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1、分類構面技巧By無維網(wǎng)IceFai(黃光輝)基本的造型指令是造型的基礎和建材,但是光有建材不足以構成漂亮可靠的建筑,還需要一個好的架構方式,在本章的學習中我們將會學習如何利用造型指令來構建最終形狀。無維網(wǎng)IceFai原創(chuàng)ProE教程本章中將通過大量具有代表性的造型實例,采用分類總結的方法向讀者呈現(xiàn)了針對各種曲面形狀的構建方法,重點講解多邊面的轉化、如何提高曲面質量來避免后續(xù)處理可能出現(xiàn)的問題,更重要的是期望能教會讀者一個對曲面分析和轉化的思路。5.1構面方法和技巧每種技術都有兩個層次:第一個層次是能做,第二個層次是做好。要想達到
2、第二個層次首先就要經(jīng)過第一個層次的磨煉,所以任何不切合實際的一步到位的方法都是不現(xiàn)實的。只有在掌握了正確方法的基礎上不斷實踐,才能真正提高和融匯。隨著軟件功能的提升,構面的技巧也應該不斷提升和修正,創(chuàng)新的精神和嘗試才是讓自己不斷進步的關鍵。因此,筆者的經(jīng)驗和總結只能起到參考的作用,通過大膽的懷疑和求證或許就能找到更好的方法。對造型而言,模型的不同地方具有不同地位。對于模型的主干面,即具有較多的后續(xù)處理的面(比如主身面),應該盡可能的提高它的質量,一方面為了外觀,另一方面為了后續(xù)處理的方便。不能為了貪圖一時的方便給后續(xù)處理(比如外
3、殼)帶來無盡的煩惱。相反對一些無關大雅、沒有后續(xù)處理的面(比如小的細節(jié)花紋),則可以相對放松要求,非特殊用途,追求全部曲面都具有高質量是很浪費時間的。曲面質量包括兩個方面:自身的曲面質量和與相鄰的曲面的過渡連接質量。1.曲面的內部質量關于曲面的各種高深的理論和計算方法,對使用者而言能了解最好,不能了解也無所謂。可以把曲面想象成由很多網(wǎng)格組成,網(wǎng)格的經(jīng)線和緯線便可以認為是曲面的U、V方向ISO線了。一個好質量的曲面,對每一個網(wǎng)格來說它的U、V方向應該都是正交或近似正交的。圖5-1為具有顯示相同的曲面外觀,不同的ISO線分布圖。無維
4、網(wǎng)IceFai原創(chuàng)ProE教程圖5-1而影響一個曲面U、V方向ISO線的分布取決于構面時候的構造線,對于nurbs曲面來說,剪切是不會對曲面的U、V方向產(chǎn)生影響的,也就是說不會對網(wǎng)格產(chǎn)生影響的。如圖5-2所示,剪切前后網(wǎng)格(U、V方向)并不會發(fā)生改變,這也是通過剪切四邊面來構成三邊面、五邊面等多邊面的理論基礎和nurbs曲面經(jīng)過格式轉換后還能保持原來形狀的奧妙所在,因為它是存儲了曲面的原始曲面和修剪過程,然后在讀進的過程中實現(xiàn)修剪過程的(有利便有弊,輸入過程的破面和間隙也是這樣產(chǎn)生的)。正本先清源,要想得到好結果,首先要做到“從
5、一開始就是對的”。曲面從根本來說是由160第5章分類構面技巧構造線決定的,曲線是骨架,曲面是表皮,好的體態(tài)先要有個好的骨架,曲面也是一樣。圖5-2對構造線來說,在可能的情況下都應該盡可能是正交或近似正交的,如果相鄰的兩條不同方向的曲線夾角很小的話,就該考慮用剪切的方法來生成,如圖5-3所示。無維網(wǎng)IceFai原創(chuàng)ProE教程圖5-3對于曲面的構造線,我們不妨把它分成三類,外輪廓線,骨干特征線和輔助特征線,其中骨干特征線和輔助特征線可以統(tǒng)稱為內部特征線。外輪廓線就是構成曲面的最外邊界,特征線是在曲面內部對曲面的形狀有決定性影響的構
6、造線,一般都是在曲面的形狀發(fā)生轉折的地方和開始過渡的地方,輔助特征線是用來輔助控制曲面形狀走勢的截面曲線。所有的曲面都應該從輪廓線和骨干特征線開始,根據(jù)需要再不斷添加輔助特征線。切忌先做很多截面線然后混合。一般情況下曲面的質量是和控制線的數(shù)量成反比的,如何達成精度和曲面質量之間的平衡,靠的就是輔助特征線的調節(jié)。外部輪廓線比較簡單,一般稍有點經(jīng)驗的都會注意它的正交性??蓪τ趦炔刻卣骶€很多人就不注意了,最常見的做法就是無視曲面的形狀和走勢等間距而作一堆截面(帶狀的曲面尤甚),然后就是混合,這樣,曲面的質量就無法保證(一般看起來光滑度
7、沒什么問題,但就是波浪起伏)。正確的做法是先作出骨干特征線,然后根據(jù)需要作輔助特征線,輔助特征線應該通過捕捉骨干特征線來生成;而且輔助特征線和骨干特征線都應該根據(jù)曲面的走勢盡量與輪廓線之間、內部特征線之間達成近似正交。要達成這個目的,每個輔助特征線的截面角度都應根據(jù)需要調整角度而非全都是偏移某個基準的方法來生成,對比如圖5-4所示。161圖5-4分析完曲線的宏觀構造后,再來看每一條曲線的微觀構造。曲線影響曲面有兩點,第一是它所在的位置,第二便是它的形狀。位置影響曲面的整體形狀和走勢,而曲線的形狀定義則影響曲面的內部面片也就是微觀
8、結構。一個面片在Pro/ENGINEER中的表示如圖5-5所示。圖5-5一般來說都希望產(chǎn)生的曲面的面片越少越好,這樣主要是為了后續(xù)處理的方便和顯示的效無維網(wǎng)IceFai原創(chuàng)ProE教程率起見。在Pro/ENGINEER中影響生成曲面的面片主要是每一條構造曲線的段