利用“圓柱面的映射拼合”功能,可將在圓柱面曲面展平圖上設計的網(wǎng)格曲面映射拼合到柱面上去(如圖 1 所示)。例如,可以將狹長的一組網(wǎng)格曲面映射拼合到圓柱面展平面上形成彈簧。

在實際應用中,圓柱面映射拼合命令往往不是單獨執(zhí)行的,它常常和紋理填充、位圖轉網(wǎng)格等命令結合執(zhí)行來生成我們需要的紋理的無接縫的輥筒曲面。

圓柱面映射拼合.jpg

▲圖1 圓柱面映射拼合

圓柱面映射拼合的一般步驟是:

1、 首先構造網(wǎng)格曲面和展平圖,展平圖可以通過“生成圓柱面展平圖”得到;

2、 然后拾取網(wǎng)格曲面和展平圖(鼠標點選,右鍵可以切換選擇。)設置參數(shù),以完成圓柱面映射拼合(設置拼合方式以及是否縫合左右邊界)。

以下以構造彈簧為例,結合區(qū)域浮雕、二維閉環(huán)修剪網(wǎng)格曲面命令等功能來說明該方法的操作步驟:

1、 構造圓柱面展平圖,并在展平圖上畫一條斜線

圓柱面展平圖可以通過“生成圓柱面展平圖”命令得到(也可以直接畫一個矩形,因為矩形都可以收攏為圓柱面);

為了計算方便,本例所畫的矩形長為 50mm、寬為 100mm,所畫的斜線與水平方向成 15 度夾角。如圖 2 所示。

構造展平圖和斜線.jpg

▲圖2 構造展平圖和斜線

斜線單線膨脹.jpg

▲圖3 斜線單線膨脹

2、 選擇斜線,進行單線膨脹操作

這里等距距離取為 2,參數(shù)設置如圖 4 所示,單線膨脹后如圖 2 所示。

單線膨脹參數(shù)設置.jpg

▲圖4 單線膨脹參數(shù)設置

3、 刪掉斜線,對單線膨脹得到的區(qū)域進行區(qū)域浮雕!

區(qū)域浮雕選擇橢圓截面,構造出的浮雕曲面如圖 5 所示。

4、 對得到的浮雕曲面進行陣列變換來縱向復制網(wǎng)格曲面!

選擇矩形陣列命令。

這里需要特別注意的是,為了使生成的彈簧在連接處沒有接縫,每個網(wǎng)格曲面的縱向距離:

h=50×tg15=13.397,矩形陣列參數(shù)設置如圖 6 所示。

區(qū)域浮雕形成網(wǎng)格曲面.jpg

▲圖 5 區(qū)域浮雕形成網(wǎng)格曲面

矩形陣列參數(shù)設置.jpg

▲圖 6 矩形陣列參數(shù)設置

矩形陣列進行縱向等距復制.jpg

▲圖7 矩形陣列進行縱向等距復制

二維閉環(huán)修剪.jpg

▲圖8 二維閉環(huán)修剪

5、 選取二維閉環(huán)修剪命令,把矩形展平圖以外的曲面裁剪掉,如圖 8 所示。

6、 選中所有網(wǎng)格曲面,選擇圓柱面映射拼合命令,設定參數(shù),點擊確定按鈕完成。

選擇拼合方式為疊加,點擊確定按鈕即可完成彈簧的構造(如圖 9 所示)。

說明:

應該使網(wǎng)格曲面的全部或部分在展平圖中,如果不具備該條件,執(zhí)行該命令無任何意義且不會有執(zhí)行結果。

形成的彈簧.jpg

▲圖9 形成的彈簧

參數(shù)設置.jpg

▲圖10 參數(shù)設置

另外一種生成彈簧的方法是使用盤繞選項。

這種方法的操作步驟:

1、 生成一圓柱展平圖。如圖11a.

2、 繪制一斜線。如圖11b.

3、 使用單線膨脹生成一區(qū)域。如圖11c.

4、 使用區(qū)域浮雕生成一曲面。如圖11d.

5、 使用圓柱面映射拼合生成彈簧。如圖11e.

圖11.jpg

▲圖11

參數(shù)定義:

圓柱面映射拼合中用到的參數(shù)變量。

拼合方式:

圓柱面映射拼合的拼合方式分為疊加和切除兩種。

多圈盤繞:

即將曲面一圈一圈盤在柱子上。

(1)疊加:與網(wǎng)格曲面拼合中的自然疊加類似,只不過是將 z 方向變成了圓柱面法向,展平面上某一點的 z 向坐標值,加上此點在網(wǎng)格曲面上相對應點的 Z 向坐標值,就是此點變形后的圓柱面法向坐標值。圖案為凸起效果。

(2)切除:展平面上某一點的 z 向坐標值,減去此點在網(wǎng)格曲面上相對應點的 Z 向坐標值,就是此點變形后的圓柱面法向坐標值。圖案為凹陷效果。

圓柱面映射拼合對話框.jpg

▲圖12 圓柱面映射拼合對話框


圖13 和圖14是兩種拼合方式的對比。

疊加(凸起).jpg

▲圖13 疊加(凸起)

切除(凹下).jpg

▲圖14 切除(凹下)

縫合左右邊界:

將左右邊界縫合成一條邊界,網(wǎng)格磨光的時候不會在邊界處出現(xiàn)棱。

說明:

圓柱面映射拼合常常和紋理曲面下的表面填充紋理命令結合使用。在展平圖表面填充紋理,形成的被拼網(wǎng)格曲面剛好在展平圖內,位置緊湊,能恰好映射拼合,且可以縫合左右邊界。