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出版者:中国电力

作者:王金玲

出品人:

页数:176

译者:

出版时间:2007-8

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787508354927

丛书系列:

图书标签:

• 测量学
• 测量
• 基础
• 工程测量
• 大地测量
• 误差分析
• 仪器
• 数据处理
• GIS
• 地图学

好的，以下是一本名为《空间几何与三维建模技术》的图书简介： 《空间几何与三维建模技术》 图书简介 本书深入探讨了现代工程、设计、制造及科学研究领域不可或缺的核心技术——空间几何理论及其在三维建模中的实际应用。本书旨在为读者提供一个全面、系统且深入的知识体系，涵盖从基础的解析几何原理到复杂曲面建模的尖端技术。我们聚焦于如何精确地描述、分析和重构真实世界中的空间形态，并将其转化为可供计算和制造的数字模型。 第一部分：空间几何基础与数学表达 本书首先建立起坚实的数学基础。在第一章中，我们从解析几何的视角出发，详细阐述了点、线、面在三维欧几里得空间中的参数化表示、方程形式及相互关系。重点讲解了仿射变换和刚体变换的矩阵表示法，这是理解和实现空间坐标系转换的关键。我们不仅仅停留在理论推导，更结合工程实例，阐述了如何利用这些基础知识进行空间位置的精确计算。 第二部分深入探讨了向量代数、微分几何在空间描述中的核心作用。向量在表示力和运动方向上的应用被细致分析，并引入了曲面的第一、第二基本形式，这些概念是理解曲率、法向量以及曲面局部几何特性的基石。我们详细解析了法向量场、曲率半径和主曲率的计算方法，为后续的高级曲面造型奠定了理论基础。 第二部分：数字几何表示与数据结构 现代三维建模严重依赖于数据结构来高效地存储和操作几何信息。本书第三部分专注于数字几何的表示方法。我们系统地介绍了参数化曲线和曲面的数学模型，包括贝塞尔曲线（Bézier）、B样条（B-Spline）以及NURBS（非均匀有理B样条）。NURBS作为工业界的主流表示方法，其定义、控制点权重、结向量的调整对几何形状的影响被详尽剖析，并提供了实际的算法实现思路。 此外，本书还详细对比了不同类型的几何数据结构，如三角网格（Mesh）、边界表示法（BREP）和半边数据结构（Half-Edge Data Structure）。针对三角网格，我们不仅讨论了其在渲染中的优势，更着重分析了其在几何分析（如法向量计算、网格简化、表面重建）中的应用与局限性。BREP结构则被视为精确几何建模的核心，其拓扑关系（点、边、面、壳）的逻辑描述和存储机制被完整地揭示。 第三部分：三维建模技术与算法 本书的第三部分是技术实践的核心，涵盖了从简单实体到复杂自由曲面的构建方法。 在实体建模方面，我们详细讲解了构造实体几何（CSG）和体素（Voxel）建模的原理与流程。CSG通过布尔运算（并、交、差）来组合基本几何体，其优势在于拓扑的明确性和计算的精确性；而体素建模则在医学成像和体积渲染中占据重要地位，我们探讨了如何通过三维数组高效地存储和操作这些离散数据。 对于更具挑战性的自由曲面设计，本书重点介绍了“从点到曲面”的重建技术。这包括了基于插值和逼近方法的曲面生成，以及在逆向工程中至关重要的点云数据处理技术。我们详细介绍了如何利用扫描获取的点云数据，通过最小二乘拟合、局部表面拟合等方法，生成光滑且满足工程要求的NURBS曲面。 第四部分：几何处理与应用分析 几何模型的创建只是第一步，后续的分析和处理是实现工程目标的关键。本书第四部分关注几何模型的分析与优化。 我们探讨了高级的几何运算，例如曲面间的交线计算、相交测试、以及布尔运算在复杂模型上的实现。这些操作在数控编程（CNC）和有限元分析（FEA）准备阶段至关重要。 此外，本书对曲面质量的评估进行了深入讨论。这包括了曲率连续性检查（G0、G1、G2连续性）、网格质量评估（如畸变因子、长宽比）以及模型误差的量化。我们还介绍了优化算法，如网格平滑算法（拉普拉斯平滑、Taubin平滑）和曲面精简算法，以确保模型在后续流程中的鲁棒性。 本书特色 本书的编写风格严谨而务实，理论阐述力求清晰透彻，公式推导详尽无遗。我们精心挑选了大量的工程实例和应用场景，帮助读者将抽象的数学概念与实际问题的解决紧密结合。书中的插图和图示经过精心设计，旨在直观展示复杂的空间关系和算法流程。本书不仅仅是一本理论参考书，更是一本面向实践的工程师和设计师的实用工具手册，尤其适合从事机械设计、航空航天、土木工程、数字媒体制作以及需要进行几何数据处理和分析的专业人员与高年级学生使用。通过本书的学习，读者将掌握描述、构建和分析复杂三维空间形态的核心技术能力。

