或视频建模最大的特色。
二、关于三维动画的仿真技术
（一）动画
借用人的视觉暂留原理，一系列的静态图像播出之后，会在人的视网膜上留下动态的效果，而利用计算机设计的动画效果，就是用计算机中比较高效的图像处理的功能，用一连串的关键帧来对物体的关键时刻进行描述，准确的几率物体关键时刻的位置结构和其他的参数，并且自动的形成中间的图像，然后创建出一幅流畅的画面。
（二）三维动画的的仿真应用
三维动画的仿真技术能够将真实的物体模拟成一个虚拟的动画，但是这个动画会产生一定的价值。三维动画的真实和精确，可操作性，三维动画在教育、军事、建筑和医学、娱乐等领域都有很大的发展性。
在影视制作方面，三维动画能够制作出比较有创意的特效和3D动画，还能够制作出精良的后期效果和特效动画，应用这项技术，吸引了越来越多人的眼球，得到很多客户的青睐，剧中的爆炸，烟雾，下雨和光效还有撞车，变形和很绚丽的片头片尾等等的出现，都得益于三维动画的仿真效果，其真实性让人们极大的体验到了科技社会所带给人们的视觉盛宴。
在工程建筑中，桥建设时，预先设计场景；建造跨江大桥，要考虑到桥附近的山水；建造立交桥，要考虑到城中居民区。这些效果都可用三维动画的仿真技术制成。
三、总结
随着科学技术的进步和人们工作的电脑化，三维建模和三维动画设计会随着动画技术的进步有着飞一般的技术提高，而且在我国的科技领域，三维建模和三维动画的仿真设计会有这广阔的发展前景。现在社会中计算机技术发展迅猛，多媒体技术的出现使各行各业有的新的生机，在这个信息技术称霸的时代，电脑的技术运用对于我们生活和工作的影响是很大的，这也促使着我们在工作的过程中要尝试着新的思路和方法，保证在工作中用最快最好的方法，最短的时间内高效率的完成工作内容，降低成本。不管是三维建模还是三维动画的仿真技术，都用比较准确和真实的效果来表达设计者的思想，会对工程的施工方案的选择还有施工方案的优化设计有很大的帮助，保证施工能够达到最优。
参考文献：
三维技术范文2
我们绝大多数人所看到的世界都是三维的，而所触及的几乎所有介质，无论是印刷的、照片或影像，都是二维的。如今，随着人们对三维影像兴趣的日趋强烈，最新的立体显示技术可以满足人们对影像和复杂数据深入观察的需求。
人类实现三维影像的历史已经很久了，采用多种技术来创建需要的虚拟视差，以产生立体感。在19世纪后期和20世纪早期，人们把Holmes立体看片器(Holmes Stereo Viewer)用作客厅娱乐设备来观看立体图片。在1939年纽约世界博览会上，倍受喜爱的View―Master首次亮相，并曾经成为所有年龄段人们的玩具。20世纪50年代，三维电影首次具有了彩色立体的特点，电影《Bwana Devil》在1952年首映。
20世纪80年代，基于CRT的立体显示器采用了将左右眼图像作为独立帧连续显示的技术。观看时，图像以两种方式之一进行同步，一种方法是佩戴采用快速切换LCD快门的眼镜，来连续适时遮挡左眼和右眼图像。另一种方法是采用CRT产生在相反方向上的圆偏振图像，该图像是通过放在显示器前面的一个响应时间很快的液晶板产生的，并通过比较轻的圆偏振眼镜观看。在这两种方法中，为了避免闪烁，CRT的刷新频率是正常帧速率的两倍，大约是100Hz。
当今的立体视觉
科技的进步正逐步使我们在显示器上观看的图像和我们用双眼直接看到的事物相一致，这是由于有很多种原因促使人们对三维显示感兴趣。许多专业应用需要具有立体感的视觉，还有一些场合采用三维图像从复杂的虚拟数据中快速而更加精确地抽取信息，并且具有改善交互效率和减小图像信噪比的优势。
早期的三维显示技术由于缺乏显示内容、很差的视觉性能和观看的舒适性，人们已经很少应用了。时下立体技术正被广泛应用的主要原因包括：计算机和图形卡的处理能力已经足够强大，而且消费者在经济上也能负担得起；复杂数据、三维内容和数字影像随处都可以获得；信息爆炸和理解能力的增加依然在持续；新兴的三维显示技术改善了立体呈现的性能和观看的舒适性。
