第2章平面圖形的繪制方法.ppt

1、第2章 平面圖形的繪制方法,繪制基本圖形 繪制復(fù)雜曲線,2.1 繪制基本圖形,2.1.1 繪制直線,在UG中，主要有三種繪制直線的方法：快捷繪制方法、“直線”對話框方法和“基本曲線”對話框方法。這三種方法都位于“曲線”工具條中，可以通過右擊工具欄，從彈出的快捷菜單中選擇“曲線”命令打開。,通過這三個命令可以繪制直線,1使用快捷方式繪制直線,單擊“曲線”工具條的“直線和圓弧工具條”按鈕，打開“直線和圓弧”工具條，此工具條的第一欄按鈕用于快捷繪制各種類型的直線。,第一欄的這些按鈕可以快速繪制直線,啟動UG軟件，新建一個“模型”文件，右擊操作窗口，選擇“定向視圖”“俯視圖”菜單，將視圖轉(zhuǎn)到X-Y平面

2、,1,打開“直線和圓弧”工具條，單擊“直線點(diǎn)-點(diǎn)”按鈕，彈出“直線點(diǎn)-點(diǎn)”對話框，在繪圖區(qū)單擊作為直線的起點(diǎn),2,在另一處單擊確定直線的終點(diǎn)，最后單擊“直線點(diǎn)-點(diǎn)”對話框中的“Close Line Point-Piont”按鈕完成第一條直線的繪制,3,在“直線和圓弧”工具條中單擊“直線（點(diǎn)-平行）”按鈕，打開“直線（點(diǎn)-平行）”對話框，單擊第一條直線外的任意一點(diǎn)，然后單擊第一條直線,4,移動鼠標(biāo)到一定距離，然后單擊鼠標(biāo)左鍵，即可完成平行線的繪制，單擊“Close line Point-Parallel”按鈕，關(guān)閉“直線（點(diǎn)-平行）”對話框,5,2使用“直線”對話框繪制直線,在“曲線”工具條中單

3、擊“直線”按鈕，打開“直線”對話框。單擊“支持平面”標(biāo)簽將其展開，在“平面選項(xiàng)”下拉列表中選擇“選擇平面”項(xiàng),1,單擊選擇操作區(qū)中的某個平面，本例選擇Y-Z平面，然后單擊“起點(diǎn)選項(xiàng)”標(biāo)簽欄的“選擇對象”按鈕,2,在操作區(qū)單擊確定直線起點(diǎn)，再在適當(dāng)?shù)牡胤絾螕舸_定直線的終點(diǎn)，完成后單擊“應(yīng)用”按鈕，完成第一條直線的繪制,3,在操作區(qū)單擊確定第2條直線起點(diǎn)，在“直線”對話框的“終點(diǎn)選項(xiàng)”下拉列表中，選擇“成一角度”,4,單擊第一條直線，然后單擊其他位置，最后在“角度”動態(tài)文本框中輸入角度即可,5,3使用“基本曲線”對話框繪制直線,新建一個模型文件，單擊“曲線”工具條中的“基本曲線”按鈕，打開“基本曲

4、線”對話框,1,在“基本曲線”對話框中勾選“增量”復(fù)選框，以顯示鼠標(biāo)所在位置的增量；勾選“線串模式”復(fù)選框，以創(chuàng)建連續(xù)的折線，然后在工作區(qū)中單擊確定直線一端點(diǎn)，移動鼠標(biāo)在合適的位置單擊確定另一端點(diǎn),2,移動光標(biāo)到合適的位置單擊完成折線繪制，然后移動鼠標(biāo)繪制其他折線，繪制完成后，單擊“基本曲線”對話框的“打斷線串”按鈕停止連續(xù)折線的繪制，最后單擊“取消”按鈕關(guān)閉“基本曲線”對話框,3,2.1.2 繪制圓弧與圓,1繪制圓,單擊“曲線”工具條中的“圓弧/圓”按鈕，打開“圓弧/圓”對話框，單擊“類型”標(biāo)簽欄的“下拉”按鈕，在彈出的下拉列表中選擇“從中心開始的圓弧/圓”項(xiàng)，然后在“限制”標(biāo)簽欄中勾選“整

