CATIA.V5自由曲面設(shè)計(jì)

1、第四章自由風(fēng)格曲面設(shè)計(jì)CATIAV5的自由風(fēng)格外形設(shè)計(jì)是一個(gè)使用靈活、功能強(qiáng)大的曲面建模模塊。它是一種基于修改曲面的特征網(wǎng)格，來控制所生成曲面形狀的造型方法。因此，采用這種方法所構(gòu)建的曲面具有很高的曲面光順度和質(zhì)量，非常適合于諸如汽車外形A級(jí)表面的造型設(shè)計(jì)等。該功能模塊不僅提供了強(qiáng)有力的曲面生成與修改方法，而且還為曲面之間的匹配、擬合以及外形整體變形等高級(jí)編輯修改功能提供了豐富的工具。CATIAV5的自由風(fēng)格外形設(shè)計(jì)由自由風(fēng)格造型器(FreeStyleShaper)、自由風(fēng)格優(yōu)化器(FreeStyleOptimizer)和基于曲線的自由風(fēng)格造型器(FreeStyleProfile)組成。自由風(fēng)

2、格造型器為生成與修改曲面提供了豐富的手段。自由風(fēng)格優(yōu)化器為曲面的超級(jí)擬合和外形整體變形等高級(jí)修改功能提供了強(qiáng)有力的建模手段。4.1相關(guān)的圖標(biāo)菜單CATIAV5的自由風(fēng)格曲面設(shè)計(jì)由以下幾組圖標(biāo)菜單組組成：曲線生成圖標(biāo)菜單組(CurveCreation)、曲面生成圖標(biāo)菜單組(SurfaceCreation)、外形編輯圖標(biāo)菜單組(ShapeModification)、幾何操作圖標(biāo)菜單組(Operations)、外形分析圖標(biāo)菜單組(ShapeAnalysis)和相關(guān)工具圖標(biāo)菜單組(Tools)04.1.1曲線生成圖標(biāo)菜單組(CurveCreation)在曲線生成圖標(biāo)菜單組中為用戶提供了以下生成三維曲線

3、的工具，用這些工具生成的曲既可以用來編輯曲面(如切割曲面等)，也可以用來直接生成曲面(如風(fēng)格掃描曲面等)。Q3DCurve創(chuàng)建三維曲線CurveonSurface創(chuàng)建位于曲面上的曲線7ProjectCurve創(chuàng)建投影曲線FreeStyleBlendCurve創(chuàng)建風(fēng)格橋接曲線StylingCorner創(chuàng)建風(fēng)格拐角團(tuán)MatchCurve創(chuàng)建匹配曲線4.1.2曲面生成圖標(biāo)菜單組(SurfaceCreation)自由風(fēng)格外形設(shè)計(jì)模塊為用戶提供了豐富的生成曲面工具，用這些工具不僅可以方便、快捷地生成簡單的平面片、拉伸面、回轉(zhuǎn)面等基本曲面，還可以生成風(fēng)格掃描面、網(wǎng)格面等可以是不同平面的點(diǎn)創(chuàng)建扭曲曲面復(fù)雜曲

4、面。這些曲面生成工具包括:可以是不同平面的點(diǎn)創(chuàng)建扭曲曲面PlanarPatch由二點(diǎn)創(chuàng)建平面片PointPatch由三點(diǎn)創(chuàng)建平面片PointPatch由四點(diǎn)創(chuàng)建面片GeometryExtraction從已有幾何體中提取部分幾何體Revolve創(chuàng)建回轉(zhuǎn)面ExtrudeSurface創(chuàng)建拉伸面Offset創(chuàng)建偏移面StylingExtrapolate創(chuàng)建風(fēng)格外延面BlendSurface創(chuàng)建橋接面Fill創(chuàng)建填充面NetSurface創(chuàng)建網(wǎng)格面StylingSweep創(chuàng)建風(fēng)格掃描面4.1.3外形編輯圖標(biāo)菜單組(ShapeModification)在自由風(fēng)格外形設(shè)計(jì)模塊中，曲線與曲面的編輯功能是生成

5、復(fù)雜曲面的關(guān)鍵，其功能的強(qiáng)弱直接影響到曲面造型的能力。在CATIAV5中為用戶提供了使用方便、功能強(qiáng)大的曲線、曲面編輯能力，它由以下編輯工具組成：Symmetry創(chuàng)建對(duì)稱元素曲面編輯能力，它由以下編輯工具組成：ControlPoints用控制點(diǎn)編輯曲線或曲面MatchSurface匹配曲面Multi-sideMatchSurface多邊匹配曲面Fittoageometry擬合曲線或曲面到幾何體上GlobalDeformation曲面整體變形Extend延長曲線或曲面4.1.4幾何操作圖標(biāo)菜單組(Operations)自由風(fēng)格外形設(shè)計(jì)模塊為用戶提供了豐富的工具來操作幾何體，這些工具包括：Brea

6、k剪切曲線或曲面Untrim恢復(fù)剪切曲線或曲面Concatenate連接曲線或曲面Fragmentation分裂曲線或曲面Disassemble分解復(fù)合曲線或曲面ConverterWizard類型轉(zhuǎn)換向?qū)?.1.5外形分析圖標(biāo)菜單組(ShapeAnalysis)該菜單組為用戶提供了豐富的分析、檢測(cè)所創(chuàng)建幾何對(duì)象質(zhì)量的工具。借助于這些工具，用戶可以方便地了解，并控制所建立曲線或曲面的質(zhì)量及各曲線、曲面之間的連接性。該菜單組包括以下分析工具:ConnectChecker曲面連接性檢查CurveConnectChecker曲線連接性檢查PorcupineAnalysis曲線曲率分析CuttingPl

