第5章 曲面造型.ppt

1、曲面創(chuàng)建。 曲面編輯。,第5章 曲面造型,本章大綱,5.1 曲面創(chuàng)建 5.2 曲面編輯 5.3 小結(jié),5.1曲面創(chuàng)建,5.1.1通過點(diǎn),一、【補(bǔ)片類型】 【單個】：產(chǎn)生單一補(bǔ)片的高階曲面，即行方向的階數(shù)為行方向的點(diǎn)數(shù)減1，列方向的階數(shù)為列方向的點(diǎn)數(shù)減1。 【多個】：產(chǎn)生多段式補(bǔ)片曲面，此時(shí)的階數(shù)分別為行階次和列階次中的輸入數(shù)值。 二、【沿向封閉】 【兩者皆否】：行和列方向皆不封閉。 【行】：行方向封閉，此時(shí)行方向選取的第一點(diǎn)同時(shí)作為最后一點(diǎn)。 【列】：列方向封閉，此時(shí)列方向選取的第一點(diǎn)同時(shí)作為最后一點(diǎn)。 【兩者皆是】：行和列方向皆封閉。,三、【行階次】 曲面行方向的階次。所指定的行方向的階數(shù)必

2、須比行方向的點(diǎn)數(shù)至少少1，否則系統(tǒng)報(bào)錯。 四、【列階次】 曲面列方向的階次。所指定的列方向的階數(shù)必須比列方向的點(diǎn)數(shù)至少少1，否則系統(tǒng)報(bào)錯。 五、【文件中的點(diǎn)】 從文件中讀取點(diǎn)數(shù)據(jù)來創(chuàng)建曲面。,5.1.2 從極點(diǎn),利用該方法創(chuàng)建曲面的步驟與利用【通過點(diǎn)】創(chuàng)建曲面的步驟相似，其區(qū)別在于利用該方法創(chuàng)建曲面時(shí)不通過所有的選取點(diǎn)。單擊【曲面】工具欄中的按鈕，彈出如圖5-1所示的【從極點(diǎn)】對話框。,圖5-1 【從極點(diǎn)】對話框,圖5-2為利用【從極點(diǎn)】對話框創(chuàng)建的曲面，其中點(diǎn)數(shù)據(jù)如圖5-3所示 。步驟如下： 1按照圖5-1所示設(shè)置各參數(shù)后，單擊 按鈕。 2選擇選取點(diǎn)的方法，指定第一行極點(diǎn)后，單擊圖5-4中所

3、示的【指定點(diǎn)】對話框中的 按鈕，進(jìn)入下一行極點(diǎn)的指定。 3當(dāng)指定完所有的極點(diǎn)后，進(jìn)入如圖5-2所示的【從極點(diǎn)】對話框，單擊對話框中的 按鈕創(chuàng)建曲面。,圖5-4 【指定點(diǎn)】對話框,圖5-2 利用 【從極點(diǎn)】創(chuàng)建曲面,圖5-3 【過點(diǎn)】對話框,該命令通過讀取選中范圍內(nèi)的一大塊點(diǎn)數(shù)據(jù)來創(chuàng)建曲面，這些點(diǎn)數(shù)據(jù)通常來自于掃掠或是數(shù)字取點(diǎn)。單擊【曲面】工具欄中的 按鈕，彈出如圖5-5所示的【從點(diǎn)云】對話框。 圖5-6是利用【從點(diǎn)云】對話框創(chuàng)建的曲面，其步驟如下。,5.1.3 從點(diǎn)云,圖5-6 掃描幾何模型,圖5-5 【從點(diǎn)云】對話框,1按照圖5-5所示設(shè)置各參數(shù)后，選取繪圖區(qū)域內(nèi)要創(chuàng)建曲面的點(diǎn)，或者單擊對話

4、框中的 按鈕來讀取點(diǎn)數(shù)據(jù)文件。 2指定曲面坐標(biāo)系系統(tǒng)。 3單擊 按鈕，彈出圖5-7所示的【擬合信息】對話框。 4單擊圖5-7【擬合信息】對話框中的按鈕創(chuàng)建曲面。,圖5-7 【擬合信息】對話框,5.1.4 直紋面,直紋面為通過兩條截面線而生成的規(guī)則曲面，單擊【曲面】工具欄中的按鈕，彈出如圖5-8所示的【直紋面】對話框。,圖5-8 【直紋面】對話框,圖5-9是利用【直紋面】命令創(chuàng)建的兩個曲面，所創(chuàng)建曲面的不同是由所選取的起始截面線不同造成的。該曲面的創(chuàng)建步驟如下。,1在圖5-9中，選取矩形4條邊為第一條截面線，注意選取過程中不要單擊鼠標(biāo)中鍵，直至選擇完4條邊后，出現(xiàn)方向箭頭，此時(shí)單擊鼠標(biāo)中鍵，完成

