設(shè)計(jì)工程軟件講義Rh

1、Rhinoceros犀牛三維建模軟件課程講義 廣州美術(shù)學(xué)院 設(shè)計(jì)學(xué)院 李偉新Rhinoceros三維建模軟件概論 本章學(xué)習(xí)重點(diǎn)： 認(rèn)識(shí)Rhino三維建模軟件的操作界面 各主要命令的特點(diǎn)及設(shè)置方法 快速操作快捷鍵 選擇物體操作方法本章學(xué)習(xí)目的： 了解Rhino概念 熟悉Rhino操作界面中各工具欄功能按鈕 了解熟悉設(shè)置Rhino的快速操作方式 熟悉掌握單選、多選，窗選等對(duì)象選擇的方法Rhinoceros(又叫Rhino 3D，簡稱Rhino)是一套專為工業(yè)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品開發(fā)的建模軟件。不論是現(xiàn)實(shí)生活中存在的還是不存在的物體，只要你能想到的東西，Rhino都能輕松構(gòu)建。Rhino將AutoCAD的精確

2、性與曲線為基礎(chǔ)的建模技術(shù)完美的結(jié)合，其所構(gòu)建的是平順的NURBS曲線及曲面，而非網(wǎng)格面和實(shí)體。 Rhino是一種NURBS建模工具，它具有強(qiáng)大的NURBS建模功能，即使3dsmax、Maya、Softimage、PloE也望塵莫及，使用它能夠非常輕松地創(chuàng)建出各種曲面。Rhino可以精確地定義任何的直線、圓弧、立方體或其他復(fù)雜曲面。Rhino還具有修剪任意曲線、曲面和實(shí)體之組合物體的超強(qiáng)能力。 Rhino是專門的NURBS建模軟件，不提供動(dòng)畫的功能。在渲染方面Rhino還不是非常完善的，所以一般還只是把它當(dāng)作建模的工具，但Rhino學(xué)起來非?？?。Rhino可作為一套強(qiáng)大的2D或3D圖形或模型的文

3、件轉(zhuǎn)換程序，可以輸出多種格式的文件，現(xiàn)在已經(jīng)可以直接輸出NURBS模型到3ds max、Maya、Softimage、PloE等軟件中了。所支持的圖形與模型的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)包括DWG、DXF、3DS、IGES、LWO、VRML、STL、OBJ、WMF、RIB、BMP、TGA、JPG，以及AI等格式。Rhino設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用越來越廣，已廣泛用于工業(yè)設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、電子設(shè)計(jì)、裝飾藝術(shù)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。1、 認(rèn)識(shí)Rhino的操作界面1） 標(biāo)題欄 （顯示軟件名稱、當(dāng)前文件名等信息）2） 菜單欄 （菜單包含本軟件所有可執(zhí)行的操作命令及功能選項(xiàng)）3） 工具欄 （工具欄包括上方標(biāo)準(zhǔn)工具欄和浮動(dòng)工具欄，具有繪圖和編輯命令的

4、多種工具按鈕形式）4） 命令行 （主要顯示繪圖時(shí)的各種操作提示） 5） 繪圖區(qū) （可重設(shè)不同視圖繪圖區(qū)和調(diào)節(jié)繪圖區(qū)大?。?6） 狀態(tài)欄 （可顯示坐標(biāo)位置、柵格捕捉、物體捕捉等輔助按鈕）2、Rhino主要命令的設(shè)置操作方式1） 調(diào)出工具欄 (在工具欄右下角帶有小三角的按鈕上按左或右鍵一段時(shí)間,就會(huì)彈出子工具面板)2） 設(shè)置圖形單位 （在菜單“工具”下按“選項(xiàng)”設(shè)置圖形“單位”）3） 設(shè)置視圖 （在繪圖區(qū)各視圖左上方藍(lán)色區(qū)按右鍵，選擇“設(shè)置視圖”的直接選用某視圖）4） 設(shè)置圖層 （在標(biāo)準(zhǔn)工具欄按“圖層”按鈕，設(shè)置編輯圖層）5） 使用背景圖 （在菜單欄的“查看”下選背景圖，可放置、移動(dòng)、縮放、隱藏等