7、anes曲面斷面線分析ReflectionLines曲面反射線分析InflectionLines曲面變形線分析DistanceAnalysis距離分析DraftAnalysis拔模角分析EnvironmentMapping曲面映像分析IsophotesAnalysis曲面斑馬線分析CurvatureMapping曲面曲率映像分析ApplyDress-Up顯示曲線或曲面上的控制點(diǎn)及弧段信息RemoveVisualizationOptions取消曲線或曲面上的控制點(diǎn)及弧段信息的顯示VisualSymmetry對(duì)稱顯示GeometricInformation查詢幾何體的相關(guān)信息QuickCompas

8、sOrientation快速定位羅盤AxisSystem坐標(biāo)系StretchView伸展視圖ApplyDress-Up顯示曲線或曲面上的控制點(diǎn)及弧段信息RemoveVisualizationOptions取消曲線或曲面上的控制點(diǎn)及弧段信息的顯示VisualSymmetry對(duì)稱顯示GeometricInformation查詢幾何體的相關(guān)信息QuickCompassOrientation快速定位羅盤AxisSystem坐標(biāo)系StretchView伸展視圖StandardViewManipulation標(biāo)準(zhǔn)視圖操縱箭頭InteractiveViewDefinition交互定義視圖CreateDatu

9、m生成帶或不帶歷史記錄的幾何體KeepOriginal對(duì)一幾何體進(jìn)行操作時(shí)保留原幾何體SnaponVertex捕捉頂點(diǎn)SnaponEdge捕捉邊界SnaponCpt捕捉控制點(diǎn)SnaponSegment捕捉弧段AttenuationDisplacement操縱箭頭步長削弱因子，這四個(gè)圖標(biāo)分別對(duì)應(yīng)NoAttenuation（不削弱）、LowAttenuation（低削弱）、MediumAttenuation（中削弱）和HighAttenuation（高削弱）。Continuity顯示幾何元素的連續(xù)性信息ContactPoints顯示幾何元素的接觸點(diǎn)操縱箭頭Tensions顯示幾何元素的張量操縱箭頭

10、U,VOrders顯示元素在V向和/或V向的階數(shù)FurtiveDisplay暫時(shí)顯示幾何元素的控制點(diǎn)InsertOpenBody插入OpenBody4.2環(huán)境參數(shù)設(shè)定為了充分發(fā)揮CATIAV5的自由風(fēng)格曲面設(shè)計(jì)能力，必須根據(jù)設(shè)計(jì)對(duì)象的特點(diǎn)，合理地設(shè)定繪圖環(huán)境參數(shù)。用Tools-Option-Shape-FreeStyle打開FreeStyle的環(huán)境參數(shù)設(shè)定界面（如圖4-1所示）。在此環(huán)境設(shè)置對(duì)話框中，按設(shè)置內(nèi)容的不同分為以下幾個(gè)部分：幾何區(qū)（Geometry）、自動(dòng)捕捉區(qū)（AutoDetection）、顯示區(qū)（Display）和微調(diào)區(qū)（Tuning）。圖4-1FreeStyle環(huán)境設(shè)置對(duì)話框在

11、幾何區(qū)可以完成以下幾個(gè)參數(shù)的設(shè)置：誤差設(shè)置(MaxTolerances),它包括以下兩種誤差的設(shè)置：約束誤差(Constraint)：它用于定義最大連續(xù)性偏差，例如在創(chuàng)建橋接面時(shí)，如果橋接面與原始面之間的連續(xù)性偏差大于設(shè)定值，則不能生成橋接面。偏差(Deviation)：它用于定義在執(zhí)行轉(zhuǎn)換類型向?qū)?ConverterWizard)或生成偏移曲面時(shí)，所能接受的最大偏離量。最大階數(shù)設(shè)置(MaxOrder)：它用來設(shè)置曲線或曲面在U向或V向的最大允許階數(shù),取值范圍為516。在自動(dòng)捕捉區(qū)，可以完成以下兩個(gè)設(shè)置：顯示坐標(biāo)(Coordinates):如果選擇了該選項(xiàng)，則當(dāng)鼠標(biāo)在幾何體上移動(dòng)時(shí)，會(huì)顯示捕捉

12、點(diǎn)的坐標(biāo)值。搜索裝飾(SearchDressing)：如果選擇了該選項(xiàng)，則在打開自動(dòng)捕捉控制點(diǎn)(SnaponCpt)工具時(shí)，會(huì)顯示被自動(dòng)捕捉到的控制點(diǎn)。在顯示區(qū)，可以設(shè)定在操縱幾何體時(shí)，會(huì)顯示幾何體的那些相關(guān)信息，它包括：控制點(diǎn)(ControlPoints):如果選擇了該選項(xiàng)，則在操作幾何體時(shí)會(huì)顯示操作對(duì)象的控制點(diǎn)。連續(xù)性(Continuity)：如果選擇了該選項(xiàng)，則在操作幾何體時(shí)，會(huì)顯示操作對(duì)象與周圍相鄰元素的連續(xù)性信息。張量信息(Tension)：如果選擇了該選項(xiàng)，則在操作幾何體時(shí)，會(huì)顯示操作對(duì)象與周圍相鄰元素的連接點(diǎn)上的張量信息。曲率(Curvature)：如果選擇了該選項(xiàng)，在操作幾何體

