2）特征造型的建模过程实际上是让设计人员在工作面上绘制二维图，再让计算机自动产生三维边界模型。前者继承和发展了线框造型的人机界面优点，后者则隐蔽了实体的拼合过程。凡是添加凸台，一定是加法运算；凡是开出凹槽，一定是减法运算，这是由特征的语义所约定的。需要注意的是，这里的凹槽包含了打出圆柱孔，是一种简化的作法，目的为了减少操作命令的数量。其次，由于凸台和凹槽都有特定的操作语义，都是在工作平面上向上提升或切割一个形体，所以计算机内的边界模型重组过程可以直接显式定义，而不必采用通用的体素拼合算法。例如图4.62(b)中在底板上增加一个圆柱体，只需在底板原数据结构的绘制草图平面上增加一个圆形内环，从内环向上生成一个圆柱体。将原底面上的内环连向外环，并将其内环的共边指针指向圆柱体侧表面。整个圆柱体就与底面的边界表示融为一体，算法简单可靠。而在常规的体素拼合算法中，首先要将两个拼合体素的所有各张面循环求交一遍，求得相贯线，然后沿相贯线完成相交曲面的裁剪和拼合，人为增加了问题求解的复杂度。

   3）特征树较详细地记录了设计对象的交互构建过程，有利于零件的设计更改。设计人员可以修改某些尺寸，用光标拖动特征树中的某些操作命令来改变命令执行的先后顺序，然后重新运行一遍命令文件，让计算机自动生成更改尺寸后的零件形状。需要说明的一点是，图4.62(f)的特征树是用微软Windows系统提供的功能生成的，图中右侧的+、-号与特征的加减运算无关。

怎样改进特征设计的交互操作界面，增强软件的主动导航能力，简化用户的输入步骤，提高产品特征模型的灵活修改变异能力，这是当前CAD系统发展中受到普遍关注的核心内容之一。从几何造型技术的角度来看，特征模型的修改有两种层次：一种是在既定的拓扑结构下改变几何元素的尺寸数据，通常称作参数化设计；另一种是更改几何元素间的拓扑连接关系，称作变量化设计或变异设计。后一种的实现难度更大，很多著名的CAD厂商都在朝此方向努力。图4.63和4.64反映了我国所作的一种探索性尝试[23]。图4.63(a)是客户提供的焊枪铝枪体的设计图，需要依此设计和制造精铸用的全套模具。图4.43(b)是铸造下模的设计图，由于考虑铸造中的金属收缩率，零件图中标注的尺寸在模具中都要留出收缩余量。图中还标注了几个重要的基准面，用Dpl表示。图4.64表示从图(a)的零件模型生成的全套铸模。这里使用的是特征剪贴技术，即将图(a)中的零件表面特征，根据铸模的设计需要，逐个从零件的三维模型上取下（称作剪），移植到对应模具的适当部位，使之成为铸模的一部分工作表面（称作贴）。这里涉及的关键技术是首先要从焊枪零件的三维模型上切取所要的表面特征，将该部分曲面的原始母线连同定义母线时所用的基准体系剥离零件模型，使之游离出来。然后将这部分浮动的基准体系移植到对应模具的三维模型中，与模具模型的对应基准体系相匹配，并加以固定。如果被移植曲面的控制尺寸需要更改，这时可以改动曲面母线的形状，然后重新生成新的曲面。图4.65表示特征模型中的曲面构造过程[24]。图(a)是柴油发动机的铸造模，对照图4.66的平面图可以看到型腔3是发动机的气缸部分，型腔2是曲轴的轴承座，后者通过一组向外辐射的加强筋与发动机的外表面相连。图4.65(b)和(c)表示型腔2左侧面的构造方法。图(b)中曲线Pro-1是母线，Pro-2和Pro-3是准线，母线沿准线扫动就生成图(c) 所示的表面特征Fea-1和Fea-2。图(d)说明了这两表面特征与基准体系Dpl-1, 2, 3, 以及母线与准线的层次依赖关系。要想置换发动机的左侧外形表面，必须首先提取图(d)所示的全套特征关系有向图，将其从发动机模型中移走，然后用类似方法重新生成与图(b)、(c)、(d)的特征体系相兼容的新的表面特征，并且让加强筋与新的曲面连成一体。

不难理解，为了提高特征建模的灵活修改、变异能力，必然要在软件的实现技术上付出代价。模型的变异能力越强，软件的结构和算法也将越复杂。这就需要作出权衡，究竟应将软件作得简单、可靠，但是人工干预多，操作的自动化程度低，还是应该提高软件的复杂度，要求用户接受更高层次的培训和掌握更高的操作技巧，使软件达到更高的应用水平。这类问题不能简单地作出回答，但是一般说来，总应循序渐进。必须首先实现前一目标，软件达到实用可靠，为广大用户所接受，才有可能向后一目标迈进。忽视稳固的基础工作而过早设定过高的技术目标，往往要前功尽弃，全军覆没。而过分稳妥，不能快速更新软件功能，同样也要被市场所淘汰。这是稳妥求实和锐意创新、跨越式发展之间的一对辩证关系。

与特征造型技术密切相关的另一个理论课题是基于约束的产品形状描述及其求解算法。在绘制二维草图中需要约定几何元素之间的连接关系及其尺寸约束，在产品的三维装配和运动机构设计中要规定相关零件之间的尺寸配合和运动约束。

    必然要在软件的实现技术上付出代价。模型的变异能力越强，软件的结构和算法也将越复杂。这就需要作出权衡，究竟应将软件作得简单、可靠，但是人工干预多，操作的自动化程度低，还是应该提出软件的复杂度，要求用户接受更高层次的培训和掌握更高的操作技巧，使软件达到更高的主尖用水平。这类问题不能简单地作出回答，但是一般说来，总应循序渐进。必须首先实现前一目标，软件达到实用可靠，为广大用户所接受，才有可能向后一目标迈进。忽视稳固的基础工作而过早设定过高的技术目标，往往要前功尽弃，全军覆没；而过分稳妥，不能快速更新软件功能，同样也要被市场所淘汰。这是稳妥求实和锐意创新、跨越式发展之间的一对辩证关系。