5、第一條截面線的選取。 2在圖5-9中，選取圓為第二條截面線，選取完后，出現(xiàn)方向箭頭。 3選取完兩條截面線后，單擊鼠標(biāo)中鍵，或者單擊圖5-8【直紋面】對話框中的或按鈕創(chuàng)建曲面。,圖5-9利用【直紋面】創(chuàng)建曲面,一、【連續(xù)性】 用來設(shè)置截面線在生成曲面時(shí)與一個或多個被選取的表面是否相切或等曲率過渡等邊界約束情況。 二、【調(diào)整】 用于控制截面線的對齊方式。生成曲面時(shí)，截面串等參數(shù)曲線建立連接點(diǎn)，對齊方式?jīng)Q定這些連接點(diǎn)在截面線上的分布和間隔方式，從而在一定的范圍內(nèi)控制曲線的形狀。 三、【補(bǔ)片類型】 與圖5-10所示【補(bǔ)片類型】相同。,圖5-10 最終效果圖,5.1.5 通過曲線組,四、【V向封閉】 用

6、于設(shè)定所創(chuàng)建的曲面在V方向封閉與否。勾選此項(xiàng)，則創(chuàng)建的曲面在V方向封閉成實(shí)體模型。 五、【階次】 用于設(shè)置V方向曲面的階次。如果階次為1，所選的各點(diǎn)之間以直線來連接；如果階次為2或以上，各連線為光滑的曲線。 六、【構(gòu)造】 用來選取構(gòu)造曲面的方式。選擇【簡單】，則生成盡可能簡單的曲面，有最少的補(bǔ)片數(shù)量。,圖5-11所示為【通過曲線網(wǎng)格】對話框的應(yīng)用，其創(chuàng)建步驟如下。 1在圖5-12下，選取主曲線1后，單擊鼠標(biāo)中鍵進(jìn)行主曲線1的選取。 2在圖5-12下，選取主曲線2后，單擊鼠標(biāo)中鍵進(jìn)行主曲線2的選取。 3在圖5-12下，再次單擊鼠標(biāo)中鍵，進(jìn)行選取交叉曲線。選取交叉曲線1后，單擊鼠標(biāo)中鍵進(jìn)行下一條交

7、叉曲線的選取。 4在圖5-12下，選取交叉曲線2后，單擊鼠標(biāo)中鍵進(jìn)行交叉曲線2的選取。依照同樣方法選取完其他交叉曲線。 5在如圖5-12所示的【通過曲線網(wǎng)格】對話框中，設(shè)置好各項(xiàng)參數(shù)。如果沒有連續(xù)性要求，則【連續(xù)性】選項(xiàng)下均選擇【G0（位置）】選項(xiàng)；如果有連續(xù)性要求，則依次選擇連續(xù)性類型，設(shè)置約束面。 6設(shè)置好各參數(shù)后，單擊 或 按鈕創(chuàng)建曲面。,5.1.6 通過曲線網(wǎng)格,圖5-11 【通過曲線網(wǎng)格】的應(yīng)用,圖5-12 【通過曲線網(wǎng)格】對話框,一、一條引導(dǎo)線和一條截面線的情況 采用一條引導(dǎo)線和一條截面線進(jìn)行掃掠時(shí)，其掃掠方向和尺寸大小都無法確定，因此需要對掃掠方向和尺寸大小的變化進(jìn)行控制。 二、

8、一條引導(dǎo)線和兩條及兩條以上截面線的情況 采用一條引導(dǎo)線和兩條及兩條以上截面線進(jìn)行掃掠時(shí)，其掃掠方向和尺寸大小都無法確定，因此需要對掃掠方向和尺寸大小的變化進(jìn)行控制。 三、兩條引導(dǎo)線和一條截面線的情況 當(dāng)采用兩條引導(dǎo)線和一條截面線進(jìn)行掃掠時(shí)，其掃掠方向已經(jīng)完全確定，但尺寸大小將會被縮放。 四、兩條引導(dǎo)線和兩條及兩條以上截面線的情況 當(dāng)采用兩條引導(dǎo)線和兩條及兩條以上截面線進(jìn)行掃掠時(shí)，其掃掠方向已經(jīng)完全確定，但尺寸大小將會被縮放。,5.1.7 掃掠,五、三條引導(dǎo)線和一條截面線的情況 當(dāng)采用三條引導(dǎo)線和一條截面線進(jìn)行掃掠時(shí)，其掃掠方向和尺寸大小均已完全確定。 六、三條引導(dǎo)線和兩條或兩條以上截面線的情況