13、時(shí)會(huì)顯示曲率連續(xù)性信息。接觸點(diǎn)(ContactPoints):如果選擇了該選項(xiàng)，在操作幾何體時(shí)會(huì)顯示與周圍相鄰元素的接觸點(diǎn)。階數(shù)(Order):如果選擇了該選項(xiàng)，在操作幾何體時(shí)會(huì)顯示該幾何體在U向，或U向和V向的階數(shù)。在微調(diào)區(qū)，可以設(shè)置在操作視圖或幾何體時(shí)的微調(diào)量，它包括：削弱因子(AttenuateCoefficient)旋轉(zhuǎn)步長(RotationStep)自由風(fēng)格外形設(shè)計(jì)相關(guān)功能介紹本節(jié)將詳細(xì)地介紹自由風(fēng)格外形設(shè)計(jì)相關(guān)的功能及各功能在實(shí)際造型中的應(yīng)用。曲線生成功能(CurveCreation)在自由風(fēng)格外形設(shè)計(jì)中，雖然可以不用曲線就可以創(chuàng)建出各種復(fù)雜的曲面，但豐富的曲線造型可以提高創(chuàng)建復(fù)雜

14、網(wǎng)格面及風(fēng)格掃描面等復(fù)雜曲面的能力。CATIAV5為用戶提供了以下曲線造型的功能。4.3.1.1創(chuàng)建三維曲線(3DCurve)該功能用于創(chuàng)建空間或定位于幾何元素上的三維曲線。該三維曲線是相關(guān)的，即可以編輯其控制點(diǎn)或通過點(diǎn)。如果所創(chuàng)建的曲線是位于某幾何體上的，編輯該幾何體后，曲線自動(dòng)更新。使用該功能創(chuàng)建三維曲線的基本步驟為：PointshandlingA|X|llPointshandlingA|X|llDisablegeometrydetection圖4-2三維曲線生成對(duì)話框圖4-3點(diǎn)操縱箭頭及快捷菜單點(diǎn)擊三維曲線圖標(biāo)菜單(3DCurve)，出現(xiàn)三維曲線的生成對(duì)話框(如圖4-2所示)。選擇三維曲

15、線的創(chuàng)建類型(Creationtype)。該功能提供了三種創(chuàng)建類型：利用控制點(diǎn)創(chuàng)建(Controlpoints):用戶輸入的點(diǎn)作為所創(chuàng)建曲線的控制點(diǎn)；利用通過點(diǎn)創(chuàng)建(Throughpoints)：用戶輸入的點(diǎn)作為所創(chuàng)建曲線的通過點(diǎn)；利用擬合點(diǎn)創(chuàng)建(Near)：利用用戶輸入的點(diǎn)生成一條擬合曲線。輸入創(chuàng)建曲線所需的點(diǎn)?？梢栽谄聊簧嫌檬髽?biāo)直接點(diǎn)取所需點(diǎn)的位置，在所選點(diǎn)的位置上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)操縱箭頭(如果4-3所示)，通過它可以調(diào)節(jié)點(diǎn)的位置，用其快捷菜單(Edit)還可以直接定義點(diǎn)的坐標(biāo)值。利用對(duì)話框中的處理點(diǎn)區(qū)域(Pointshandling)中的按鈕，可以完成以下編輯任務(wù)：插入點(diǎn)(Insertapoi

16、nt)：點(diǎn)擊插入點(diǎn)圖標(biāo)人(Insertapoint),用鼠標(biāo)選取所想插入點(diǎn)的弧段，然后選取所插入點(diǎn)的位置。刪除點(diǎn)(Removeapoint)：點(diǎn)擊刪除點(diǎn)圖標(biāo)減(Removeapoint),然后選取要?jiǎng)h除的點(diǎn)。約束或取消約束點(diǎn)(Freeorconstraintapoint)：點(diǎn)擊約束或取消約束點(diǎn)圖標(biāo)鎗(Freeorconstraintapoint),然后選取一點(diǎn)：如果該點(diǎn)是空間點(diǎn)，可以選取一已知點(diǎn)，將該點(diǎn)約束到已知點(diǎn)上；還可以按住CTRL鍵后，選取另一幾何元素，則將該點(diǎn)約束到該點(diǎn)到所選幾何元素的最短距離處的點(diǎn)上。如果所選點(diǎn)已經(jīng)約束到了某幾何元素上，則取消對(duì)該點(diǎn)的約束。如果想選取一點(diǎn)，該點(diǎn)緊靠在一

17、個(gè)幾何元素上，但又不想將該點(diǎn)約束到幾何元素上，可以打開“取消幾何元素的捕捉(Disablegeometrydetection)”開關(guān)。用快捷菜單(如圖4-3所示)可以對(duì)一些點(diǎn)施加切矢約束(ImposeTangency)。如果創(chuàng)建類型為“通過點(diǎn)(Throughpoints)”，可以對(duì)所有點(diǎn)施加切矢約束；如果創(chuàng)建類型為“擬合點(diǎn)(Near)”，可以對(duì)兩個(gè)端點(diǎn)施加切矢約束；如果創(chuàng)建類型為“控制點(diǎn)(Controlpoints)”，則不能施加切矢約束。如果用控制點(diǎn)方式創(chuàng)建的曲線的端點(diǎn)約束到了幾何元素上，則可以對(duì)其施加切矢連續(xù)約束。在“通過點(diǎn)(Troughpoints)”或“擬合點(diǎn)(Near)”方式下創(chuàng)建三