立体技术
有些人认为，完美的三维显示技术不需要观看者在眼前佩戴任何立体观看工具，而且也有很多公司已经开发出了不需要眼镜的立体显示产品，或称为自动立体显示设备。这些产品一般通过向一只眼睛发送奇数场图像，向另一只眼睛发送偶数场图像的方式将显示分辨率分解成两部分，这也要求观看者使他们的头保持在最佳观察点的位置。
另外一些自动立体显示技术是将显示分辨率提到很高，以制造一些可以看到三维的“区域”。人们可以在许多应用领域中找到自动立体显示技术的位置，三维效果意味着吸引注意力，例如标志图，而且也有相当多的移动电话宣称具有自动立体显示技术。
使用专业立体显示的用户依赖于高品质、高分辨率的立体图像来精确地创建、观看和编辑三维数据和立体图像，因此，可供选择的三维技术就必须满足这些要求。例如，Planar Systems公司的StereoMirror(立体镜像)技术就采用两台AMLCD显示器上下组合，并将分光镜装于二者之间。
使用这种立体显示器的用户需要戴上偏光眼镜，以使左眼只能看到下面显示器的图像，而右眼只能看到上面显示器的图像，放置分光镜的目的是使用户感觉在观看一个显示器。双眼会看到连续的、无闪烁的图像，而不会发生在通常二维显示器中要观察到同样图像需要在分辨率、色彩、对比度或图像质量等方面折中取舍的情况。虽然这种方案比类似的自动立体设备要大很多，但高清晰的立体图像令人观看舒适。
另外一种产生立体视觉的方法是采用一对儿叠在一起的液晶面板，第一块面板控制像素密度，而另一块控制偏光方向。高亮度的背光也需要校准以减少相邻像素的漏光，而且一块漫散屏被放在显示器的前面用于拓宽校准光源的视角。液晶板上显示的每幅图像都根据接收到的立体图像对来计算偏光方向，用户也需要佩戴偏光眼镜来分离左右眼图像。
实现三维立体视觉的方法还包括通过两个头戴式显示器来隔离每个眼睛的图像，以及需要用户将头保持一种可以隔离双眼图像姿势的方法。另外也有一种对于大量观众的剧院式立体图像生成技术，它可以通过前后投射系统来投射环幕图像到真实的三维空间，左右图像通过帧序列或帧偏振极性来区分。
选择立体显示方案
首先，立体显示方案一定要有好的图像源，因为人们已经习惯了在常规的桌面显示器上观看优质图像，也期望立体图像具有同样的画质。此外，左右眼图像必须在没有牺牲图像品质的前提下尽可能地分离。
其次，显示系统也必须是令人观看舒适的。人们观看立体三维图像时，希望能够不改变他们通常的观看习惯，例如，不希望佩戴沉重的眼镜等。
三维技术范文3
[关键词]光学三维测量；激光扫描；激光测距
中图分类号：G622.4文献标识码：A文章编号：1009-914X（2018）48-0236-01
光学三维测量技术是集光、机、电和计算机技术于一体的智能化、可视化的高新技术，主要用于对物体空间外形和结构进行扫描，以得到物体的三维轮廓，获得物体表面点的三维空间坐标。随着经济的发展和科技的进步，光学三维测量技术由于非接触、快速测量、精度高的优点在机械、汽车、航空航天等制造工业及服装、玩具、制鞋等民用工业得到广泛的应用，其中三维激光扫描技术发展的最为成熟，应用也最为广泛。本文先就光学三维测量的基本原理做一简单介绍，然后对三维激光扫描技术特别是航空激光扫描技术做一探讨，最后给出激光扫描技术在航空航天方面的一些应用。
一、航空三维激光扫描
三维激光扫描系统按照扫描平台的不同可以分为：航空激光扫描系统、地面型激光扫描系统、便携式激光扫描系统。便携式激光扫描系统一般以三角测量原理为基础，通过扫描物体获取物体的外形数据。航空激光扫描系统一般采用激光测距原理，辅以扫描系统获取所需的三维信息，系统主要由激光测距系统、光电扫描仪及控制处理系统等组成。
（一）航空三维激光扫描
航空三维激光扫描与摄影测量技术是将三维激光扫描仪和航空摄像机装载在飞机上，利用激光测距原理和航空摄影测量原理，快速获取大面积地球表面三维数据的技术[8，9]。通过基于全球定位系统（GPS）和惯性测量装置（IMU）的机载定位定向系统（POS）联接，构成当今世界上摄影测量与遥感领域最先进的LIDAR（LishtDetectionandRanger）对地观测系统。