9、 當(dāng)采用三條引導(dǎo)線和兩條或兩條以上截面線進(jìn)行掃掠時(shí)，其掃掠方向和尺寸大小均已完全確定。,截面曲面是利用曲面由無限多條曲線堆砌而成的原理，由指定的圓錐截面曲線，沿指定的起始線、肩線和終止線的軌跡線橫掃，而形成的由無限多條曲線堆砌而成的曲面。其特點(diǎn)是在垂直于脊線的每一個橫截面內(nèi)均為精確的二次（三次或五次）曲線，截面曲面典型應(yīng)用在飛機(jī)機(jī)身和汽車車身覆蓋件的設(shè)計(jì)上。單擊【曲面】工具欄中的 按鈕，彈出圖5-13所示的【截面】對話框。,5.1.8 截型體,圖5-13 【截面】對話框,5.1.9 橋接,橋接用于在兩個曲面之間創(chuàng)建一個結(jié)合兩曲面的過渡曲面。它是用一個片體將兩個修剪過或未修剪過的表面之間的空隙補(bǔ)

10、足、連接，生成一個連續(xù)的曲面，即橋接曲面。橋接曲面使用方便，連接過渡光滑連續(xù)，邊界約束條件靈活自由，形狀編輯便于控制，是曲面過渡連接的常用方法。單擊【曲面】工具欄中的 按鈕，彈出如圖5-14所示的【橋接】對話框。,圖5-14 【橋接】對話框,用于在實(shí)體表面或曲面上按指定的偏置距離生成一個偏置曲面。系統(tǒng)通過法線方向偏置一定的距離來生成偏置曲面，輸入的距離參數(shù)稱為偏置距離，偏置所選擇的面稱為基本面，基本面的類型不限，甚至可以是一個球面。單擊【曲面】工具欄中的 按鈕，彈出圖5-15所示的【偏置曲面】對話框。,5.1.10 偏置曲面,圖5-15 【偏置曲面】工具欄,該命令利用將幾何邊界通過投影邊界輪廓

11、的方式來對曲面進(jìn)行修剪，以生成修剪曲面。系統(tǒng)根據(jù)指定的投影方向，將一邊界（可以是曲線、實(shí)體或曲面邊界、基準(zhǔn)平面等）投影到目標(biāo)曲面上，修剪出相應(yīng)的輪廓。單擊【曲面】工具欄中的 按鈕，彈出如圖5-16所示的【修剪的片體】對話框。,圖5-16 【修剪的片體】對話框,5.1.11 修剪的片體,圖5-17 工程實(shí)例,創(chuàng)建如圖5-17所示的汽車車身實(shí)例。 1打開第2章2.5節(jié)中創(chuàng)建的如圖2-145所示的曲線，進(jìn)入曲面繪制。 2打開【通過曲線組】對話框，將【階次】設(shè)置為3，其他默認(rèn)，創(chuàng)建圖5-18所示的保險(xiǎn)杠曲面。,5.1.12 工程實(shí)例創(chuàng)建汽車車身,圖5-18 利用【通過曲線組】創(chuàng)建保險(xiǎn)杠曲面,2.利用【

12、通過曲線組】命令創(chuàng)建其他曲面。如圖5-19所示。 3.利用【橋接】命令創(chuàng)建過渡曲面。如圖5-20所示。 4.利用【截型體】命令創(chuàng)建過渡曲面。如圖5-21所示。,圖5-19 利用【通過曲線組】創(chuàng)建后保險(xiǎn)杠和其他曲面,圖5-20 創(chuàng)建過渡曲面,圖5-21 利用【截型休】創(chuàng)建過渡曲面,5.使用【過渡曲線網(wǎng)格】來創(chuàng)建車燈過渡曲面。如圖5-22所示。 6.縫合所有片體。如圖5-23所示。 7.利用【截型體】命令創(chuàng)建車窗過渡曲面。如圖5-24所示。,圖5-22 利用【通過曲線網(wǎng)格】創(chuàng)建后車燈過渡曲面,圖5-23 縫合片體,圖5-24 利用【截型體】創(chuàng)建側(cè)車窗過渡曲面,8.縫合、修剪、補(bǔ)片，最后完成的車體模

13、型如圖5-25所示。,圖5-25 完成的車體模型,該命令用于移動曲面上的點(diǎn)，可以在U或V方向上，或者在一定區(qū)域定義一個點(diǎn)，并對所定義的點(diǎn)進(jìn)行移動。單擊【編輯曲面】工具欄中的 按鈕，彈出如圖5-26所示的【移動定義點(diǎn)】對話框。,圖5-26 【移動定義點(diǎn)】對話框,5.2曲面編輯,5.2.1移動定義點(diǎn),移動點(diǎn)的應(yīng)用操作步驟。 1在圖5-26下選擇要編輯的曲面，如果選擇【編輯原先的片體】選項(xiàng)，則彈出如圖5-27所示的【確認(rèn)】對話框，單擊 按鈕，彈出如圖5-28所示的【移動點(diǎn)】對話框。 2在圖5-28中，選擇【要移動的點(diǎn)】的類型，同時(shí)在曲面上選擇要移動的單個點(diǎn)、整行或整列點(diǎn)，或者矩形陣列點(diǎn)，選擇后，進(jìn)入

