CatiaV5曲面變形初探課件

曲面優(yōu)化工具命令WorkingWiththeGenerativeShapeOptimizerWorkbenchBumpWrapCurveWrapSurfaceShapeMorphing曲面優(yōu)化工具命令BumpBeforeAfter變形中心：中心點處變形量最大，向外漸變，直至邊界處為0。變形方向：缺省為曲面法向。變形距離：中心點沿變形方向的最大變形距離。曲面鼓包（Bump）：通過變形生成鼓包。需定義變形范圍，變形中心點，變形方向，變形大小。變形邊界：必須是落在曲面上的曲線。變形邊界連續(xù)性：變形鼓包在邊界處與原始曲面的連續(xù)性，可以是點連續(xù)，切矢連續(xù)，曲率連續(xù)。投影方向：若變形中心點不在曲面上，則將該點沿投影方向向曲面投影得到的點作為實際變形中心。中心曲率：缺省為1（圖示A）；<1,面型趨于平坦（圖示B）；>1，面型趨于陡峭（圖示C）。Thistaskshowshowtodeformsurfacesbasingthedeformationoncurvewrapping,thatismatchingeachreferencecurveontoatargetcurve.

Thedeformationisthendefinedbythetransformationofthereferencecurvesintotargetcurves.

根據(jù)曲線變形（Wrapcurve）：參考兩個已知曲線的相對關系對原始曲面進行變形，從而得到變形結果。已知曲線不必落在原始曲面上。曲面優(yōu)化工具命令WrapCurve先選參考曲線，再選目標曲線，不能打亂，選完一對后在此顯示。Youmustalwaysselectsuccessivelyareferencethenatargetcurvetodefineapair.Youcannotselectallreferencecurves,thenalltargetcurvesforexample.Whenseveralpairsofcurvesareselected,theymustbeordered,notrandomlyselected.多組線的選擇須注意順序。Referencecurvesshouldnotintersecteachother,norshouldthetargetcurvesshouldintersecteachother.參考曲線之間或目標曲線之間不能相交。Referenceandtargetcurvescanbemulti-cells.Joined,blended,ormatchedcurves,forexample,canbeusedasreferenceortargetcurves.參考曲線或目標曲線可以是組合曲線。

BeforeAfterCurveWrappingDeformationwithFixedReference曲線變形之固定參考曲線：考慮到在很多場合下，需要與周邊曲面保持連續(xù)性，此時可以使用通過固定參考曲線，并指定連續(xù)類型，點連續(xù)，切矢連續(xù)或曲率連續(xù)。具體操作：選擇參考曲線后，將鼠標移至“ReferenceXXX”字樣上，右鍵彈出下拉菜單，并選擇“Fixedreferencecurve”，同時在對話框里將自動跳過目標曲線的配對，直接換行進入下一個配對的選擇，如下圖。并不只是首末參考曲線能設置固定，中間的也可以，只是不能進行連續(xù)性約束。曲面優(yōu)化工具命令WrapCurve目標曲線空出連續(xù)性的選擇右鍵彈出菜單也可以在此勾選，效果一樣EditingaDeformedSurface曲線變形之修改編輯：包括增加或移除參考曲線-目標曲線配對，固定參考曲線，添加約束等。關于約束：只可以對首末參考曲線進行連續(xù)性的約束，但不能保證完全約束到位，有時可能只是近似。曲面優(yōu)化工具命令WrapCurveRef1：固定，曲率Ref3：固定Ref2：無目標曲線無目標曲線曲面優(yōu)化工具命令WrapCurve關于脊線：默認第一條參考曲線即為脊線，但脊線若過短，如小于曲面的邊界框，則系統(tǒng)會自動延長脊線，相應的其它配對曲線也會自動作延長。也可以選擇已知曲線作為脊線。關于投影方向：在下一頁有具體描述。系統(tǒng)自動計算方法：脊線與法平面的交點為P1，最后一條參考曲線與法平面的交點為P2，投影方向定義為在法平面內，P1－P2連線的垂直方向。HowIstheDeformationComputed?ThedeformationiscomputedineachplaneP,normaltothespine.Bydefaultthespineisthefirstreferencecurve,butyoucanselectanewspineusingtheSpinefieldintheReferencetab.IneachplaneP,thesystemcomputestheintersectionbetweentheplaneandeachcurve.

Acurve(Cr)iscreatedbetweenthefirstintersectionpoint(Ir1)andthelastintersectionpoint(Irn)onreferencecurves,passingthroughalltheintersectionpointsbetweenthesetwo.

Similarly,acurve(Ct)iscreatedpassingthroughalltheintersectionspointsbetweenthefirst(It1)andthelastintersectionpoint(Itn)ontargetcurves.Then,foreachpointQ,resultingfromtheintersectionofthesurfacetobedeformedwiththeplane,QisprojectedontothecurveCraccordingtotheprojectiondirection(dir).Thisprojectiondirectionisthevectorialproductof:vector(lspine,lr2)^vectornormaltoP.