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这本书在内容上呈现了一种非常系统和全面的视角，从测量学的历史渊源到现代技术的应用，都涵盖得很广。作为一名对测量学有初步了解的读者，我在这本书中找到了很多能够加深理解的细节。书中对于不同类型的测量方法，例如导线测量、高程测量、平面控制测量等，都有非常清晰的定义和计算步骤的展示，而且穿插了很多实际工程中的案例分析，让我能够将理论知识与实际应用联系起来。我特别喜欢书中关于误差传播和精度评定的部分，作者用一种非常严谨但又易于理解的方式，讲解了如何评估测量结果的可靠性，以及如何选择合适的测量方法和仪器来达到预期的精度要求。这对于我今后在实际工作中进行科学的测量作业非常有指导意义。此外，书中还对测量数据的处理和成果表达进行了详细的介绍，包括如何进行数据统计、图纸绘制和报告编写等，这些都是非常实用且重要的技能。这本书的内容丰富，层次分明，对于想要系统学习测量学的人来说，无疑是一本非常有价值的参考书。

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说实话，我是一个对数字和公式一向不太敏感的人，所以当我拿到这本《测量学基础》时，心里还是有些打鼓的。但这本书的呈现方式让我感到意外的轻松和愉悦。作者似乎非常了解读者的心理，他没有一上来就抛出一堆复杂的公式和定理，而是用一种非常“可视化”的方式来讲解。书中大量的插图、图表和流程图，就像是一张张生动的地图，指引着我一步步理解测量中的各种概念。我能清晰地看到不同测量仪器的构造和工作原理，比如全站仪是如何工作的，水准仪的原理又是什么。那些关于角度、距离、高程的计算，在图文并茂的讲解下，变得不再抽象。我尤其喜欢书中关于误差分析的部分，作者并没有简单地给出误差的分类和计算方法，而是通过一个又一个生动的小案例，说明误差是如何产生的，以及如何通过科学的方法来减小误差，提高测量的精度。这种“润物细无声”的教学方式，让我感到学习的过程充满乐趣，并且能够真正地将知识内化。

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我最近在学习一些关于城市规划的专业知识，偶然接触到了这本书，本以为会是一本非常枯燥的技术手册，没想到它的内容给我带来了意想不到的惊喜。书中对于测量在现代社会各个领域的应用进行了非常深入和细致的阐述，远远超出了我原本的认知范围。我本来只觉得测量是造桥铺路需要的东西，但这本书让我看到了测量学在地理信息系统、遥感技术、甚至是在考古发掘中的重要作用。它详细讲解了如何利用卫星数据进行地貌分析，如何通过无人机进行高精度测绘，这些前沿的技术在书中都有清晰的介绍，并且不是简单地罗列名词，而是从原理到应用，层层递进，让我能更好地理解这些技术是如何与我们的生活息息相关的。比如，书中关于城市地下管线测量的部分，就让我震惊于那些隐藏在地下的“血管”是如何被精确地绘制和管理的，这对于城市的安全运行至关重要。此外，书中还提到了测量在环境保护方面的应用，例如监测土壤侵蚀、评估森林覆盖率的变化等等，这些都让我对测量学有了全新的认识，它不仅仅是关于“测量”，更是关于“认知”和“管理”我们所处的这个地球。

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初次翻开这本书，我怀揣着对测量学一窍不通的忐忑，没想到它竟然以一种非常引人入胜的方式展现了测量世界的魅力。作者仿佛是一位经验丰富的向导，耐心地将那些看似枯燥的理论娓娓道来。开篇就以生动的生活实例切入，比如我们日常生活中如何估算距离，如何理解地图上的比例尺，立刻拉近了我与测量学之间的距离。我尤其欣赏书中对历史的梳理，从古代先贤们如何凭借智慧和简单工具丈量大地，到如今精密仪器的出现，让我深刻体会到人类文明在空间认知上的不断进步。那些关于三角测量、大地网格的介绍，不再是冷冰冰的公式，而是与古代文明辉煌的成就紧密相连。我还能清晰地回忆起书中对古代测量技术的详细描述，比如如何利用太阳的高度和影子来确定时间与方向，如何通过观察星辰来定位。这些都让我觉得，测量学并不仅仅是现代工程的基石，更是一门承载着人类探索精神的古老艺术。这本书的语言风格也很亲切，没有过多的专业术语堆砌，即使是初学者也能轻松理解。它就像一位博学的长者，在静谧的午后，与你分享知识的甘泉，让人在不知不觉中沉浸其中，渴望更深入地探索这个广阔的测量世界。

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我一直认为测量学是一门非常“脚踏实地”的学问，是工程建设和地理信息领域不可或缺的基础。这本书恰恰印证了我的想法，并且还让我看到了它在更广阔领域中的潜力和价值。书中关于测量学原理和方法的阐述，条理清晰，逻辑性强，从最基础的测量元素到复杂的测量系统，都进行了详尽的介绍。我尤其对书中关于大地测量和国家基本比例尺图的形成过程的讲解印象深刻。它让我理解了为什么我们能够拥有如此精确的地图，以及这些地图背后的巨大努力。这本书让我认识到，测量学不仅仅是简单的测量数据收集，更是对地球空间信息进行系统化管理和应用的关键。它还提到了测量技术在现代导航和定位系统中的核心作用，比如GPS的原理以及它如何改变了我们的出行方式。这本书的价值在于，它不仅传授了技术知识，更让我体会到了测量学在社会发展和人类进步中的重要意义。

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