航空三维激光扫描系统一般由四个子系统组成：激光雷达发射接收系统，定位系统，数据获取、控制、显示系统，基于地面的数据处理系统。激光雷达发射接收系统将激光沿待测目标一个特定方向进行扫描，接收系统接收反射或散射回来的光信号，再将其数字化并记录下来供脱机使用。系统的扫描角度，飞机位置和姿态角及其他参数都可以记录下来以便以后使用。
定位子系统以很高的精确性确定飞机在整个测量任务间的绝对位置和高度，以便于精确确定测深位置。大多采用GPS定位技术。
数据的获取、控制、显示大都由飞机上的电脑来完成，能够处理有关测量的各个方面，包括飞行路线的管理、飞行员的核对位置、录像的注解、数据的收集和记录、系统的整体检查以及实时计算测深的位置和近似深度。
基于地面的处理系统把从航空系统获得的原始数据转换成XYZ格式的产品数据，以适用于进一步的地理数据处理、分析和解译。
二、激光测距原理
用的激光测距法有脉冲法和相位法、脉冲式激光测距原理与雷达测距相似，测距仪向目标发射激光脉冲信号，经待测物体表
目前，脉冲激光测距方法已获得广泛的应用，如地形测量、战术前沿测距、导弹运行轨道跟踪，以及人造卫星、地球到月球距离的测量等。
脉冲激光测距系统的分辨率决定于计数脉冲的频率。由于激光光速很快，计时基准脉冲和计数器频率的高低直接影响着所获得的测距精度。脉冲测距精度可以表示为
c是光速。c的精度主要依赖于大气折射率n的测定，由n值测定误差而带来的误差约为10-6，因此对于短距离脉冲激光测距仪（几至几十公里）来说，测距精度主要决定于Δt的大小。影响Δt的因素很多，如激光脉宽、反射器和接收光学系统对激光脉冲的展宽、测量电路对脉冲信号响应延迟等。
相位激光测距一般应用于精密测距中。由于其精度高，一般为毫米级，为有效的反射信号，并使测定的目标限制在与仪器精度相称的某一特定点上，对这种测距仪都配置被称为合作目标的反射镜。相位测距的方法是通过对光的强度进行调制实现的。从测距仪发出的光波经反射器反射再返回测距仪，然后由测距仪的测相系统对光波往返一次的相位变化进行测量，经过计算后可以得到距离信息。由于需要合作目标，限制这种方法的具体应用。
三、三维测量技术概述
三维测量技术是获取物体表面各点空间坐标的技术，主要包括接触式和非接触式测量两大类。
（一）接触式测量
物体三维接触式测量的典型代表是三坐标测量机（CMM，CoordinateMeasuringMachine）。它以精密机械为基础，综合应用电子、计算机、光学和数控等先进技术，能对三维复杂工件的尺寸、形状和相对位置进行高精度的测量。
三坐标测量机作为现代大型精密、综合测量仪器，有其显著的优点，包括：⑴灵活性强，可实现空间坐标点测量，方便地测量各种零件的三维轮廓尺寸及位置参数；⑵测量精度高且可靠；⑶可方便地进行数字运算与程序控制，有很高的智能化程度。缺点是测量速度慢，对环境要求较高。
（二）非接触测量法
三维技术范文4
关键词：数字城市；三维建模；机载三维激光雷达
中图分类号：P234 文献标识码：A
随着数字城市技术的发展，传统的以二维数据为主体的GIS应用已不能满足城市专业应用的空间数据表达。三维数字城市已成为城市规划和管理过程中重要的手段。三维建模是建立数字城市的重点，如何快速获取三维空间数据，并进行自动化数据处理，降低作业成本成了三维建模的核心。
1.传统的三维建模方法
传统的三维建模一般有如下3种实现技术：
一是直接使用三维模型制作软件。这种方法能比较逼真地表示城市的精细结构和材质特征，但是所表示的模型不能保证真实地理位置的精度，而且工作量和成果的数据量特别大，需耗费大量的人力物力，庞大的数据量也不利于三维数据的可视化和空间分析。