5、圓”復(fù)選框,1,在“圓弧/圓”對話框的“支持平面”標(biāo)簽欄中單擊“平面選項(xiàng)”下拉按鈕，然后在彈出的下拉列表中選擇“選擇平面”項(xiàng),2,單擊Z-X平面中的虛線，并在彈出的距離懸浮框中輸入“20”，即在高于Z-X平面“20”的平面上繪制圓,3,在繪制區(qū)單擊鼠標(biāo)確定中心點(diǎn)。然后拖動鼠標(biāo)確定圓的大小，單擊鼠標(biāo)左鍵確定終點(diǎn)。最后在“圓弧/圓”對話框中單擊“確定”按鈕完成圓的創(chuàng)建,4,2繪制圓弧,在“圓弧/圓”對話框，選擇“從中心開始的圓弧/圓”方式，然后在工作區(qū)選擇繪制圓弧的平面，在“圓弧/圓”對話框的“限制”標(biāo)簽欄中去掉“整圓”項(xiàng)的選擇狀態(tài),1,在繪圖區(qū)中單擊確定圓弧的中心點(diǎn)，再移動并單擊鼠標(biāo)左鍵確定圓弧

6、的半徑，再在“限制”標(biāo)簽欄中的“角度”文本框中輸入 “45”，最后單擊“確定”按鈕完成圓弧的繪制,2,2.1.3 繪制橢圓或橢圓弧,在“曲線”工具條中單擊“橢圓”按鈕，打開“點(diǎn)”對話框，在“坐標(biāo)”標(biāo)簽欄中設(shè)置橢圓中心,1,在打開的“橢圓”對話框中輸入長半軸、短半軸、起始角、終角和旋轉(zhuǎn)角度等參數(shù)值，最后單擊“確定”按鈕即可完成橢圓的繪制,2,如果起始角和終止角不是“0”和“360”，那么將生成橢圓弧。而“旋轉(zhuǎn)角”是指橢圓長半軸與X軸間的夾角。,2.1.4 繪制點(diǎn)和點(diǎn)集,1點(diǎn)的繪制,在“曲線”工具條中單擊“點(diǎn)”按鈕，打開“點(diǎn)”對話框，在“類型”標(biāo)簽欄的下拉列表中選擇“點(diǎn)在曲線/邊上”項(xiàng)，然后在工作

7、區(qū)中單擊曲線,1,在“點(diǎn)”對話框的“曲線上的位置”標(biāo)簽欄的“U向參數(shù)”文本框中輸入“01”之間的數(shù)（其中，0和1表示曲線的兩個端點(diǎn)，0.5表示曲線中心），確定點(diǎn)的位置,2,2點(diǎn)集的繪制,在“曲線”工具條中單擊“點(diǎn)集”按鈕，打開“點(diǎn)集”對話框，單擊“曲線上的點(diǎn)”按鈕，打開“曲線上的點(diǎn)”對話框,1,在“間隔方式”下拉列表中選擇“幾何級數(shù)”項(xiàng)，讓點(diǎn)間距以比率遞增，然后輸入圖中所示的數(shù)據(jù)，選擇曲線，單擊“確定”按鈕即可生成點(diǎn)集,2,下面看一下在“曲面”上創(chuàng)建點(diǎn)集的方法。,在“點(diǎn)集”對話框中單擊“面上的點(diǎn)”按鈕，然后在工作區(qū)中選擇曲面，打開“面上的點(diǎn)”對話框，保持系統(tǒng)默認(rèn)，單擊“確定”按鈕即可生成點(diǎn)集。

8、,2.1.5 繪制多邊形,在“曲線”工具條中單擊“多邊形”按鈕，打開“多邊形”對話框,1,在“多邊形”對話框的“側(cè)面數(shù)”文本框中輸入“8”，然后單擊“確定”按鈕，彈出“多邊形繪制方式選擇”對話框,2,在“多邊形繪制方式選擇”對話框中，系統(tǒng)給出了3種繪制多邊形的方法，這里單擊“內(nèi)接半徑”按鈕,3,在打開的對話框的“內(nèi)接半徑”文本框中輸入“15”，“方位角”保持默認(rèn)，然后單擊“確定”按鈕,4,在繪圖區(qū)單擊左鍵確定多邊形的中心位置，單擊“多邊形”對話框中的“確定”按鈕完成多邊形的繪制,5,“方位角”文本框用于設(shè)置多邊形的旋轉(zhuǎn)角度，即將原多邊形在X軸上的點(diǎn)逆時針旋轉(zhuǎn)的角度,2.2 上機(jī)實(shí)踐繪制方形蓋板

