当前位置:首页 >> 信息与通信 >>

ISDX 造型曲面设计二


四﹑ 創建曲面
曲面的建立
四邊圍面 三邊圍面 內部曲線

曲面連接的處理 曲面連接的應用
對稱型 多曲面連接

曲面的再生 曲面連接
銜接 相切連續 曲率連續

曲面的裁剪 曲面的刪除 骨架建模技巧 旋轉復制﹑陣列技巧

1

1. 曲面的建立
曲面的建立可采用 四邊圍面 或 三邊圍面 三邊圍面﹐不過﹐站在曲面質量的 角度﹐4 邊圍面的曲面質量會較高。若必須使用 3 邊圍面時﹐應特別 注意曲面質量。 建立曲面是點圖形按鈕 ﹐接下來必須按住 Ctrl 逐一選取 3 條或 4 條曲線或實體邊作為邊界曲線 (Boundary)﹐并且﹐可選取額外的 “內部曲線” (Internal) 以控制曲面造型。

四邊圍面
按住 Ctrl 逐一選取 4 條曲線(或邊)作為邊界曲線﹐并無特定的選取 順序﹐ 此 4 條曲線(或邊)須彼此端點相接或相接于曲線內部。

2

三邊圍 三邊圍面
按住 Ctrl 逐一選取 3 條邊界曲線﹐3 邊不象 4 邊有兩兩對應的邊﹐ 即其中一邊會與點 (退化點 相對應﹐該邊稱為 自然邊界 (Natural 退化點) 退化點 Boundary)﹐可利用面板上的 Options (選項) 改變其他邊為自然邊界 自然邊界。 自然邊界 若有其他曲面鄰接時﹐請特別注意自然邊界之選擇﹐最好使退化點 無鄰接曲面。

退化點

自然邊界

3

內部曲線
為了能更明確控制曲面內部外形﹐可額外選用數條 “內部曲線 內部曲線” 內部曲線 (Internal Curve)。然而﹐內部曲線的數目并無限制﹐不過﹐在相同 邊界曲線﹐不同的內部曲線卻會產生迥異的結果。

選取 內部曲線 的兩種方式﹕ 1) 執行 選取 3 或 4 條邊界曲線產生 曲面后﹐隨即點面板上的 Internal 逐 一選取內部曲線。 若曲面已建立﹐則點選曲面并按住右 鍵選擇 Edit Definition 進入曲面定 義﹐點面板上的 Internal 逐一選取內 部曲線。 內部曲線使用原則﹕ 內部曲線使用原則﹕從曲面網 格分布觀點來看﹐內部曲線最 好 順流 網格線。 4

2)

四邊圍面 的 內部曲線
1) 內部曲線必須連接相對應的 邊界曲線﹐不允許連接相鄰 邊界。 若兩兩邊界在線皆有內部曲 線﹐則內部曲線必須彼此相 接﹐也就是使用軟點連接。 連接相對應邊界曲線的內部 曲線﹐不可交錯﹑相接。 內部曲線僅能連接兩相對應 邊界曲線兩次﹐但兩端可以 延伸。 自由﹑平面及 COS 曲線都 可作為內部曲線﹐但是曲面 上的 COS 曲線不可作為該 曲面的內部曲線。

2)

3) 4)

5)

5

三邊圍面 的 內部曲線
1) 自然邊界與退化點相對應﹐在此方 向上﹐內部曲線需連接自然邊界及 退化點。 類似 4 邊圍面﹐在另一方向上﹐也 可存在內部曲線。

2)

2. 曲面的再生
曲面的再生是受邊界/內部曲線 經編修﹑調整外形所操控。若曲面 周圍的邊界/內部曲線調整外形時 (曲線與曲面同屬一造型特征)﹐系 統會 “自動再生” 實時更新曲面 外形。 曲面之自動再生﹐位于下拉式菜 單 Styling (造型) > Preferences (優先選項) 中的 Auto Regenerate (自動再生) 欄。 6

3. 曲面連接
兩條曲線之連接﹐為確保兩鄰接曲面(存在共同邊界線)的連接質 量﹐必須加上 “連接” (Connnection, )設定。同樣是使用 “主控” (箭頭尾端) 和 “受控” (箭頭前端) 的概念﹕以主控曲面為參考基准﹐ 影響受控曲面的外形。 曲面連接可分為 3 種形式﹕銜接 (Matched)﹑相切 (Tangent)﹑曲 率 (Curvature)﹐也就是俗稱的 G0 (0級)﹑G1 (1級)﹑G2 (2級) 連續。