18、維曲線時(shí)，如果選取的第一個(gè)點(diǎn)約束到一條曲線上，則自動(dòng)施加切矢約束，使所生成的曲線與原曲線相切?？梢杂肧hift鍵來切換是否自動(dòng)施加切矢約束。按OK鍵生成三維曲線。注意：在生成三維曲線時(shí)，用戶在空間位置選取的點(diǎn)會(huì)被投影到一個(gè)平面上。該平面通過上一個(gè)選取點(diǎn)，并平行于羅盤基平面?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)羅盤基平面來選取各種位置上的4.3.1.2創(chuàng)建位于曲面上的曲線(CurveonSurface)圖4-4創(chuàng)建曲面曲線對(duì)話框EditEditInvertParameter圖4-5圖4-4創(chuàng)建曲面曲線對(duì)話框EditEditInvertParameter圖4-5選點(diǎn)生線方式示意圖圖4-6等參線方式示意圖點(diǎn)擊曲面上曲線圖標(biāo)

19、菜單&(CurveonSurface)0選擇參考曲面。這時(shí)出現(xiàn)生成對(duì)話框(如圖4-4所示)。在對(duì)話框的創(chuàng)建類型選項(xiàng)(Creationtype)選擇要?jiǎng)?chuàng)建的曲線類型：選點(diǎn)生線(Pointbypoint)：利用用戶輸入的點(diǎn)生成曲線。等參線(Isoparameter)：生成曲面上的等參數(shù)曲線。如果在上一步中選擇的是“選點(diǎn)生線(Pointbypoint)”，用戶需在模式(Mode)選項(xiàng)中選擇生成曲線的模式(參見4.3.1.1中的說明)：通過點(diǎn)(Throughpoints)擬合點(diǎn)(Near)控制點(diǎn)(Withcontrolpoints)然后，用戶需在曲面上選取構(gòu)成曲線的點(diǎn)。用戶可以通過點(diǎn)操縱箭頭或快捷菜單

20、(見圖4-5)來編輯所選取的點(diǎn)。5)如果選擇等參線(Isoparameter)生成方式，用戶需在曲面上點(diǎn)取一點(diǎn)來指定參數(shù)值。用戶可以通過操縱箭頭或快捷菜單(見圖4-6)編輯參數(shù)。按OK鍵，生成曲面上的曲線。投影曲線(ProjectCurve)該功能用于將曲線沿一定方向投影到曲面上，投影方向可以是曲面法向，也可以是用戶定義的方向。生成投影曲線的基本步驟為：1）選擇被投影的曲線。2）點(diǎn)擊投影曲線圖標(biāo)菜單（ProjectCurve）,出現(xiàn)投影對(duì)話框（見圖4-7）。圖4-8投影曲線示例圖圖4-7投影曲線對(duì)話框3圖4-8投影曲線示例圖圖4-7投影曲線對(duì)話框曲面法線方向：點(diǎn)擊對(duì)話框中左側(cè)的圖標(biāo)。羅盤方向：

21、點(diǎn)擊對(duì)話框中右側(cè)的圖標(biāo)。如果選擇此項(xiàng)，可以通過調(diào)節(jié)羅盤方向來指定曲線投影方向。4）選擇投影面，可以選擇一個(gè)曲面，也可以選擇多個(gè)曲面。在所選曲面上就顯示出投影線，并在投影線上顯示“Exact”或“Cv”字符，其中“Exact”表示生成的投影曲線為二維的非均勻多項(xiàng)式B樣條曲線（NUPBS）,“Cv”表示生成的投影曲線為三維的NUPBS。5）按OK鍵，生成投影線。創(chuàng)建風(fēng)格橋接曲線（FreeStyleBlendCurve）該功能用于生成兩條曲線間的橋接曲線，可以設(shè)定橋接曲線與原曲線間的連接關(guān)系。生成橋接曲線的基本步驟為：1）選擇兩條曲線。2）點(diǎn)擊風(fēng)格橋接線圖標(biāo)菜單（FreeStyleBlendCurv

22、e）屏幕上會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)所選兩曲線TangentTangent圖4-10CurvatureEdit風(fēng)格橋接曲線橋接點(diǎn)編輯示意圖圖4-9風(fēng)格橋接曲線連接性示意圖CurvtijmPointcontinuityTangentcontinuityTangentTangent圖4-10CurvatureEdit風(fēng)格橋接曲線橋接點(diǎn)編輯示意圖圖4-9風(fēng)格橋接曲線連接性示意圖CurvtijmPointcontinuityTangentcontinuityCurvaturecontinuity3）編輯橋接線與原始曲線的連接關(guān)系。方法是點(diǎn)擊屏幕上的文字，文字在“point”（點(diǎn)連續(xù)）、“Tangent”（切矢連續(xù)）、

23、“Curvature”（曲率連續(xù)）之間切換；或用快捷菜單選擇連接條件。注意：顯示上述信息的前提是激活駅（Continuity）圖標(biāo)菜單。4）編輯橋接線與原始曲線的橋接點(diǎn)。方法是用鼠標(biāo)拖動(dòng)橋接點(diǎn)操縱箭頭（如圖4-10所示）到需要的位置；或用快捷菜單輸入?yún)?shù)值。注意：顯示橋接點(diǎn)操縱箭頭的前提是激活（ContactPoints）圖標(biāo)菜單。按OK鍵，生成橋接線。創(chuàng)建風(fēng)格拐角(StylingCorner)該功能用于生成風(fēng)格拐角，所謂風(fēng)格拐角是兩平面曲線之間定半徑的連接曲線。風(fēng)格拐角在用曲線網(wǎng)格生成高質(zhì)量曲面方面是非常有用的。生成風(fēng)格拐角的基本步驟為：圖4-11風(fēng)格拐角創(chuàng)建對(duì)話框圖4-12風(fēng)格拐角預(yù)覽示意

