放樣曲面
在曲面造型系統中,除了二次曲面(球面、柱面、錐面、圓環面等)和平面等少數可以直接定義的曲面外,絕大多數曲面都是自由曲面,這些曲面的構造過程必須依賴各種形式的曲線,由曲線生成曲面是曲面造型的基本方法,旋轉面和掃描面就是通過曲線構造曲面的典型實例。
放樣曲面是一種更加高級的掃描曲面,它將掃描面的截面線個數拓展到多個,將掃描曲線的個數也拓展到兩個,形成了一套完整的造型方法。
▲圖 1 放樣曲面
實現方法:
(1)繪制截面線和軌跡線;
(2)確認軌跡線和截面線參數生成放樣面。
例:構造一個長為90mm、半徑是15mm的柱面。
操作步驟:
1、繪制截面線和軌跡線:
如下圖 2 所示。
▲圖 2 截面線和軌跡線
2、點擊“構造放樣曲面”命令
彈出“構造放樣曲面”對話框:
如下圖3所示。
▲圖 3 構造放樣曲面對話框
3、確認軌跡線參數:
構造柱面的軌跡線條數是一條,選擇“一條”,并點擊右側的拾取軌跡線按鈕,退出對話框,系統提示“拾取第 1 條軌跡線”,點擊直線,又彈出對話框,如圖 4 所示。
▲圖 4 構造放樣曲面對話框
4、確認截面線參數:
構造柱面的截面線個數是“一條”,輸入“1”,并點擊右側的拾取截面線按鈕,退出對話框,系統提示“拾取第 1 條截面線”,點擊圓弧,又彈出對話框,如下圖 5 所示。
▲圖 5
5、生成柱面:
其他參數不變,點擊〖確定〗,生成柱面,如下圖6所示。
▲圖 6
參數定義:
本部分解釋在放樣曲面功能中用到的參數變量。
1 )軌跡條數:
表示構成放樣曲面的軌跡線個數,有“一條”和“兩條”兩個選項,當選中“兩條”時,可激活“對應方式”和“高度效果”兩個功能。
對應方式又分為“最短距離對應和等參數對應”,高度效果又分為“截面相似和截面等高”,如圖7所示。
▲圖 7
2 )截面個數:
表示構成放樣曲面截面線的個數,系統默認“1”個,截面形狀默認為圓弧狀。截面個數可以根據實際情況任意輸入。
3 )〖拾取截面線〗按鈕:
點擊此功能按鈕后,對話框消失,要求你拾取截面線,這時用鼠標依次點擊截面線,點擊的次數等于截面個數,拾取完截面線后,對話框又彈出來,然后進行以下的操作。
這里注意,拾取截面線的次序要與掃描的順序一致,即從軌跡線起點位置的截面線拾取到末點位置的截面線。
4 )當前截面:
表示正在編輯的截面線。點擊此功能右側的↓按鈕,可選擇需要被編輯的截面線。并通過“修改”欄改變這條截面線的參數。
5 )截面基點:
修改所有截面線的基點位置。即如果想修改截面線基點的位置,必須在“當前截面”選擇是“全部”時進行。除直接使用系統提供的“起點、末點、左下、右下”等特征點外,還可以“自定義”基點,點擊〖拾取基點〗按鈕,按照順序依次拾取基點位置即可。
6 )截面位置:
截面線在軌跡線上的位置。有“均勻分布”和“自定義”兩個選項。截面位置以直線段與主軌跡線的交點為準。
7 )〖拾取截面位置〗按鈕:
使用自定義的方法確定每條截面線的位置。如圖8所示。
▲圖 8
8 )過渡效果:
截面線沿著軌跡線掃描在建立截面之間的過渡曲面時,使用光滑過渡和自然過渡。光滑過渡方式用平滑的樣條曲線連接相鄰截面線中對應的點。自然過渡方式則用直線連接相鄰截面線中對應的點。如圖9所示。
▲圖 9
9 )修改:
修改當前截面線的參數。如果想修改截面線的參數,必須在“當前截面”選擇“全部”以外的截面線時,才能進行操作,即只能對其中一條截面線進行參數修改。可進行修改的參數有“基點位置(X、Y坐標)、截面位置、截面寬度和高度”等。可通過拖動“滑塊”或在數字輸入框直接輸入數值,改變當前截面的參數。如圖10所示。
▲圖 10
10 )〖清零〗按鈕:
點擊清零按鈕后,被修改的“當前截面”參數恢復到最初狀態。
如果把所有的截面全部“清零”,當前截面選擇“全部”,然后點擊〖清零〗即可。
11 )〖效果預覽〗按鈕:
點擊此按鈕可在顯示區顯示當前參數下曲面的渲染效果圖。
12):網格精度:
表示生成放樣曲面的每個正方形網格的邊長,可分別輸入軌跡線方向和截面線方向的網格精度,此數值越小,構造的曲面越光滑細致,但生成網格面所用的時間越長,相反,此數值越大,構造的網格面越粗糙,生成網格面所用的時間越短,網格尺寸的大小直接從鍵盤上輸入數字即可。軌跡線方向和截面線方向的網格精度的表示方法如圖11所示。
▲圖 11
13 )顯示類型:
包括全部顯示、顯示線框、顯示曲面、顯示過程選項。
a、全部顯示:
在“構造放樣曲面”對話框的顯示區內,顯示構成放樣曲面的所有部分,包括曲面、線框(軌跡線、截面線、基點)等,如圖12所示。
▲圖 12
b、顯示線框:
在“構造放樣曲面”對話框的顯示區內,只顯示構成放樣曲面的線框(軌跡線、截面線、基點)部分。如圖13所示。
▲圖 13
c、顯示曲面:
在“構造放樣曲面”對話框的顯示區內,只顯示構成放樣曲面的曲面部分。
d、顯示過程:
在“構造放樣曲面”對話框的顯示區內,顯示構造放樣曲面的過程,即截面線在沿著軌跡線掃描時,動態地顯示截面線的空間變化過程及其運動軌跡,有助于我們理解構造放樣曲面的過程,如圖 14 所示。
▲圖 14
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