14、如圖5-29所示的【移動定義點(diǎn)】對話框，進(jìn)行移動距離設(shè)置。 3如果選擇的是移動單個點(diǎn)的方法，則可以使用【增量】或者【移至移點(diǎn)】的方法來定義移動值；如果是選擇移動整行或整列點(diǎn)或矩形陣列點(diǎn)的方法，則只能使用【增量】的方法來定義移動值，此時(shí)在【DXC】、【DYC】和【DZC】文本框中輸入所選擇的點(diǎn)的增量值。輸入完后，單擊該對話框中的 按鈕返回如圖5-28所示的【移動點(diǎn)】對話框。 4在圖5-28中進(jìn)行下一組點(diǎn)的選取，如果不需要選擇其他點(diǎn)，則單擊該對話框中的 按鈕完成曲面編輯。 圖5-30是移動整行點(diǎn)的應(yīng)用。,圖5-27 【確認(rèn)】對話框,圖5-28 【移動點(diǎn)】對話框,圖5-29 【移動定義點(diǎn)】對話框,圖

15、5-30 移動整行點(diǎn),該命令用于移動曲面上的極點(diǎn)。在如圖5-31所示的【移動極點(diǎn)】對話框下，可以通過輸入曲面名稱來選擇要編輯的曲面，也可以直接通過鼠標(biāo)光標(biāo)在繪圖區(qū)域內(nèi)選取曲面進(jìn)行編輯。當(dāng)選擇完要編輯的曲面后，彈出如圖5-32所示的【移動極點(diǎn)】對話框。,圖5-31 【移動極點(diǎn)】對話框,5.2.2移動極點(diǎn),圖5-32 【移動極點(diǎn)】對話框,擴(kuò)大功能是用來改變未經(jīng)修剪過的曲面的大小，生成一個長度拉伸或縮短的新曲面，生成的新曲面與原始的曲面具有關(guān)聯(lián)性，且與原始曲面重疊在一起。單擊【編輯曲面】工具欄中的 按鈕，彈出如圖5-33所示的【擴(kuò)大】對話框。,5.2.3擴(kuò)大,圖5-33 【擴(kuò)大】對話框,圖5-34

16、【修剪/分割】對話框,用于在U或V等參數(shù)方向，采用百分比參數(shù)方法來對指定的B-曲面進(jìn)行修剪或分割。當(dāng)百分比在0100之間時(shí)為修剪曲面，小于0或大于100時(shí)為延伸曲面。單擊【編輯曲面】工具欄中的 按鈕，彈出如圖5-34所示的【修剪/分割】對話框。,5.2.4等參數(shù)修剪/分割,片體邊界主要用于修改或替換一個曲面的邊界，既可以刪除曲面的原始修剪特征或曲面上的孔，使曲面恢復(fù)原先創(chuàng)建的形狀，也可以延伸曲面的邊界（此時(shí)，曲面必須為單一曲面）。單擊【編輯曲面】工具欄中的按鈕，彈出如圖5-35所示的【編輯片體邊界】對話框。,5.2.5片體邊界,圖5-35 【編輯片體邊界】對話框,該命令用于改變編輯曲面的階次。

17、對于多片體曲面和封閉性曲面，只能增加階次，而并不改變片體的數(shù)量和曲面的形狀。增加階次曲面的階次時(shí)，不改變曲面的形狀，但會增加曲面的極點(diǎn)數(shù)；降低階次曲面的階次會試圖保留曲面的形狀，但只能用于單片體曲面。單擊【編輯曲面】工具欄中的 按鈕，彈出如圖5-36所示的【更改階次】對話框。,5.2.6更改階次,圖5-36 【更改階次】對話框,該命令是通過改變曲面的階次，不改變曲面的極點(diǎn)數(shù)來編輯曲面的形狀。降低階次會減小曲面的剛度和提高補(bǔ)片的數(shù)量，從而使曲面形狀與控制多邊形更加相似；增加階次會增加曲面的剛度和減小補(bǔ)片的數(shù)量，會造成曲面形狀變硬，即不易彎曲或修改。不管是增加還是減小曲面的階次，都會改變曲面的彎曲形狀。單擊【編輯曲面】工具欄中的按鈕，彈出如圖5-37所示的【更改剛度】對話框。,5.2.7更改剛度,圖5-37 【更改剛度】對話框,該命令可以使用多種方法來編輯曲面。可以使曲面的邊緣