二是直接利用传统GIS的二维线划数据及其相应的高度属性进行三维建模，建筑物的表面根据具体要求加上相应的纹理。这种方法局限于较规则建筑的三维建模，对城市的精细节点表达欠佳，视觉效果不是很好。而且高度信息一般简单地根据建筑物楼层数乘以3m～4m来确定，高程不能真实地表示。
三是利用数字摄影测量技术进行三维建模。利用航空影像、等高线数据等进行地形数据的精确采集及地表影像的处理。通过数字摄影测量立体量测的方式进行建筑结构三维数据的批量采集，生成建筑模型的原始体模型，结合外业采集的各建筑照片，进行手工纹理照片粘贴。这种方法成本相对较高。
传统的三维建模方法存在诸多缺点：数据精度低；制作周期长；质量控制难；不在同一时间采集数据，纹理受天气影响较大；投资成本大，数据更新慢；地面采集数据时，难以采集密集楼区的建筑整体，制作难度大等等。很难进行大面积的数字城市建设，仍然停留在小区域的水平，更像是一个实验室工艺，达不到一个工业化的流水线水平。
2.新型的三维城市建模方法
机载三维激光雷达系统，综合了激光雷达技术、摄影测量技术等国际先进技术，并结合传统建模方法中手工制作的优点，提供了一套完整的解决方案，可以有效解决传统工艺中的不足。
2.1 机载三维激光雷达系统介绍
机载三维激光雷达系统是将三维激光扫描仪和航空相机装载在飞机上，利用激光测距原理和航空摄影测量原理，快速获取大面积地球表面三维数据的技术。通过基于全球定位系统（GPS）和惯性测量装置（IMU）的机载定位定向系统（POS）联接，构成摄影测量与遥感领域最先进的LIDAR（Light Detectionand Ranger）对地观测系统。它不但可以用于无地面控制点或仅有少量地面控制点地区的航空遥感定位和影像获取，而且可实时得到地表大范围内目标点的三维坐标，可以快速、低成本、高精度地获取三维地形地貌、数字影像及其他方面的海量信息。
机载三维激光雷达技术获取的原始数据有数码影像和激光数据，可直接进行像片调色、坐标转换、激光点云分层、自动生成DSM数据、编辑生成DEM、自动生成DOM。处理后直接得到数码影像、点云数据、DEM、DSM、DOM。
2.2 数据生a总体工艺流程
结合某旅游城市三维建模项目，提出了这种新型的三维建模方案，结合三维航空激光雷达测量系统的优势和传统手工建模方法在制作结果精细方面的优势。使用自动化设备解决了大范围空间数据的快速采集和三维测量，解决了非重点地区模型的快速制作。同时建立了航测技术与传统制作的数据接口，可以结合传统制作技术在细节和效果方面的优势提供综合解决方案，如图1所示。
3.数据生产及成果展示
3.1 DEM数据
基于激光雷达在测量地形数据方面的优势，本项目采用激光雷达进行地形激光点云数据的采集，采集结果经过分类处理后得到高精度的DEM数据，如图2所示。
3.2 DOM数据
在飞行采集地形数据时同步采集影像数据用于制作DOM数据。基于每张航片的外方位元素及地面激光点数据，软件自动进行单片微分纠正，并对设定范围内纠正后的航片进行镶嵌、裁切，得到数字正射影像图，如图3所示。
3.3 建筑侧面纹理及几何数据
激光雷达航测技术能够在飞行时采集建筑的侧面纹理和侧面几何数据。在生成DOM和DEM的基础上，可以通过手工添加一些控制点把斜片和DOM联结起来。本项目提供了专用的测量软件实现快速搜寻建筑物侧面纹理和在照片上直接量测几何数据的功能。点击正射影像，可快速搜索出4个方向斜排航片并可直接基于照片三维量测，如图4所示。
3.4 简模制作
采用专用的快速建模工具完成简模的制作，通过长方体来构建建筑模型，对于一些尖顶等复杂结构不处理。纹理数据直接使用拍摄的数据，不进行纹理的遮盖物删除、光影调整等美化处理。
3.5 精模制作
采用专用斜片测量、浏览工具和3dsMax建模工具、photoshop图片处理工具相结合的方法来完成精细模型的制作。要求建筑主体结构要突出明显，一些关键的细节如屋顶、一层的大门等要表现。建筑纹理应使用图像处理工具美化，去除树木、电线杆等遮挡物，加上一定的光影效果，使模型更美观。
3.6 场景整合
