鋼筋銹蝕三因素模型

《公路交通科技名詞》第一版。 2100433B

1996年，經(jīng)全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會審定發(fā)布。

模型是用來表示實際的或抽象的物體和現(xiàn)象?，F(xiàn)實世界中的地理實體可以用形象的直觀的三維空間圖形的模型加以表達(dá)。地理實體的模型就其復(fù)雜程度而言，可以分為三類：線框模型、面模型和實體模型。

制圖模型線框模型

線框模型是一種最簡單的幾何模型，主要使用直線、折線、曲線等來表示物體的棱邊形體特征。線框模型表示頂點信息和邊的信息。這些邊可能是所有頂點中每兩個點間的連線，也可能是這些連線中的一部分。如右圖2所示。該圖是某一地物的示意圖，其中的12條邊是8個頂點問所有可能的28條連線中的一部分，用其頂點坐標(biāo)及邊與頂點之間的關(guān)系來表達(dá)，如下表中的線框模型所示。這種模型的主要優(yōu)點是簡單，易于生成各種投影視圖。但它僅僅給出了物體的框架結(jié)構(gòu)，而無法給出物體的表面信息。

制圖模型面模型

面模型是在線框模型的基礎(chǔ)上增加了有關(guān)面與邊的拓?fù)湫畔⒍?，主要使用多邊形、曲面等物體的各個表面單位來表示其形體特征。這種模型給出了頂點的幾何信息及邊與頂點、面與邊之間的二層拓?fù)湫畔?。下表在線框模型的基礎(chǔ)上給出了該地物的面模型表示法。與線框模型相比，面模型具有較豐富的形體信息，但它并未指出該物體是實心還是空心，哪里是物體的內(nèi)部和外部等信息，因此僅適用于描述物體的外殼。

制圖模型實體模型

實體模型常用多面體、球體、錐體等基本體素及并、交、差等運算來描述物體，模型復(fù)雜，但信息完整。表示實體模型的方法有很多種，如基本體素引用法、單元分解法、空間位置枚舉法、掃描表示法、結(jié)構(gòu)實體幾何法以及邊界表示法等，這里給出幾種表示方法。

(1)體素模型CSG(constructive solid geometry)：即結(jié)構(gòu)實體幾何法，一個復(fù)雜實體可表示成為一些簡單實體的某種組合操作。這些簡單實體稱為體素。組合操作有并(union)、交(intersection)、差(difference)等，分別用“∪”、“∩”和“-”操作符來表示。每一體素在參與組合操作之前必須經(jīng)歷某種變換(包括比例、平移、旋轉(zhuǎn)等)，使它從被定義的狀態(tài)變換到被組合狀態(tài)。組合而得的中間實體在參與更高層組合之前也可能要經(jīng)過類似的變換。系統(tǒng)可以通過用戶指定的尺寸、形狀、位置、方向等來定義一組基本體素，然后對這些參數(shù)檢查其合理性。一般情況下，體素本身是通過一組由曲面所定義的半空間的交來表示的。

(2)邊界表示法B-Reps(boundary representation)：在邊界表示法中一個實體通過包圍它的曲面片或平面多邊形(統(tǒng)稱面片)的集合(邊界)來表示，一個實體的邊界必須將實體內(nèi)部的點和外部的點區(qū)分開來，因此實體的邊界完整地定義了該實體。一個實體的邊界表示必須滿足一定的條件。比如：定義一個實體的邊界的面片的個數(shù)有限；任意一個面片都是它的邊界的子集；所有面片的并集定義該實體的邊界；一個面片是它的擴展曲面或平面的一部分；一個面片的范圍有限且是同構(gòu)的；等等。

以立方體和圓柱體兩個實體來說，它們都有有限個面；立方體的邊界可以很容易地通過邊分成六個平面片；圓柱體的邊界可以比較任意地分成一些圓筒形曲片和上下兩個平面片。在立方體和圓柱體中沒有哪一個面能單獨定義一個完整的物體，即每一面片都是完整邊界的子集。每一面片又是它的擴展曲面(平面)的定界區(qū)域。如立方體的每一平面片是一個無限平面的定界區(qū)域；圓柱體的圓筒形曲面也是無限長圓筒的定界區(qū)域。

平面片可以用邊界線來表示，但曲面片需要較多的信息來表示。例如它可以是由一組特征點來定義的Bezier曲面，再加上一個由特征多邊形定義的位于該曲面的封閉曲線。一個物體的邊界可以通過多種方式表示成為一些面、邊和頂點的組合，邊界表示并不唯一。

(3)四叉樹和八叉樹：四叉樹和八叉樹分別是用層次式的二維或三維空間子域劃分來代替大小相等、規(guī)則排列的二維或三維單元陣列的一種高效方法。