9、曲線,新建一個模型文件，在“曲線”工具條中單擊“多邊形”按鈕，打開“多邊形”對話框，在“側(cè)面數(shù)”文本框中輸入“4”并單擊“確定”按鈕,1,在“多邊形”繪制方式選擇對話框中單擊“多邊形邊數(shù)”按鈕,2,在彈出的“多邊形”參數(shù)設(shè)置對話框中將“側(cè)”改為“100”、“方位角”改為“45”，單擊“確定”按鈕，在彈出的“點(diǎn)”對話框中再次單擊“確定”按鈕完成多邊形的繪制,3,單擊“曲線”工具條中的“圓弧/圓”按鈕，打開“圓弧/圓”對話框，在X-Y平面內(nèi)以坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心繪制一個半徑為“10”的圓,4,單擊“曲線”工具條中的“直線”按鈕，打開“直線”對話框，以（-36，36，0）為起點(diǎn)、（-8，36，0）為終點(diǎn)繪

10、制一條直線，然后再以（-36，36，0）為起點(diǎn)、（-36，8，0）為終點(diǎn)繪制直線,5,單擊“曲線”工具條中的“圓弧/圓”按鈕，打開“圓弧/圓”對話框，在“類型”下拉列表中選擇“三點(diǎn)畫圓弧”項(xiàng)，然后分別以步驟3中繪制的2直線的終點(diǎn)為端點(diǎn)繪制一個半徑為“25”的圓弧,6,選中上面繪制的曲線，然后選擇“編輯”“變換”菜單，打開“變換”對話框，單擊“繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)”按鈕,7,在彈出的“點(diǎn)”對話框中單擊“確定”按鈕，彈出“變換”角度設(shè)置對話框，在“角度”文本框中輸入“90”并單擊“確定”按鈕,8,在彈出“變換”方式選擇對話框中單擊“多個副本-可用”按鈕，最后在彈出的“變換”副本數(shù)設(shè)置對話框中將“副本數(shù)”改為“

11、3”，單擊“確定”按鈕完成變換,9,2.3 繪制復(fù)雜曲線,2.3.1 繪制拋物線,新建一模型文件，在“曲線”工具條中單擊“拋物線”按鈕，彈出“點(diǎn)”對話框，在“點(diǎn)”對話框的“坐標(biāo)”標(biāo)簽中將頂點(diǎn)的位置設(shè)位工作坐標(biāo)系原點(diǎn)，單擊“確定”按鈕,1,在彈出的“拋物線”對話框中輸入圖中所示的參數(shù)值，單擊“確定”按鈕，完成拋物線的繪制,2,2.3.2 繪制雙曲線,在“曲線”工具條單擊“雙曲線”按鈕，打開“點(diǎn)”對話框，設(shè)置好雙曲線的定點(diǎn)坐標(biāo)，然后單擊“確定”按鈕,1,在彈出的“雙曲線”對話框中輸入圖中所示的參數(shù)值，單擊“確定”按鈕完成雙曲線的繪制,2,2.3.3 繪制螺旋線,單擊“曲線”工具條中的“螺旋線”按鈕

12、打開“螺旋線”對話框，將“螺旋線”的圈數(shù)設(shè)為5、螺距設(shè)為5、半徑設(shè)為10，其他選項(xiàng)保持默認(rèn)，單擊確定按鈕，就生成了以原點(diǎn)為中心，以Z軸為軸線，起始點(diǎn)在X正半軸的螺旋線,在“螺旋線”對話框的“半徑方式”選項(xiàng)組中的“使用規(guī)律曲線”項(xiàng)，是指利用規(guī)律曲線控制螺旋線的半徑變化，選中“使用規(guī)律曲線”單選按鈕后，會彈出“規(guī)律曲線”對話框，共有7種規(guī)律曲線，這里選擇“線性變化”方式，然后輸入“開始值”和“終止值”，即可生成在這兩個值間變化的螺旋線了,2.3.4 繪制一般二次曲線,“一般二次曲線”所繪制的線段是由平面截取圓錐所得到的截面曲線。通過“一般二次曲線”按鈕可以繪制橢圓、橢圓弧、拋物線和雙曲線等形狀的曲

13、線。,二次曲線是通過“點(diǎn)”、“頂點(diǎn)”、“斜率”、“系數(shù)”和“Rho”的有機(jī)組合來進(jìn)行繪制的。,Rho大,Rho小,在“曲線”工具條中單擊“一般二次曲線”按鈕，彈出“一般二次曲線”對話框，單擊“2點(diǎn)，頂點(diǎn)，Rho”按鈕，打開“點(diǎn)”對話框,1,在“點(diǎn)”對話框中依次輸入兩個點(diǎn)以及頂點(diǎn)的坐標(biāo)，然后在“一般二次曲線”對話框的“Rho”文本框中輸入“0.8”，單擊“確定”按鈕完成一般二次曲線的繪制,2,1“5點(diǎn)”繪制二次曲線,該方式是在“點(diǎn)”對話框設(shè)定5個點(diǎn)，然后系統(tǒng)將根據(jù)這5個點(diǎn)自動生成二次曲線，在繪制過程中，一定要注意這5個點(diǎn)一定要符合二次曲線的生成規(guī)律（曲線不能彎向兩個方向），否則系統(tǒng)將使用5個點(diǎn)中