使用三维地理信息平台软件VRMap进行三维场景整合，用于数据的分析浏览。场景整合需要完成以下工作：使用DEM和DOM数据制作基础地形；将所有建筑模型导入场景，与地形匹配，确保模型位置正确；在主街道增加树木、电线杆、公交厅等配套设施，美化场景，地面使用DOM制作；在重点广场制作椅子等细节美化场景，地面使用3dsMax制作，保障步行浏览效果。
4.总结及展望
通过某市数字城市三维建模的项目生产，采用机载三维激光雷达技术获取数据并建立数据城市具有如下特点：
（1）可以直接快速获取三维空间数据、高精度数据成果。
（2）DOM数据以及激光点云数据的支持，使得对地形地物的判读、空间信息的量测与获取更加准确和便捷。
（3）数据处理自动化程度高、数据精度高、作业成本低、便于成本控制等。
（4）航飞时在建筑密集区难免少量侧面纹理无法采集完整，对于采集不完整的地区根据制作要求进行一定程度的数据地面补拍工作。
机载三维激光雷达技术具有高精度、高密集度、快速、低成本的获取地面三维数据等优势，其必将成为空间数据获取的一种重要技术手段，随着其数据处理技术以及相关行业应用平台的逐步成熟，机载三维激光雷达系统必将拥有广泛的应用前景。
参考文献
[1]赖志恒，周孝军，孙兴华.机载激光雷达系统的特征及其优势分析[J].信息通信，2014（6）：92.
三维技术范文5
关键词：三维动画、维修、维护保养、叉车
叉车维修技术的掌握需要一定的理论和实践基础，如何更快更好地掌握叉车维修专业技术，对叉车企业的服务水平和个人的业务能力都提出了挑战。本文以蓄电池叉车维修三维动画制作为例，介绍叉车维修技术的动画组成。以叉车为蓝本，对车辆各个系统进行细化，用逼真、翔实的动画手法、语音提示和互动模式对车辆进行故障检测和维修，将叉车维修技术和操作流程以直观、醒目的方式展现出来，不仅能够帮助维修技术人员迅速解决车辆故障，也为员工日常培训提供了很好的教学素材，有助于提升叉车企业的售后服务水平和市场竞争力。
三维动画技术介绍
1 开发流程(如图1所示)
2 动画制作
所采用的软件与制作流程如下：
Solidowo rks：主要用于建设叉车的主体模型，
3DMAX：主要用于场景设计――厂房、背景等模型的建设：
Dhotoshop：平面设计软件，主要用于界面UI的设计和贴图的制作；
PostEngineer：三维可视化软件平台，集三维模型、文字图片、声音于一体，主要用于叉车动画制作、逻辑编写等。
其中，动画制作软件PostEngineer(如图2所示)的特点与功能如下
・基于OpenGL图形库，采用VC++开发；
・图形、图像、文字、声音、视频、动画、属性数据等多维信息的集成平台；
・交互式的多维信息流：
・基于几何约束求解技术的三维模型之间的相对运动；
・基于LOD技术和轻量化技术的大规模图形显示；
・基于脚本语言的二次开发模式：
・支持多种文件接口的转换；
・三维图形与数据库的双向关联。
3 动画技术的具体应用
①叉车及部件的故障检修现场指导：在叉车及部件的模型制作基础上，构建故障树，并对检修细节进行处理，配合动画及语音提示，真实再现叉车检修过程、维修细节和注意事项；
②叉车保养及客户培训：
③叉车知识及维修教学；
④叉车动态展示及动作模拟：
⑤其他功能：根据客户需要进行添加。
三维动画在叉车维修中的应用
三维动画模拟技术分为维修和教学两个板块。对于售后服务人员来说，维修板块尤为重要。在叉车实际检修中，要求动画制作简明扼要，处理问题立竿见影。维修板块由维护保养和故障维修两个模块构成(见图3)。而教学板块对细节的描述更加翔实，可以系统地对叉车各个部件及整车进行动画讲解，作为员工日常培训的教学素材，有助于学员快速了解、掌握叉车的相关技术。
1 维护保养模块
该模块直观、简练，收集叉车常见故障案例，建立故障树，并逐一进行动画分解和检测模拟，以快速和便捷的操作方法展现叉车的维修步骤和方法，协助技术人员准确、高效判断故障并维修。同时，维护保养模块还包含叉车机械、液压、转向等各大系统的日常保养知识，不仅有利于叉车企业的技术人员学习，也可以作为客户培训教材，让客户更容易理解和接受。见图4。