5、背景圖像）6） 調(diào)用設(shè)置對(duì)象捕捉 （1. 在標(biāo)準(zhǔn)工具欄按“物體捕捉”按鈕，調(diào)用物體捕捉，2. 在狀態(tài)欄按“物體捕捉”, 直接選擇物體捕捉，3. 在“工具”欄“對(duì)象捕捉”中設(shè)置常用的對(duì)象捕捉）3、更改變動(dòng)窗口 1） 按住鼠標(biāo)右鍵來Pan(平移)，Zoom(縮放)和Rotate(旋轉(zhuǎn))窗口： 2） 在頂、底、前、后、左、右視圖中，可以直接拖動(dòng)鼠標(biāo)右鍵來平移窗口。 3） 在透視圖中，先按住Shin鍵，然后使用鼠標(biāo)右鍵拖動(dòng)平移窗口。 4） 按住Ctrl鍵，然后使用鼠標(biāo)右鍵拖動(dòng)可以縮放窗口。 5） 在透視圖中，可以直接拖動(dòng)鼠標(biāo)右鍵來旋轉(zhuǎn)窗口。4、選擇物體操作方法 1） 單一選擇 按左鍵點(diǎn)選、框選或反選物

6、體。2） 多重選擇 按Ctrl鍵單選，按Shift鍵連選，或用框選和按類型選物體。3） 精確選擇 在選擇復(fù)雜物體時(shí)，會(huì)出現(xiàn)復(fù)選對(duì)話框，移動(dòng)物體名觀察圖面黃色體后，確定選擇。5、常用快捷鍵 1） 打開文件 Ctrl + O2） 保存文件 Ctrl + S3） 插入文件 Ctrl + I4） 重復(fù)操作 Ctrl + Y5） 取消操作 Ctrl + Z 6） 選擇全部 Ctrl + A7） 網(wǎng)格線隱藏 F7 8） 正交模式 F8 9） 網(wǎng)格點(diǎn)捕捉 F9 10） 打開CV編輯點(diǎn) F10 11） 關(guān)閉CV編輯點(diǎn) F11 6、學(xué)生上機(jī)實(shí)踐練習(xí)，實(shí)戰(zhàn)操作，熟悉掌握本章內(nèi)容第2章 平面線的繪制本章學(xué)習(xí)重點(diǎn)：

7、繪制直線、多義線、NURBS曲線、矩形與多邊形、圓形與橢圓形等幾何圖形 重點(diǎn)放在認(rèn)識(shí)和掌握NURBS曲線的幾種常用繪制方法上 創(chuàng)建三種文字樣式本章學(xué)習(xí)目的： 熟悉掌握直線、多義線、NURBS曲線、矩形與多邊形、圓形與橢圓形等幾何圖形的繪制方式 掌握NURBS曲線的繪制和調(diào)整 掌握三種文字樣式的創(chuàng)建方法二維平面圖形的繪制是Rhino最基礎(chǔ)、使用最多、也是最常用的平面幾何圖形操作技能，任何一張二維圖形，都是由一些點(diǎn)，線、圓、弧、橢圓等簡單的圖元組合而成的，必須充分熟練掌握繪制平面圖形的基本知識(shí)與方法。要想熟練掌握Rhino的建模，必須深入認(rèn)識(shí)和了解NURBS曲線和曲面的繪制方法。NURBS曲線沒有