TheresultoftheprojectionofpointQisthepointQr,whichparameteronCrisv.

Similarly,apointQtiscreatedonthecurveCt,withthesamevparameteraspointQroncurveCr.ThenQd,thatisthetransformationofpointQaccordingtothewrapcurvedeformation,isobtainedbyadding:Q+vector(Qr,Qt)曲面優(yōu)化工具命令WrapCurve3Dview,where:r1,r2arethereferencecurvest1,t2arethetargetcurvesPisaplanenormaltothespinePlanarview,where:Ir1:istheintersectionbetweenPandr1Ir2:istheintersectionbetweenPandr2It1:istheintersectionbetweenPandt1It2:istheintersectionbetweenPandt2曲面優(yōu)化工具命令WrapCurve3Dview,where:r1,r2arethereferencecurvest1,t2arethetargetcurvesPisaplanenormaltothespinePlanarview,where:Ir1:istheintersectionbetweenPandr1Ir2:istheintersectionbetweenPandr2It1:istheintersectionbetweenPandt1It2:istheintersectionbetweenPandt2曲線變形之原理：首先，所有的變形都在脊線的法平面內進行。所有參考曲線與法平面的交點連線記為Cr，所有目標曲線與法平面的交點連線記為Ct；脊線與法平面的交點記為Is，最后一條參考曲線與法平面的交點記為In，方向dir與“Is－In”連線垂直；曲面與法平面的交線的任意一點記為Q，將Q沿方向dir向Cr投影，得到Qr，Qr在Cr上的位置記為v；根據(jù)V值，在Ct上找到Qt點，將Qr－Qt記為矢量V；以Q為起點，根據(jù)矢量V，得到最終變形點Qd。Q的投影點Qr，其在曲線上的位置記為v.CrCtBeforeAfterWrapSurface：DeformingSurfacesAccordingtoSurfaceWrappingThistaskshowshowtodeformsurfacesbasingthedeformationontheprojectionoftheelementtobedeformedontotwodefinitionsurfaces.根據(jù)曲面變形（Wrapsurface）：根據(jù)兩個已知曲面的關系產(chǎn)生變形，從而得到變形結果。曲面優(yōu)化工具命令WrapSurfaceBeforeAfter共有3種曲面變形方式：3D：Normal：Withdirection：3DNormalWithdirection3D變形法：以一點A為例，將點A往參考曲面上投影得到投影點B。自動尋找點B在目標曲面上的匹配點C，直線段BC即為變形距離值,記為L。將點A沿BC方向平移L，即得到變形點D曲面優(yōu)化工具命令WrapSurface曲面變形方式之3D：曲面變形方式之Normal：Normal變形法：以一點A為例，將點A往參考曲面上投影得到投影點B，直線段BC即為變形距離值,記為L。自動尋找點B在目標曲面上的匹配點C。將點C沿該點法向平移L，即得到變形點DThedeformedpointiscomputedasfollows:Q=P+(Pts-Prs)。Youneedtoselectadeformationdirection(herePlane.1):曲面優(yōu)化工具命令WrapSurface曲面變形方式之Withdirection：3D變形法：以點P為例，將點P沿指定方向在參考曲面和目標曲面上分別投影，得到投影點Prs和點Pts，直線段PrsPts即為變形距離值,記為L。將點P沿投影方向的反方向平移L，即得到變形點Q。Whenthedefinitionsurfaces(referenceortargetsurface)aretooshorttoallowtheprojectionofthesurfacetodeform,thesesurfacesareautomaticallyextrapolatedprovidingtheyaremono-cell.Thesizeoftheresultingelementmaynotbeidenticaltothatoftheinitialelement,ifthereferenceandthetargetsurfacesdonothavethesamesize.Referenceandtargetsurfacesmustbemadeupmono-cellelementsforthe3DandNormaltypes,howevertheycanbemadeupmulti-cellelementsfortheWithdirectiontype.參考曲面和目標曲面通常要比原始曲面大，若小于原始曲面，系統(tǒng)會自動延長以便能找到相應的投影點，但前提是這些面須是單面。變形結果面的大小可能與原始曲面有差異，這取決于參考曲面和目標曲面的相對大小。據(jù)此，若希望變形后的結果尺寸不發(fā)生較大變化，就需要選擇合適的參考曲面和目標曲面。對于3D和Normal兩個模式，參考曲面和目標曲面必須都是單面。但Withdirection模式可以使用多面片組合體。Thistaskshowshowtodeformsurfacesbasingthedeformationonshapemorphing,thatismatchingeachreferencecurveorpoint(referenceelements)ontoatargetcurveorpoint(targetelements).Theelementsusedforthedeformationdonotnecessarilylieontheinitialsurface.曲面變形（ShapeMorphing）：根據(jù)已知參考曲線或參考點與目標曲線或目標點之間的匹配關系，對已知曲面進行變形處理，從而得到變形結果。曲面優(yōu)化工具命令ShapeMorphingBasicshapemorphingdeformation先選擇已知