14、的三個點(diǎn)或兩個點(diǎn)來生成二次曲線。,2“4點(diǎn)，1個斜率”繪制二次曲線,該方式通過4個點(diǎn)，以及第一個點(diǎn)的斜率來產(chǎn)生二次曲線。在“一般二次曲線”對話框中單擊“4點(diǎn)，1個斜率”項(xiàng)，彈出“點(diǎn)”對話框，單擊一點(diǎn)作為二次曲線的起始點(diǎn)，彈出選擇斜率方式對話框，單擊“矢量分量”按鈕，將彈出設(shè)置“矢量分量”坐標(biāo)值對話框，輸入“矢量分量”的坐標(biāo)值，然后在繪圖區(qū)單擊三個點(diǎn)，系統(tǒng)將以矢量分量到工作坐標(biāo)原點(diǎn)的直線斜率為斜率，繪制出二次曲線。,3“3點(diǎn)，2個斜率”繪制二次曲線,該方式通過3個點(diǎn)，以及第1和第3個點(diǎn)的斜率來產(chǎn)生二次曲線。,4“3點(diǎn)，頂點(diǎn)”繪制二次曲線,該方式通過3個點(diǎn)和頂點(diǎn)來產(chǎn)生二次曲線。,5“系數(shù)”繪制二次

15、曲線,該方式通過設(shè)置二次曲線方程的系數(shù)來產(chǎn)生二次曲線，二次曲線的默認(rèn)繪制平面位于X-Y平面，中心位于坐標(biāo)原點(diǎn)。二次曲線的一般方程式為：Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0。,6“2點(diǎn)，2斜率，Rho”繪制二次曲線,“2點(diǎn)，2斜率，Rho”，該方式通過2個點(diǎn)和這兩個點(diǎn)的斜率，以及Rho值來產(chǎn)生二次曲線。,2.3.5 繪制樣條曲線,“樣條曲線”是由多項(xiàng)式方程計(jì)算產(chǎn)生的曲線。該曲線在汽車車身、飛機(jī)表面以及船殼設(shè)計(jì)中有著廣泛的應(yīng)用。在UG的曲線工具條中，有三個創(chuàng)建“樣條曲線”的按鈕，如下圖所示。,其中“樣條”按鈕 基本上包含了后兩種創(chuàng)建樣條曲線的方式；藝術(shù)“樣條”曲線按鈕 可以快速的以“極點(diǎn)”和

16、“點(diǎn)”的方式創(chuàng)建樣條曲線，“擬合樣條”按鈕 則可以快速根據(jù)已存在的樣條曲線創(chuàng)建出新的樣條曲線。,1樣條曲線,在“曲線”工具條中單擊“樣條”按鈕，打開“樣條”對話框，此對話框共提供了4種創(chuàng)建樣條曲線的方式，這里單擊“根據(jù)極點(diǎn)”按鈕,1,在彈出的“根據(jù)極點(diǎn)生成樣條”對話框中將曲線階次設(shè)置為3，其他保持系統(tǒng)默認(rèn)，單擊“確定”按鈕繼續(xù),2,彈出“點(diǎn)”對話框，在點(diǎn)對話框中設(shè)置4個點(diǎn)，或者直接在操作區(qū)中繪制四個點(diǎn)，最后在點(diǎn)對話框中單擊“確定”按鈕,3,彈出“指定點(diǎn)”對話框，單擊“是”按鈕完成曲線的繪制,4,在“根據(jù)極點(diǎn)生成樣條”對話框中，有一個“文件中的點(diǎn)”按鈕，使用此按鈕可以在點(diǎn)很多的情況下，快速精確的