8、調(diào)整桿，取而代之的是控制點(diǎn)。1、直線與多義線: 直線按鈕有16個(gè)命令按鈕，常用的有：直線、多義線段、中點(diǎn)線、垂直線等，其它線較少用。1） 繪制直線和線段 （繪制單一線段、連接線段，繪多線時(shí)，按U回車取消，C可閉合圖形）2） 繪制相對(duì)長直線 （與AutoCAD一樣繪制，即輸入 X，X )3） 繪制多義線 （多義線可以定義厚度、高度和寬度） 2、NURBS曲線曲線按鈕有11個(gè)命令按鈕，常用的有：在控制點(diǎn)繪制曲線（CV曲線）、插入點(diǎn)繪制曲線（EP曲線）、在曲面上插自由曲線、手繪曲線、在多邊形物體上繪制手繪曲線、螺旋線等。1）NURBS曲線是光滑的曲線，它是不規(guī)則的曲線。2）繪制較大致圖形可用CV曲線

9、，繪制較精確圖形可用EP曲線。3、圓形與橢圓形1） 繪制圓形 （圓形多種畫法，主要熟練掌握中心半徑、兩點(diǎn)直徑、三點(diǎn)、切切半徑的繪制）2） 繪制橢圓形 （主要熟練掌握中心半徑、兩點(diǎn)直徑的繪制）注： 數(shù)值有正、負(fù)之分。當(dāng)輸入數(shù)值為正時(shí)，將沿順時(shí)針方向畫；當(dāng)輸入負(fù)值時(shí)，則沿逆時(shí)針方向畫。4、弧、矩形與多邊形1） 繪制圓弧 （圓弧多種畫法）2） 繪制矩形 (可畫圓角)3） 繪制多邊形 (多種多邊形的畫法， C 內(nèi)接圓、 E 外切圓 )5、文字曲線、曲面、實(shí)體三種文字的繪制6、學(xué)生上機(jī)實(shí)踐練習(xí)，實(shí)戰(zhàn)操作，熟悉掌握本章內(nèi)容第3章 編輯曲線點(diǎn) 本章學(xué)習(xí)重點(diǎn)： 曲線CV點(diǎn)和EP點(diǎn)的打開與關(guān)閉 調(diào)節(jié)CV點(diǎn)的權(quán)重

10、 在曲線上添加點(diǎn) 曲線調(diào)節(jié)桿 CV點(diǎn)的隱藏和顯示本章學(xué)習(xí)目的： 掌握曲線CV點(diǎn)和EP點(diǎn)的打開與關(guān)閉 熟悉掌握曲線點(diǎn)的編輯 曲線上添加編輯點(diǎn) 曲線的調(diào)節(jié)通過本章的學(xué)習(xí)，了解掌握曲線的修改和編輯，為建立模型作好二維曲線的準(zhǔn)備。 1、打開CV點(diǎn)和EP點(diǎn) 1）控制點(diǎn)(CV點(diǎn))和編輯點(diǎn)(EP點(diǎn))，默認(rèn)為關(guān)閉2）按F10打開、 F11關(guān)閉CV點(diǎn) 在圖標(biāo)上按左鍵打開右鍵關(guān)閉2、調(diào)節(jié)CV點(diǎn)的權(quán)重1） 可以調(diào)節(jié)單個(gè)和多個(gè)CV點(diǎn)的權(quán)重2） 數(shù)字越大，曲線越靠近CV點(diǎn)3、在曲線上添加編輯點(diǎn)添加編輯點(diǎn)的目的是為了更精確控制曲線的形狀1）添加編輯EP點(diǎn)2）在圖標(biāo)上按左鍵添加CV點(diǎn)，按右鍵添加編輯EP點(diǎn)3）添加Kinks