2 故障维修模块
该模块(如图5所示)根据叉车的故障代码或故障现象，制作故障树，维修人员找到对应的故障菜单后，只需按照动画演示步骤进行车辆具体零部件的维修，直观、醒目。故障维修模块的主要功能包括：
・车辆故障读取方式的动画提示，协助技术人员正确读取故障：
・车辆维修前的注意事项及防范措施等方面的介绍，确保安全；
・车辆零部件的功能检测(如：电机、电池、线束、加速器等)；
・车辆的动态性能检测(如，行驶电流、起升电流、制动效果、车速等)；
・维修工具的正确使用(如：万用表、比重计、仪表按键操作等)；
三维技术范文6
Abstract： Constantly development of 3D CAD technology closely relates to the mechanical design in modern mechanical design industry， and 3D CAD technology has been widely used. This article focuses on the meaning of 3D CAD technology and mechanical design， analysis of 3D CAD technology's current development and its impact on the mechanical design.
关键词： 三维CAD技术；机械设计；影响；分析
Key words： 3D CAD technology；mechanical design；impact；analysis
中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）19-0051-02
0 引言
机械设计是一种古老的拥有几百年历史的技术工作，随着世界经济的发展变化，科学技术的更新换代，机械设计领域也获得了新生。而三维CAD技术也在不断发展，对于机械设计而言，它是一个用处极大的技术，能够促进机械设计的良好发展。故本文就三维CAD技术在机械设计中的应用及其对于机械设计的影响进行了简要的分析，希望我国机械制造业能够同三维CAD技术一起得到良好的发展。
1 机械设计和三维CAD技术的含义
1.1 机械设计的含义 机械设计顾名思义也就是指设计机械产品的工作领域，具体说来就是依据机械的使用要求，设想、分析并计算机械的运转原理、整体构造、运转模式、能量传递方式、每一个零件的尺寸、材质和形状等等各种方面，并且将它们转化成为具体的能够作为制造依据的描述。
1.2 三维CAD技术的含义 新兴的三维CAD技术是先进制造技术的重要组成部分，其中CAD是指计算机辅助设计，而三维CAD技术则为一种更加深层次的先进的计算机辅助设计技术。三维CAD技术包括软件和硬件两个方面，软件系统是三维CAD技术的核心，对于三维CAD技术所具有的功能起到决定性作用；而硬件则是指三维CAD技术的物质基础。
2 三维CAD技术的发展状况
就目前而言，我国的三维CAD技术发展较为良好，硬件方面已经达到了较高的水准，在进行设计的时候，基本不会出现差错，软件方面也较为适应现阶段的发展状况。现在广泛应用中的软件包括Pro/E、I-DEAS、UG、Solid-Works、Solid-Edge、CADAM、CADDS等等，大多数软件不仅能够完成三维造型，还具有CAM、CAE等功能，远远超过了二维CAD技术。现在计算机的质量、性能不断提高，信息处理趋向智能化，多媒体技术也逐渐被广泛应用，三维CAD技术也正往集成化、开放化、智能化的方向不断发展。然而社会经济仍在持续快速发展，客户对于三维CAD技术的要求也不断变化、标准越来越高，并且同一些更加先进的科技发达国家相比，我国的三维CAD技术还有一定的进步空间，所以我们需要正确地把握三维CAD技术的发展趋势，更加深入地研究三维CAD技术，使其应用更加广泛，技术水平越来越高。