24、圖點(diǎn)擊風(fēng)格拐角圖標(biāo)菜單廠(StylingCorner),出現(xiàn)創(chuàng)建對(duì)話框(如圖4-11所示)。選擇兩條平面曲線，風(fēng)格拐角將在這兩條曲線之間創(chuàng)建。輸入拐角半徑(Radius)。選擇拐角選項(xiàng)。如果選擇“單弧段(SingleSegment)”選項(xiàng)，則生成的拐角與GSD中的拐角完全相同。如果不選擇該選項(xiàng)，則可以生成風(fēng)格拐角。按Apply鍵，預(yù)覽風(fēng)格拐角(見圖4-12所示)，在屏幕上顯示拐角與基本曲線的連接點(diǎn)，拐角圓心點(diǎn)，及圓弧拐角范圍等操縱箭頭，可以用這些操縱箭頭編輯風(fēng)格拐角的形狀。選擇風(fēng)格拐角的結(jié)果選項(xiàng)：修剪(Trim)：如果選擇這個(gè)選項(xiàng)，則生成的風(fēng)格拐角曲線是由修剪后的基本曲線與拐角曲線組成的三元復(fù)

25、合曲線(Three-cellcurve)。不修剪(NoTrim)：如果選擇這個(gè)選項(xiàng)，則生成獨(dú)立的風(fēng)格拐角曲線，不用它修剪基本曲線，也不將它與基本曲線合并。連接(Concatenation)：如果選擇這個(gè)選項(xiàng)，則生成單單元曲線(Mono-cellcurve)，它由修剪后的基本曲線和風(fēng)格拐角曲線組成。按OK鍵，生成風(fēng)格拐角曲線。匹配曲線(MatchCurve)該功能用于將一條曲線匹配到另一條曲線上，使其與另一條曲線相連接并滿足指定的連接約束條件。其操作步驟為：圖4-13圖4-13匹配曲線示意圖選擇要編輯的曲線。l=547.27mm2=656.43itiitil=547.27mm2=656.43it

26、iiti點(diǎn)擊匹配曲線圖標(biāo)菜單(MatchCurve)。選擇另一條曲線作為匹配的對(duì)象。選擇的第一條曲線自動(dòng)移動(dòng)到匹配對(duì)象曲線上(如圖4-13所示)?？梢酝ㄟ^拉動(dòng)圖4-13所示的綠色箭頭，來編輯匹配曲線與匹配對(duì)象的匹配點(diǎn)?？梢酝ㄟ^快捷菜單或點(diǎn)擊圖4-13所示的文字如“Curvature”來編輯匹配連續(xù)條件,可以是點(diǎn)連續(xù)(Point)、切矢連續(xù)(Tangent)或曲率連續(xù)(Curvature)。按OK鍵，生成匹配曲線。曲面造型功能(SurfaceCreation)CATIAV5的自由風(fēng)格外形設(shè)計(jì)的最大特點(diǎn)是具有靈活且功能強(qiáng)大的曲面造型功能。曲面造型功能是生成復(fù)雜曲面的基礎(chǔ)，它提供了以下曲面造型功能。

27、4.3.2.1創(chuàng)建平面片(PlanarPatch)該功能用于生成一個(gè)平面片，該平面片位于羅盤基平面上或平行于羅盤基平面的平面上?？梢酝ㄟ^編輯由該功能生成的平面片，生成各種形狀的高質(zhì)量曲面。創(chuàng)建平面片的基本步驟為：圖4-14平面片生成示意圖圖4-14平面片生成示意圖圖4-14平面片生成的快捷菜單EditDimensions(PlanarPatch)0點(diǎn)擊平面片圖標(biāo)菜單點(diǎn)擊屏幕上一點(diǎn)作為平面片的初始點(diǎn)。缺省情況下，該點(diǎn)將作為平面片的一個(gè)頂點(diǎn),如果按住CTRL鍵，則該點(diǎn)會(huì)作為平面片的中心點(diǎn)。移動(dòng)鼠標(biāo)位置，在屏幕上動(dòng)態(tài)顯示平面片的大小(如圖4-14所示)。用快捷菜單可以編輯平面片的大小尺寸和其U、V向

28、的階數(shù)(如圖4-15所示)。按OK鍵，或在屏幕上選擇一點(diǎn)，生成一個(gè)平面片。由三點(diǎn)創(chuàng)建一平面片(3-PointPatch)該功能根據(jù)用戶輸入的三個(gè)點(diǎn)生成一個(gè)平面片，其操作步驟為：點(diǎn)擊三點(diǎn)平面片圖標(biāo)菜單益(3-PointPatch)o連續(xù)選擇兩個(gè)點(diǎn)，這兩個(gè)點(diǎn)即可以是空間點(diǎn)，也可以是已有幾何體上的點(diǎn)。由這兩個(gè)點(diǎn)構(gòu)成平面片的一條邊界線或平分線。移動(dòng)鼠標(biāo)位置，在屏幕上動(dòng)態(tài)顯示平面片的大小。如果在移動(dòng)鼠標(biāo)的同時(shí)，按住Ctrl鍵，則上一步選擇的兩個(gè)點(diǎn)構(gòu)成的直線就成為了平面片的平分線。點(diǎn)選另一個(gè)點(diǎn)或通過快捷菜單，生成指定大小的平面片。有快捷菜單還可以編輯平面片的階數(shù)。由四點(diǎn)創(chuàng)建一曲面(4-PointPatch