11、紐節(jié)點(diǎn) （紐節(jié)點(diǎn)是CV點(diǎn)和EP點(diǎn)的重合點(diǎn)，在NURBS曲線上，它的每一處都是平滑的，不能產(chǎn)生折線的效果，也就是不能產(chǎn)生尖的角，用紐節(jié)點(diǎn)就可以改變這種結(jié)果，即利用紐節(jié)點(diǎn)，可以使NURBS曲線產(chǎn)生折線的效果）4、曲線調(diào)節(jié)桿Rhino曲線調(diào)節(jié)桿是對(duì)稱的，沒3DMax曲線調(diào)節(jié)桿好用。5、學(xué)生上機(jī)實(shí)踐練習(xí)，實(shí)戰(zhàn)操作，熟悉掌握本章內(nèi)容第4章 曲線的編輯 本章學(xué)習(xí)重點(diǎn)： 延伸曲線 曲線倒圓角與斜角 偏移曲線 修剪曲線 混合曲線 調(diào)節(jié)結(jié)合點(diǎn) 重建曲線本章學(xué)習(xí)目的： 掌握曲線的常用編輯工具 （延伸曲線、曲線倒圓角與斜角、偏移曲線、修剪曲線、混合曲線、曲線匹配、調(diào)節(jié)結(jié)合點(diǎn)、重建曲線） 曲線的分割與修剪編輯 曲線的

12、變化調(diào)節(jié)曲線編輯主要用于調(diào)整NURBS曲線。1、延伸曲線 （能在曲線上繼續(xù)畫出直線、光滑曲線和圓弧線）2、曲線倒圓角與斜角（可做分開獨(dú)立、結(jié)合、修改的倒圓角和斜角處理，可倒等邊和不等邊斜角處理）3、偏移曲線 （可按T觀看動(dòng)態(tài)偏移曲線，）4、修剪曲線 （修剪與分割，修剪的曲線為單獨(dú)線，不像布爾運(yùn)算的并集后合為一體）5、混合曲線 （在兩線之間生成一條混合曲線，使兩條線平滑過渡。鼠標(biāo)點(diǎn)擊位置決定曲線連接端點(diǎn)）6、曲線匹配 (修改兩條曲線把兩線連接起來)7、調(diào)節(jié)結(jié)合點(diǎn) （調(diào)節(jié)起點(diǎn)和終點(diǎn)結(jié)合的位置，只適合封閉曲線，便于Loft時(shí)對(duì)齊而不產(chǎn)生扭曲）8、重建曲線 （重建EP點(diǎn)的數(shù)量，使EP點(diǎn)均勻分布，用來整

13、理復(fù)雜過多的曲線EP點(diǎn)，很實(shí)用）9、學(xué)生上機(jī)實(shí)踐練習(xí)，實(shí)戰(zhàn)操作，熟悉掌握本章內(nèi)容第5章 創(chuàng)建圖形曲面 本章學(xué)習(xí)重點(diǎn)： 繪制簡單的表面 擠壓曲面 掃過曲面 網(wǎng)格曲面 Loft放樣曲面 旋轉(zhuǎn)曲面 面片曲面本章學(xué)習(xí)目的： 掌握由曲線生成曲面的常用方法，（繪制簡單的曲面、擠壓曲面、掃過曲面、網(wǎng)格曲面、Loft放樣曲面、旋轉(zhuǎn)曲面、面片曲面、覆蓋曲面、位圖置換曲面等） 靈活運(yùn)用生成曲面的不同手法，提高創(chuàng)建曲面的效率。創(chuàng)建圖形曲面是Rhino軟件的核心內(nèi)容，也是最重要的部分，它提供了豐富的由曲線生成曲面的方法，幾乎所有3D軟件擁有的NURBS曲面構(gòu)建方法,Rhino都有，還有些獨(dú)特曲面構(gòu)建方法是其它軟件所沒