3 三维CAD技术在机械设计中的应用及影响
3.1 三维CAD技术在机械设计中的应用 三维CAD技术在机械设计中，主要应用于三维实体建模、模具的集成制造、工程分析（如结构分析中的应力/应变计算、动态特性、热传导特性分析等）、设计审查与评价（如公差分配审查、干涉检查、运动仿真等）、计算机辅助绘图、工程数据库的建立及操作、工程设计信息的处理、检索和交换等方面。
3.2 三维CAD技术对于机械设计的影响 三维CAD技术对于机械设计的影响主要包含以下几个方面：
3.2.1 方便机械零件的设计 通过三维CAD技术软件来设计新的机械零件，可以提高完成速度，并且能够提高零件之间相互配合的精确度，防止因为单个零件出现问题而导致装配失败。
3.2.2 能够缩短机械设计的周期 采用三维CAD技术来进行机械设计，可以利用相邻零件的形状和位置来设计新的机械零件，以提高零件设计的效率。在对新机械进行设计开发的时候，工作人员仅仅需要对其中的部分零部件进行重新设计、制作，其他大部分的零件设计都可以直接使用之前的信息；三维CAD系统还有一种高度变型设计的功能，能够采用快速重构的方式获得一个全新的机械产品。这些功能能够将机械设计的计划时间缩短近三分之一，大大地提高了机械设计的速度以及机械产品的生产效率。比如在装配环境中，依据箱体的外形以及其余搭配要求就能够迅速精准地设计出相对应的箱盖。
3.2.3 方便直观地装配零件 在装配机械零件的过程中， 资源查找器中的装配路径查找器将零件之间的装配关系都记录起来了，倘若产生干涉状况或是没有正确地进行装配，就会及时地在资源查找器中显示出来，并且对零件的装配实施静干涉检查，然后就可以及时地对零件进行重新装配，从而能够保证设计的正确性；并且，还可以隐藏机械零件，在将外部零件隐藏之后，就使工作人员能够清楚地看到内部的装配结构，从而检验装配是否达到要求；另外，当某个零部件或者整个机械产品完成装配的时候还可以进行运动仿真，完整清晰地观察到机械运动的过程，从而在整体上对其进行检验。
3.2.4 方便直观地修改零件 在完成机械零件造型的同时，零件环境中的资源查找器也将完成该零件的所有指令都列出来了，点击这些指令就能够清晰全面地获取制成此零件每个步骤的信息。当零件需要修改时，也只需点击资源查找器中相对应的指令就可以简单地完成，这种操作即使是在装配环境中也可以进行的，只要点击需要修改的零件就可以进入零件环境去完成零件的修改。
3.2.5 有利于提高机械设计的技术水平和产品质量
在机械设计的过程中，将机械产品与信息技术结合起来，并采取CAD设计方法和CIMS对产品进行生产制造，使机械产品设计和制造都能够有良好的发展。三维CAD技术采用先进的设计方法保证产品的设计水平，大型企业数控完善的加工手段则保证了产品的质量。
3.2.6 有利于加强机械设计者的现代化设计意识 三维CAD技术将设计模式进行了彻底的更新，是一种基于高科技背景的高端的设计技术。所以面对这种先进的现代化的技术，从事机械设计的工作人员既要拥有丰富的理论知识、实践经验及最新的相关信息等机械设计的基本要素，也需要具备现代化的先进的设计思维，能够及时更新机械设计的相关技术和方法等，从而使机械设计工作与时俱进。
4 结束语
我国的机械设计随着我国制造业不断发展而发展，而新兴的、摆脱了传统设计模式束缚的、引进了现代设计观念和手段的三维CAD技术在机械设计领域的引入，是促进机械制造业发展良好的重要因素。所以为了充分实现从中国制造到中国创造的实质转变，我们需要对三维CAD技术进行更深入的研究，使其在机械设计中得到更好得应用，为机械设计提供强而有力的技术支撑，从而使机械产品设计、制造的水平得到进一步的提升。
参考文献：
[1]张立荣.三维CAD技术在机械设计中的应用[J].煤炭技术，2011（02）.
[2]刘小雄.三维CAD技术在机械设计中应用探讨[J].科技创新与应用，2013（08）.