17、繪制樣條曲線。,如建立一個dat文件并輸入圖中所示的坐標(biāo)，文本為每行輸入X、Y、Z坐標(biāo)表示的一個點(diǎn)，數(shù)據(jù)之間用空格分割，然后單擊“文件中的點(diǎn)”按鈕，在打開的對話框中將此文件導(dǎo)入，再單擊“確定”按鈕就可以完成樣條曲線的繪制了。,對于“樣條”對話框的其他三個按鈕“通過點(diǎn)”、“擬合”和“垂直于平面”，下邊統(tǒng)一解釋一下其繪制樣條曲線的方法。,“通過點(diǎn)”，該方式下可以通過各定義點(diǎn)生成一條樣條曲線，它與“根據(jù)極點(diǎn)”方式生成曲線的最大區(qū)別就在于生成的樣條曲線通過各個定義點(diǎn)。,“擬合”，該方式創(chuàng)建樣條曲線與“通過點(diǎn)”方式創(chuàng)建樣條曲線基本相同，不同之處在于它可以設(shè)置“擬合”方法。,“垂直于平面”，該方式創(chuàng)建樣條

18、曲線是指以正交于平面的曲線生成樣條曲線。,2藝術(shù)樣條曲線,藝術(shù)樣條”曲線是一種快速創(chuàng)建樣條曲線的方式。在“曲線”工具條中單擊“樣條”按鈕打開“藝術(shù)樣條”對話框，在此對話框中無需任何設(shè)置，直接在操作區(qū)中單擊即可創(chuàng)建樣條曲線。,3擬合曲線,在“曲線”工具條中單擊“擬合樣條”按鈕打開“擬合樣條”對話框，直接單擊選中操作區(qū)中繪制好的曲線，然后再在曲線的不同位置上連續(xù)單擊生成樣條曲線的定義點(diǎn)，然后拖動定義點(diǎn)，即可生成新的樣條曲線。,通過“擬合曲線”我們可以根據(jù)一條樣條曲線創(chuàng)建出另外一條樣條曲線。,2.3.6 繪制規(guī)律曲線,規(guī)律曲線就是X、Y、Z的坐標(biāo)值按設(shè)定規(guī)則變化的樣條曲線。在曲線工具條中單擊“規(guī)律曲

19、線”按鈕，將打開“規(guī)律函數(shù)”對話框，在此對話框中，可以看到共有7個按鈕，下面對這些按鈕的作用稍做說明。,線性：該方式控制曲線坐標(biāo)或參數(shù)在某一范圍內(nèi)呈線性變化。,三次：該方式控制曲線坐標(biāo)或參數(shù)在某個范圍內(nèi)呈三次方變化。,沿著脊線的值線性：該方式控制曲線坐標(biāo)或參數(shù)沿脊線設(shè)定的點(diǎn)（2點(diǎn)或更多）所對應(yīng)的規(guī)律值之間呈線性變化。,恒定：本選項(xiàng)控制坐標(biāo)或參數(shù)在創(chuàng)建曲線過程中保持常量。,根據(jù)方程：該方式利用表達(dá)式來控制曲線坐標(biāo)或參數(shù)的變化。,根據(jù)規(guī)律曲線：該方式利用已存在的規(guī)律曲線來控制要創(chuàng)建的規(guī)律曲線的坐標(biāo)或參數(shù)的變化。,沿著脊線的值三次：該方式控制曲線坐標(biāo)或參數(shù)在沿脊線設(shè)定的點(diǎn)（2點(diǎn)或更多）所對應(yīng)的規(guī)律值

20、間呈三次方變化。,選擇“工具”“表達(dá)式”菜單，打開“表達(dá)式”編寫對話框，首先在右邊變量類型選擇下拉列表中，選中“單位長度系數(shù)”項(xiàng)，“名稱”文本框中輸入“t”（t是UG的默認(rèn)變量），在“公式”文本框中輸入1（給“t”賦初始值1），然后單擊接受編輯按鈕或直接回車，輸入“t=1”的表達(dá)式,1,使用相同的方式輸入下列表達(dá)式：a=5xt=a*(cos(t*360)3yt=a*(sin(t*360)3 zt=0 輸入完成后單擊“確定”按鈕,2,在“曲線”工具條中單擊“規(guī)律曲線”按鈕，打開“規(guī)律函數(shù)”對話框。單擊“規(guī)律函數(shù)”對話框中的“根據(jù)方程”按鈕,3,彈出“規(guī)律曲線”對話框，在其中輸入X坐標(biāo)的變量“t”（默認(rèn)）。單擊“確定”按鈕，在彈出的“定義X”對話框中輸入“xt”（默認(rèn)）。再次單擊“確定”按鈕，完成曲線在X軸上的定義。使用相同的操作完成曲線在Y和Z軸上的定義,4,在完成曲線在Z軸上的定義后，彈出“規(guī)律曲線”的基點(diǎn)選擇對話框，直接單擊“確定”按鈕，完成規(guī)律曲線的繪制,5,2.4 上機(jī)實(shí)踐繪制煙灰缸曲線,新建一個模