14、有的，比如窗簾曲面和改進(jìn)的旋轉(zhuǎn)曲面等等。1、繪制簡單的表面 (主要掌握三、四、多邊構(gòu)成曲面，注意法線方向)2、擠壓曲面 （注意單向、雙向、加蓋、模式四種擠壓方法，尤其是模式的多種模式擠壓）3、掃過曲面 （注意點(diǎn)擊位置方向的一致性）4、網(wǎng)格曲面 （網(wǎng)格曲面必須遵循“井”字原則，曲線不一定要求封閉，但最少須四線以上）5、Loft放樣曲面 （掌握1軌、2軌不同放樣曲面，注意區(qū)分截面與路徑） 6、旋轉(zhuǎn)曲面 （注意掌握分段旋轉(zhuǎn)、角度旋轉(zhuǎn)、沿軌跡旋轉(zhuǎn)曲面）7、面片曲面 （把封閉的曲線和多條曲線轉(zhuǎn)化為曲面，必須是封閉的曲線）8、覆蓋曲面 （具有濕潤布料包裹凹凸物體的效果，注意調(diào)節(jié)覆蓋密度）9、位圖置換曲面

15、（根據(jù)位圖的灰度生成曲面，灰度強(qiáng)度決定曲面高度）10、學(xué)生上機(jī)實(shí)踐練習(xí)，實(shí)戰(zhàn)操作，熟悉掌握本章內(nèi)容第6章 創(chuàng)建多邊形實(shí)體模型 本章學(xué)習(xí)重點(diǎn)： 創(chuàng)建三維立體多邊形實(shí)體模型 原始幾何體和擠出形體的創(chuàng)建方法 兩種擠壓形體的不同區(qū)別本章學(xué)習(xí)目的： 了解創(chuàng)建幾何形體的多種類型 熟悉原始幾何體和擠出形體的創(chuàng)建方法 熟悉掌握兩重不同的擠壓方式 熟悉掌握管道建模的成型方法1、建立三維立體多邊形模型原始幾何體 ( 9種標(biāo)準(zhǔn)幾何體的不同創(chuàng)建方法)線擠出形體幾何體 ( 3種伸展、擠出形體)2、擠壓形體的成型方法 （加蓋形體與不加蓋面體處理）3、管道建模的成型方法 （調(diào)節(jié)管道大小的變化）4、學(xué)生上機(jī)實(shí)踐練習(xí)，實(shí)戰(zhàn)操作

16、，熟悉掌握本章內(nèi)容第7章 編輯曲面和模型本章學(xué)習(xí)重點(diǎn)： 常用的曲面修改編輯工具 延伸表面； 表面導(dǎo)角； 實(shí)體導(dǎo)角； 偏移表面； 混合表面； 表面匹配； 合并表面； 重建表面； 布爾運(yùn)算； 結(jié)合表面； 爆炸表面； 修剪表面； 分裂表面本章學(xué)習(xí)目的： 掌握常用的曲面修改編輯方法技巧（主要掌握延伸曲面、表面導(dǎo)角、實(shí)體導(dǎo)角、曲面混合、曲面重建等曲面編輯的使用方法）熟悉掌握三種布爾運(yùn)算模型的方法自然界的形態(tài)是復(fù)雜而千變?nèi)f化的，不可能僅用簡單的幾何圖形表達(dá)完全，必須通過對(duì)二維基本圖形的編輯修改，才能表達(dá)出豐富而多變的特殊圖形來。平面圖形的編輯修改，是Rhino學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。1、 延伸表面 （只要求選擇延伸的

17、邊而不是表面）2、 表面導(dǎo)角 （有倒直角和倒圓角兩種，注意要求要選擇倒角的兩個(gè)表面，可選擇保留表面）3、 實(shí)體導(dǎo)角 （只有倒圓角一種，注意要求兩邊倒角的表面為整合體，要求要選擇倒角的共用角邊）4、 偏移表面 （用于根據(jù)偏移量生成平行或同心結(jié)構(gòu)形體的表面，注意偏移方向和偏移量）5、 混合表面 （用于兩表面之間生成混合表面,非常實(shí)用，注意調(diào)節(jié)過渡面和點(diǎn)擊位置方向的一致性）6、 表面匹配 （用于兩表面之間生成過渡表面, 也要注意調(diào)節(jié)過渡面和點(diǎn)擊位置方向的一致性）7、 合并表面 （用于兩表面之間合并成一體表面，要求兩表面為等寬連接表面）8、 重建表面 （與重建曲線相似，用來整理復(fù)雜凌亂的表面，重建EP

