基于CATIA的产品渐消曲面造型思路与设计方法研究.pdf

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1、第34卷第2期重庆工商大学学报(自然科学版)2017年4月Vol．34NO．2JChongqingTechnolBusinessUniv.(NatSciEd)Apr．2017doi:10．16055/j．issn．1672－058X．2017．0002．021*基于CATIA的产品渐消曲面造型思路与设计方法研究121卜俊，沙强，唐刚(1．厦门大学嘉庚学院，福建漳州363105，2．江苏大学艺术学院，江苏镇江212013)摘要:通过分析渐消面的特点和造型特征，根据渐消面上线、面变化的特征将其分为曲线渐消、曲面渐消、倒角渐消3种类型;提出了可适用于各种类型渐消

2、面的造型思路，并结合CATIA中创成式曲面模块和自由曲面模块对每种类型渐消曲面进行了建模验证;阐述了其构建思路的实践、曲面处理技巧及曲面质量评价的方法，为CATIA环境下的工业产品曲面造型设计提供参考。关键词:产品造型设计;渐消面;CATIA中图分类号:TB472文献标志码:A文章编号:1672-058X(2017)02-0109-07渐消面又被称为消失曲，它突破了传统造型，使产品表面具有美感和层次感，是一种艺术性和技［1］术性相对完美结合的曲面特征，通常表现为曲面上局部特征从明显逐渐变化至和周围曲面融合并消失，是一种独特的造型语言。如图1所示，在类似汽车

3、等拥有大面积曲面造型的产品设计中，渐消面的应用可以丰富产品表面造型，增加曲面流畅感和图1产品造型中的渐消面层次感，凸显时尚和优美的外观;同时，在一些产品Fig．1Fadingsurfaceinproductdesign的细节处采用渐消面设计还可以增加手与接触部位的摩擦力，起到优化人机舒适度，强调安全、合理1工业产品造型中渐消面的类型及［2］的人机关系的良好效果。特点CATIA集多种功能模块为一体且有强大的曲［3］面设计功能和较高的精度，其采用B样条曲线原渐消面是增强曲面设计感的一种常用手段，常理建立空间曲面，克服了由Bezier曲线生成的曲面［5］用于产品

4、造型的细节处。产品造型中渐消面形片之间不具有曲率连续性的缺点，可生成高质量的态各异，按其在实际应用中的形成方式和特性可大［4］空间曲面。在运用CATIA进行曲面建模的过程致分为3类。中同时也应注重对曲面形态特征和建模方法的研1．1曲线渐消究，从而提升产品曲面建模品质和效率，缩短产品曲线渐消特征表现形式为一条棱线，如图2所开发周期。示，它可以看做是一条形状规则的曲线产生于两个曲面，呈一定变化趋势后又消失于两个曲面。曲线收稿日期:2016－09－15;修回日期:2016－10－12．*基金项目:厦门大学嘉庚学院校级科研孵化项目(2016W04)．作者简介:卜俊

5、(1988－)，男，江苏扬州人，助教，硕士，从事工业产品造型设计、计算机辅助工业设计研究．110重庆工商大学学报(自然科学版)第34卷渐消具有棱角转折、硬结合等特征，运用于产品造型中会让人感觉到简洁硬朗，具有力量感、雕塑感、［6］方向感。图4具有特征渐消特征的渐消面Fig．4ThefadingsurfacewithtraitsCATIA中按渐消面曲面变化特征对其模型进行简图2产品中的曲线渐消特征化处理。如图5所示，渐消面一般由A、B、C三个曲Fig．2Thefeatureofcurvefadingsurface面构成，其中曲面A是渐消面基础曲面;曲面B一端

6、与曲面A呈曲率连续，另一端与曲面A存在一定1．2曲面渐消的高度差;曲面C是连接曲面A和曲面B的消失在产品造型设计中曲面渐消特征经常被运用面，是整个渐消面的核心曲面，它分别与曲面A和在各类有层次的曲面之间，其表现形式为过渡面与曲面B保持曲率、切线连续。由上述简化模型分析具有层次的两个或多个曲面的交线逐渐融合至消得知渐消面一般建模思路如下:失，具有高度差的两个或多个曲面最终过渡成为一(1)首先，建立基础曲面A，这种曲面一般面积个面。这种渐消特征的运用增加了产品表面造型较大，建模相对简单。的层次感，丰富形态的同时让人产生视觉美感，如(2)其次，建立曲面B，并保持

7、曲面B的一端与图3所示。曲面A的边缘呈曲率连续，另一端与曲面A形成一定高度差。(3)最后，用补面的方式使一组曲线按一定的渐变规律变化即可生成需要的消失面C。2．2不同类型渐消面建模思路总结由于渐消面形态各异，对各曲线、曲面之间的图3产品中的曲面渐消特征衔接要求也不尽相同。基于上述一般造型思路并Fig．3Surfacefadingfeatureinproduct结合曲线渐消、曲面渐消、特征渐消的造型特点加以细化可以得出不同类型渐消面造型思路，如图61．3特征渐消所示。特征渐消也称连续性渐消，运用较为普遍。它(1)曲线渐消:如图6(a)所示，当曲面B与曲本身就

8、可以看做是一个相对独立的曲面，其特征从面A不重合且一端与曲面A在消