29、)該功能用于用四個(gè)點(diǎn)構(gòu)建一個(gè)曲面。這四個(gè)點(diǎn)可以是空間點(diǎn)，也可以是幾何體上的點(diǎn)。用此功能生成曲面的基本步驟為：點(diǎn)擊四點(diǎn)曲面圖標(biāo)菜單口(4-PointPatch)o2）依次選擇四點(diǎn)，生成一個(gè)曲面（如圖4-16所示）。3）在生成曲面過程中，可以用快捷菜單編輯曲面的階數(shù)。圖4-16四點(diǎn)曲面的生成示意圖4.3.2.4從已有幾何體上提取部分幾何體（GeometryExtraction）該功能用于從已有的曲面上生成一個(gè)小曲面，該小曲面完全位于原曲面中，也可以從一已有曲線上提取一段曲線。具體操作步驟為：1）選擇一曲面（或曲線），作為提取的源對(duì)象。2）點(diǎn)擊提取幾何體圖標(biāo)菜單=（GeometryExtractio

30、n）。3）在源幾何對(duì)象上點(diǎn)取一點(diǎn)作為提取對(duì)象的一個(gè)定位點(diǎn)。4）在源幾何對(duì)象上點(diǎn)取另一點(diǎn)作為提取對(duì)象的另一定位點(diǎn)，生成提取對(duì)象。在此過程中如果按住CTRL鍵，則生成的提取對(duì)象是以選擇的第一點(diǎn)為對(duì)稱中心的對(duì)稱幾何體（曲線或曲面）。注意：在創(chuàng)建提取幾何體的過程中，不能編輯提取對(duì)象的階數(shù)，其階數(shù)直接繼承源對(duì)象的階數(shù)。創(chuàng)建回轉(zhuǎn)面（Revolve）該功能用于將平面輪廓線沿指定軸線旋轉(zhuǎn)，生成回轉(zhuǎn)面。其操作步驟與GSD中回轉(zhuǎn)面的生成步驟相同。創(chuàng)建拉伸面（ExtrudeSurface）該功能用于將一條曲線沿指定方向拉伸生成一個(gè)曲面?？梢杂么斯δ芾旄鞣N類型的曲線，例如平面曲線、三維曲線、曲面邊界線或位于曲面上的

31、曲線。生成拉伸面的基本步驟為：圖4-17拉伸面對(duì)話框圖圖4-17拉伸面對(duì)話框圖4-18拉伸面操縱箭頭1）點(diǎn)擊拉伸面圖標(biāo)菜單7（ExtrudeSurface），出現(xiàn)拉伸面生成對(duì)話框（如圖4-17所示）。2）選擇要拉伸的曲線，在所選擇的曲線上顯示一個(gè)操縱箭頭（如圖4-18所示）。3）選擇拉伸方向：曲線法線方向（Normaltothecurve）：選擇對(duì)話框中左側(cè)圖標(biāo)/（Normaltothecurve）。羅盤方向（Compassdirection）：選擇對(duì)話框中的圖標(biāo)空（Compassdirection）0可以通過調(diào)節(jié)羅盤方向來改變拉伸方向。4）輸入拉伸量（Length），或拉動(dòng)操縱箭頭以改變拉伸

32、量。如果在拉伸過程中按住CTRL鍵，則會(huì)生成一個(gè)以所選擇拉伸曲線為對(duì)稱中心的對(duì)稱曲面。5）如果在第二步中選擇的曲線不是NUPBS曲線，會(huì)在曲線上顯示“Cv”信息，將鼠標(biāo)放在此處，點(diǎn)擊右鍵用快捷菜單中的編輯（Edit）項(xiàng)，可以調(diào)用曲線類型轉(zhuǎn)換向?qū)⒃撉€轉(zhuǎn)化為NUPBS曲線。6）按OK鍵，生成拉伸面。4.327創(chuàng)建偏移曲面（Ofset）用此功能可以生成一個(gè)曲面的偏移曲面，其中偏移距離可以是固定的，也可以是變化的。生成偏移曲面的基本步驟為：圖4-19偏移曲面的網(wǎng)格表示圖4-20偏移曲面生成對(duì)話框1）選擇一個(gè)曲面或一組曲面。2）點(diǎn)擊偏移曲面圖標(biāo)菜單（Offset）。在屏幕上用網(wǎng)格形式顯示偏移曲面（如

33、圖4-19所示）。同時(shí)顯示偏移曲面生成對(duì)話框（見圖4-20）。3）選擇偏移曲面的類型：簡單偏移（Simple）：該類偏移曲面與GSD中的偏移曲面功能生成的曲面相同,偏移曲面上各點(diǎn)與原始曲面上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的距離保持一致，且偏移方向都相同。變距離偏移（Variable）：可以給偏移曲面的四個(gè)頂點(diǎn)設(shè)定不同的偏移距離，從而生成變偏移距離的偏移曲面。4）設(shè)定計(jì)算偏移曲面的限制條件：設(shè)定誤差值（Tolerance）：在計(jì)算偏移曲面時(shí)，計(jì)算誤差不能超過設(shè)定誤差。限定階數(shù)（Order）：限制偏移曲面U、V向的階數(shù)。5）設(shè)定偏移曲面的顯示信息：偏移量（Offsetvalues）:如果選擇此選項(xiàng)，則會(huì)顯示偏移曲面