18、點(diǎn)的數(shù)量，使EP點(diǎn)均勻分布）9、 布爾運(yùn)算 （用于物體之間的并集、交集、差集三種布爾運(yùn)算方式，非常實(shí)用）10、加蓋與分離 （加蓋是用于整體物體空洞的封蓋，分離是將整體物體的局部分離）11、 結(jié)合表面 （把多物體表面結(jié)合為一體，結(jié)合多物體時(shí)，必須按次序選擇相鄰表面,否則無法結(jié)合）12、 爆炸表面 （把合物體分解成多體表面，單一曲面不能再分解）13、 修剪表面 （用于修剪相交的表面，修剪表面被刪除）14、 分裂表面 （用于分裂相交的表面，原有表面仍然保留）15、學(xué)生上機(jī)實(shí)踐練習(xí)，實(shí)戰(zhàn)操作，熟悉掌握本章內(nèi)容第8章 高級(jí)曲面編輯 本章學(xué)習(xí)重點(diǎn)： 根據(jù)物體生成曲線 (直面投影、曲面投影、物體取線、物體交

19、線、外輪廓線) 根據(jù)對(duì)象繪制相同或相似形體（如：復(fù)制、旋轉(zhuǎn)、縮放、鏡像、陣列、扭曲、彎曲、光滑等） 對(duì)象的群組和分解本章學(xué)習(xí)目的： 掌握物體的編輯方法技巧 熟悉掌握根據(jù)物體生成曲線的方法 掌握根據(jù)已有對(duì)象復(fù)制相同形體、繪制相似形體、規(guī)則排列形體和對(duì)稱形體的方法 掌握移動(dòng)、復(fù)制、旋轉(zhuǎn)、縮放、鏡像、陣列、扭曲、彎曲、光滑等修改對(duì)象的方法 掌握對(duì)象群組和分解的方法1、根據(jù)物體生成曲線 (直面投影、曲面投影、物體取線、物體交線、外輪廓線)2、根據(jù)已有對(duì)象繪制相同或相似形體1） 復(fù)制繪制相同形體 2） 鏡像繪制對(duì)稱形體3） 縮放可做1D、2D、3D縮放4） 陣列繪制多個(gè)具有規(guī)律性的相同形體 (有矩形陣列

20、、環(huán)形陣列、沿曲線陣列和沿曲面陣列多種)3、修改變形對(duì)象1） 旋轉(zhuǎn)對(duì)象2） 扭曲對(duì)象3） 彎曲對(duì)象4） 光滑對(duì)象4、對(duì)象的群組和分解 （ Group / 分解 ）1） 對(duì)象群組 （群組類似于圖塊，可一起選擇編輯，也可分別修改）2） 對(duì)象分解 （拆散群組物體）5、學(xué)生上機(jī)實(shí)踐練習(xí)，實(shí)戰(zhàn)操作，熟悉掌握本章內(nèi)容第9章 物體捕捉精確繪制圖形 本章學(xué)習(xí)重點(diǎn)： 正交模式 柵格捕捉 物體捕捉 各捕捉命令的方式及特點(diǎn)本章學(xué)習(xí)目的： 掌握捕捉設(shè)置、柵格設(shè)置等以柵格捕捉方式繪圖的方法 掌握以正交模式與柵格捕捉的方法 掌握各種物體捕捉的方法物體捕捉是Rhino中最為重要的工具之一，使用物體捕捉可以精確有效地定位，使用戶在繪圖的過程中可直接利用光標(biāo)來準(zhǔn)確地確定目標(biāo)點(diǎn)。在連接線時(shí)，可以利用物體捕捉精確地閉合起點(diǎn)和終點(diǎn)，從而能提高制圖的工作效率。 1 柵格線隱藏與顯示 網(wǎng)格線隱藏 ( F7 ) 2 以正交