proe曲面设计技巧讲义

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时间:2019-02-27

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1、曲面理论基础作者:倪石(地上乐园又一村)曲面是什么?也就是弯曲变化的面,它的本质是什么?曲面由曲线交织而成,在日常生活当中更多的是样条曲线交织而成,大自然当中有很多函数曲线抛物线、双曲线、阿基米德螺线,但是在曲面造型设计中用得相对比较少,主要用到的是样条曲线(所谓样条曲线是指给定一组控制点而得到一条曲线,曲线的大致形状由这些点予以控制.一般可分为插值样条和逼近样条两种,插值样条通常用于数字化绘图或动画的设计,逼近样条一般用来构造物体的表面.)如果你要熟悉一个城市的交通路线,你会怎么做呢?骑一个自行车或电动车或摩托车在大街上跑个半天或

2、一天吗?我的做法是先看地图,对这个城市的交通系统有一个整体的认识之后再去走一走,很快你对这个城市的道路,街道的方向就了解很清楚了。我们怎么找到生活当中的一些原形把它对应起来呢!我们知道电流和水流有极其多相似的地方,其实曲面就好像我们常见的衣服的布料,在风的作用下就是曲面了,同样的,曲面和布面也有极其多相似的地方,了解这一点将能对我们构造曲面有非常大的帮助,了解的布料的特性,它的编织特性,我们建构曲面将变得非常简单。曲面设计铁律一、简化原则A、以尽可能少的点来构线,以尽可能少的线来做面(易于控制,便于修改)对于造型中的曲线,更多的内部

3、点就可以产生更多的变化且更容易表达形状,但内部点越多,曲线的光滑度(质量)越差。在满足形状要求的前提下,要尽量采用少的内部点来进行造型曲线的绘制。 对于曲面来说也一样,应该有尽可能少的线来构建曲面。B、以尽可能简单的方式来建构曲面,这样以后修改方便.C、复制模型的模块化,同样的事情相同的原则来简化处理D、以尽可能少的面来形成体(便于修改和控制、做好的文档会有可能需要进行数据转换,如果碎面很多的话非常容易导致面的丢失,移位和变形)二、最大化原则A.曲面的边界面积最大化也就是邻边正交最大化,就是尽量做正交型的面A.裁剪区域最大化,让曲面

4、有最大的延展空间B.基面最大化,做大面,裁小面(可以用极限法思维:如果很大的一块曲面上取一个很小的面,那这个面可以视为平面)C.容积最大化-------充气模型(怎么样判断曲面的优劣,主要看两面相交的地方)一、顺势原则A.按趋势建立边界曲线或控制曲线(有的地方不做会塌陷)A.建立符合曲面走势的过度曲面(做融合,例如两边混合,曲率控制)B.裁剪曲面时留出来一部分,把基面对面的影响保留(不能是点,点对面的影响是自由的)C.带的运用(在构建五边面时非常有用)一、逼近原则A.曲线的拟合重构(复制整合或重新构建曲线)B.曲面的自适应性C.不相

5、切分型面的处理二、转化原则A.非四边面的转化(不是所有四边面就好,但是所有曲面都尽量转化为四边面来构建)B.曲面走势的转化(非常重要!)这个在急剧变化过渡的地方体现三、最小化原则A.小曲面的小化,也就是尽可能做小一点B.缺陷影响的弱化一、优化原则A.特殊曲面的特殊处理(渐消面,曲面倒圆,异形按钮)B.曲面的曲线的反向优化法(非常重要的技巧,高手的绝招)因为你不知道这个地方要不要加多一条线,或者这条线的形状怎么样才更好C.局部处理法二、构面顺序原则(拆面)对于复制曲面要预估曲面形态和走势,选择合理的创建顺序,基本上大面先构建,再是小面

6、,然后是过度面。拆面的意义:1)解决收敛的问题2)增加曲面的可修改调整的性能3)优化曲面模型品质a、改善曲面光顺程度b、改进曲面的工程性4)复制模型的组面需求曲面的检验:检查曲面光滑度、曲率变化的连续性等项目,来确认曲面是否符合设计要求。一般情况下,对曲面进行渲染render或shading处理,通过visibility(可见度)、transparency(透明度)、light(灯光设置)等手段,产生高清晰度的曲面,判断曲面的光滑性。此外,还可以用Analysis-Surfaceanalysis工具,对曲面的最小曲率半径、最大曲率半

7、径、高斯曲率(Gausscurvature)等项目进行检测,从曲率图表、彩色图象的颜色变化,可以直观地了解曲面的光滑性,如图4所示。如果曲面的外观质量不符和设计要求,可以修改曲面的参数,以得到效果符合要求的曲面。由于Pro/E软件的基本特征之一就是参数化,通过改变参数实现曲面的变化是很容易的。曲线的G0,G1,G2连续是什么意思:其实就是求导数,看曲线变化的规律,如果变化的规律也相同就是非常相似的东西,我们会说他和他爸爸很像,到底有多像呢,什么都像。只要两点相交就是G0,G1是要求连接点相切,而G2则是曲率连续也就是只要你画的线曲率

8、连续,构建的模型一般就可以达到G2连续。以上是G2连续即曲率连续(所以也是需要给它更大的空间来过渡,这就是原因)以上是G1连续即相切连续A面指的是A级曲面。也就是汽车设计里面常说的CAS(Class-A-Surface)。在汽车设计领

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