34、每個(gè)端點(diǎn)上的偏移量。階數(shù)（Order）：如果選擇此選項(xiàng)，則會(huì)顯示偏移曲面U、V向的階數(shù)。法向（Normals）：如果選擇此選項(xiàng)，則會(huì)顯示偏移曲面的法向方向。誤差（Tolerance）：如果選擇此選項(xiàng)，則會(huì)顯示生成偏移曲面的最大計(jì)算誤差。拐角（Corners）：如果選擇此選項(xiàng)，則會(huì)在四個(gè)端點(diǎn)上顯示操縱箭頭。6）如果在生成偏移曲面的時(shí)候，激活“保留原對(duì)象（KeepOriginal）”知，則會(huì)保留原曲面。7）按OK鍵，生成偏移曲面。4.328創(chuàng)建風(fēng)格外延面（StylingExtrapolate）圖4-21外延面對(duì)話框該功能用于在考慮連續(xù)約束的情況下，向原始面添加一個(gè)附加面。生成風(fēng)格外延面的基本步驟為

35、：圖4-21外延面對(duì)話框圖4-9.999”圖4-9.999”選項(xiàng)的情況1）選擇一個(gè)曲面的邊界。2）點(diǎn)擊風(fēng)格外延面圖標(biāo)菜單冷（StylingExtropolate）。出現(xiàn)對(duì)話框（見圖4-21）。3）在對(duì)話框中選擇外延類型（Type）：切矢連續(xù)（Tangential）：外延面與原始面切矢連續(xù)。如果選擇該類型，在屏幕上會(huì)顯示一個(gè)操縱箭頭（如圖4-22所示）。曲率連續(xù)（Curvature）：外延面與原始面曲率連續(xù)。4）確定是否選擇“精確（Exact）”選項(xiàng)如果選擇此選項(xiàng)，則用精確模式（ExactMode）生成外延面，且外延面的次數(shù)與原始面相同（如圖4-23所示）。如果不選擇此選項(xiàng)，則用幾何模式（Geo

36、metricMode）生成外延面（如圖4-24所示）。5）按OK鍵，生成外延面。4.3.2.9創(chuàng)建橋接面(BlendSurface)該功能用于在兩個(gè)已知面間生成過渡曲面。生成過渡曲面的基本步驟為：1）點(diǎn)擊橋接面圖標(biāo)菜單（BlendSurface）0出現(xiàn)橋接面生成對(duì)話框（如圖4-25所示）。將鼠標(biāo)移動(dòng)到一個(gè)曲面上，并選擇其邊界線。選擇另一曲面的邊界線。選擇創(chuàng)建過渡的模式(BlendType)：解析方式(Analytic)：如果所選擇曲面的邊界是等參線，則精確生成橋接面。近似方式(Approximated)：無論曲面的邊界是什么類型，在這種方式下都生成近似橋接面。自動(dòng)方式(Auto)：系統(tǒng)首先嘗試

37、用解析方式生成橋接面，如果不成功，則采用近似方式生成橋接面。激活連續(xù)工具菜單處(Continuity),編輯橋接面與原始面間的連續(xù)約束條件。通過快捷菜單(如圖4-26所示)可以設(shè)定以下幾種連續(xù)條件：點(diǎn)連續(xù)(Point)：橋接面與原始面共邊界。切矢連續(xù)(Tangent)：橋接面與原始面切矢連續(xù)，在連接處的每個(gè)點(diǎn)上共享切平面。成比例(Proportional)：與切矢連續(xù)相似，橋接面與原始面在連接處的每個(gè)點(diǎn)上共享切平面。除此之外，從一點(diǎn)到另一點(diǎn)的縱向變化更加平順。曲率連續(xù)(Curvature)：橋接面與原始面在連接處的每個(gè)點(diǎn)上共享切平面，且曲率值相同。圖4-25創(chuàng)建橋接面對(duì)話框Pointconti

38、nuityTangentcontinuitiJProportionalCurvaturecontinuitiJ圖4-26設(shè)定連續(xù)條件的快捷菜單圖4-27/投影端點(diǎn)圖4-25創(chuàng)建橋接面對(duì)話框PointcontinuityTangentcontinuitiJProportionalCurvaturecontinuitiJ圖4-26設(shè)定連續(xù)條件的快捷菜單圖4-27/投影端點(diǎn)6)7)8)如果選擇“投影端點(diǎn)(Projectendpoints)”選項(xiàng)，則將最短邊界投影到另一邊界上以確定橋接面的端點(diǎn)(如圖4-27所示)。激活張量工具菜單田(Tensions)，顯示橋接面與原始面在連接處的張量值和張量方向(如

39、圖4-28所示)?？梢酝ㄟ^拉動(dòng)張量箭頭或快捷菜單(Edittension)改變張量值，可以通過快捷菜單(Invertdirection)轉(zhuǎn)變張量方向。激活顯示接觸點(diǎn)工具菜單冒(ContactPoints)，顯示橋接面與原始面的接觸端點(diǎn)(如圖4-29所示)，可以通過拉動(dòng)接觸端點(diǎn)處的箭頭，改變橋接面與原始面的接觸端點(diǎn)9）按OK鍵，生成過渡曲面。注意：原始面邊界選擇的位置不同，生成的橋接面也不同（如圖4-30所示）。mi畑、mi畑、i，!jm沖尿I山面仙惻僦抒邊界圖4-30邊界選取位置對(duì)橋接面形狀的影響4.3.2.10創(chuàng)建填充面（Fill）該功能用于填充三個(gè)或三個(gè)以上（最多九個(gè)）元素之間的空隙區(qū)域。

40、其要求是參與填充的幾個(gè)元素相互間只能有一個(gè)公共點(diǎn)。這些元素可以是曲線或曲面。用該功能可以填充以下類型的空隙區(qū)域：由曲面構(gòu)成的區(qū)域（如圖4-31所示）。由曲線構(gòu)成的區(qū)域（如圖4-32所示）兩個(gè)相交線或相交面之間的區(qū)域（如圖4-33所示）。曲面與曲線共同組成的區(qū)域（如圖4-34所示）。創(chuàng)建填充曲面的基本步驟為：1）點(diǎn)擊填充面圖標(biāo)菜單呑（Fill）。顯示填充面生成對(duì)話框。2）在對(duì)話框中選擇變形方向（Deformationdirection）：曲面法線方向（Normaltosurfacedirection）羅盤方向3）依次選取構(gòu)成填充區(qū)域的邊界線或曲線。4）編輯填充面與相鄰面的連續(xù)條件。5）如果生成的

41、填充面不是一個(gè)或四個(gè)面，會(huì)在幾何屏幕上顯示一個(gè)中心點(diǎn)（綠點(diǎn)）用戶可以拉動(dòng)該點(diǎn)來編輯填充面（如圖3-37所示）。6）按OK鍵，生成填充面。如果選擇了四條邊界，則生成一個(gè)填充面，否則生成多個(gè)填充面，填充面的數(shù)量與邊界線的數(shù)量相同。圖4-36填充曲面對(duì)話框圖4-37編輯填充面中心點(diǎn)示意圖創(chuàng)建網(wǎng)格面（NetSurface）該功能是基于曲線造型曲面的工具。其操作步驟比較簡單，在用戶分別選取引導(dǎo)線（Guides）和輪廓線（Profiles）后，按OK鍵就生成一個(gè)網(wǎng)格面。創(chuàng)建風(fēng)格掃描面（StylingSweep）該功能是基于曲線造型曲面的工具，可以使用該功能生成各種掃描面。生成風(fēng)格掃描面的基本步驟為：Sty

42、lingSweepFreeStyleSweepl?|x|StylingSweep/|Iaxdeviation:0.001mi-SettingsOrderV:12limitpointsinfolSelectionmovingframemovingframeFreeStyle項(xiàng)，對(duì)話框右側(cè)窗口為自由風(fēng)格外形設(shè)計(jì)的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置項(xiàng)。設(shè)置削弱系數(shù)（Attenuation）為0.01，并按OK鍵完成設(shè)置。2）將羅盤定位到ZX參考平面上。圖4-72曲面反射線分析結(jié)果3）選擇頂蓋曲面，并點(diǎn)擊編輯控制點(diǎn)圖標(biāo)菜單：；出現(xiàn)對(duì)話框。4）在對(duì)話框中設(shè)置以下參數(shù)：變形方向（Support）：沿局部法向矢量方向移動(dòng)并（Tr

43、anslatealonglocalnormals）。變形規(guī)則（Law）：同步規(guī)則工（Moveselectedpointsidentically）。5）點(diǎn)擊對(duì)話框中的d（Symmetry）圖標(biāo)，并在彈出對(duì)話框中按OK鍵。6）將曲面的U向階數(shù)設(shè)置為5,V向階數(shù)設(shè)置為7,以增加控制點(diǎn)數(shù)。7）選擇U向中心網(wǎng)格線，并利用快捷菜單“Edit”（編輯），設(shè)定變形步長為0.75o8）可利用快捷菜單項(xiàng)“Freeze”（凍結(jié)），將選擇的控制點(diǎn)固定住。9）按住Shift鍵，并向上或向下點(diǎn)擊操縱箭頭，止到曲面上能顯示所有的綠點(diǎn)。提取最終的頂蓋曲面1）點(diǎn)擊幾何提取圖標(biāo)菜單渣5（GeometryExtraction）02

44、）選擇頂蓋曲面。3）用鼠標(biāo)定義要提取曲面的兩個(gè)頂點(diǎn)。4）按OK鍵，提取出一個(gè)曲面隱藏頂蓋的原曲面，并將曲面反射線分析轉(zhuǎn)移到提取曲面上，如圖4-73所示。圖牛73最終的提取曲面示意圖4.4.2實(shí)例二發(fā)動(dòng)機(jī)罩本節(jié)以發(fā)動(dòng)機(jī)罩為實(shí)例，介紹從造型師設(shè)計(jì)的二維造型圖開始，到可以用以快速成型的數(shù)模的工作流程。本實(shí)例所需的資料是造型師提供的設(shè)計(jì)二維造型圖（如圖4-74所示）。創(chuàng)立一個(gè)新的產(chǎn)品（Product）：File-New-Product。引入二維造型圖到產(chǎn)品中1）進(jìn)入自由風(fēng)格草圖跟蹤器工作平臺(tái)訂（SketchTracer）。2）在顯示風(fēng)格（RenderStyle）工具條中選擇用戶化視圖圖標(biāo)鬥（Apply

45、CustomizedView，使視圖中顯示材質(zhì)。3）在視圖工具條中選擇俯視圖圖標(biāo)B（TopView），切換到俯視圖。4）點(diǎn)擊載入草圖圖標(biāo)菜單（Createanimmersivesketch）。并從彈出文件選擇對(duì)話框中選擇要載入草圖的圖像文件（可以是TIF、JPG、或BMP文件），并按“Open（打開）”鍵。這時(shí)在幾何屏幕上顯示出打開的草圖，及操縱箭頭（如圖4-74所示）。5）移動(dòng)白色箭頭的原點(diǎn)到汽車草圖的前軸位置上，將前、后軸距離值設(shè)定為2870mm,并將白色虛線框的橫向距離縮放到汽車草圖的前后軸距離上。6）移動(dòng)綠色實(shí)線框到草圖的俯視圖區(qū)域內(nèi)（如圖4-74所示）。7）按OK鍵，載入草圖8）在特征樹中選擇剛載入的草圖，選擇其快捷菜單中的“Copy（拷貝）”項(xiàng)，其后選擇特征樹中的Applications-PaintingGallery項(xiàng)，