銜接 (G0)
Matched ---- 兩鄰接曲面雖使用一條共同邊界線﹐但兩曲面并無相同 的切線或曲率。其樣式為﹕-- -- -- (3 短線)。

相切連續 (G1)
Tangent ---- 兩鄰接曲面不僅使用一條共同邊界線﹐而且兩曲面在共同 邊界在線的每一點均為相切。其樣式為﹕<----- 。
將G0改為G1之前提﹕與共同邊界線相鄰的邊界曲線必須已存在G1曲線連接。

曲率連續 (G2)
Curvature ----兩鄰接曲面不僅使用一條共同邊界線﹐而且兩曲面在共 同邊界在線的每一點均為相切且曲率連續。其樣式為﹕<=== 。
將G0或G1改為G2之前提﹕與共同邊界線相鄰的邊界曲線必須存在 G2 曲線連接。

7

G0

G1

G2

曲面連接 形式
8

4. 曲面連接的處理
曲面連接的 3 種形式中 相切 (Tangent) 與 曲率 (Curvature) 連續 是我們較注重的﹐因為其關系著曲面的質量。 下面內容將說明 圖標長度 和 連接型式的操控 連接型式的操控。

圖標長度
圖標長度 (Icon Length) 是數值類型﹐用以表現曲面處于 “銜 接”﹑ “相切” 或 “曲率” 連續哪一種狀態﹐值越高長度越長。

執行 并點選曲面后﹐經系統自動判斷會顯示目前所能達到的最 高階連續。

“銜接”﹑ “相切”﹑ “曲率” 的切換 相切” 曲率” 相切 曲率
曲面連接之連續階數是取決于邊界曲線的連接階數。若曲線達到 G2﹐曲面方能達到 G2。
點 -- -- -- 的中央附近﹐會切換為 <-----。 點 <----- (或<===) 的中央附近﹐會切換為 <=== (或<-----)。

若要取消連續﹐只要按住 Shift 并點 <----- 或<=== 中央即可回到 銜接狀態。 9

“主控”﹑ “受控” 的切換 主 受控” 受控
在同一造型特征內所建立的兩鄰接曲面﹐可互換主 / 受控關系﹐ 主 方法同曲線連接﹕點一下 “尾端” (主控) 后轉為箭頭﹐即變為受控。 若不是在同一造型特征內建立的兩曲面﹐則無法這樣切換 主 / 受 控身份﹐必須遵守特征產生順序﹐晚建立的特征只能為受控。

曲面與平面的連接
若有邊界曲線是平面曲線﹐且能達到連續條件﹐同樣會加上連接 設定。

三角曲面的連接
利用三角圍面所建立的三角曲面﹐鄰接其他曲面﹐欲設定曲面連 接時﹐原則上與一般 4 邊曲面類似﹐但有二點限制﹕ 若自然邊界為共同邊界線﹐則三角曲面可為主控或受控﹐而且允許 達到 G1 或 G2 連續。 非自然邊界的另兩條邊界線最多只能是 G1 主控。

10

5. 曲面連接的應用
曲面連接的其他應用﹐包括﹕對稱型﹑多曲面連接。

對稱型
“對稱” 造型是相當常見的﹐做法通 常是先建構 部分﹐加上特別的曲面 連接設定﹕Normal 法向。不過﹐必須 先在邊界曲線(內部線)的切向量上設定 “正交” 于對稱面。而后使用 鏡 像復制出另一半。

補充說明
利用與對稱面的正交/法向 (Normal) 設定﹐使得兩對稱曲面保 持相切連續﹐可稱為 “中心線相切”﹐但有兩點注意事項﹕ 1) 2) 與對稱面 “相沖” 的邊界曲線或內部線﹐必須在端點切向量加上 正交/法向 (Normal) 設定。 在對稱面上的邊界曲線﹐必須為平面曲線 (Planar) 或自由曲線但 落在平面上。 11

對稱面

對稱曲面

12

多曲面連接
前面是說明兩曲面鄰接的情況﹐本節將說明 3 個及 4 個曲面相鄰時 應注意的地方。

3 個鄰接曲面
3 個曲面彼此相鄰﹐其中一個曲面( C )具最長 的邊界線﹐同時鄰接于兩曲面 (A﹑B)﹐此 時﹐最好將此最大曲面( C )設為 “主控 ”﹐ 主控 另兩曲面皆為 “受控 受控”﹐如此 3 個曲面之質 受控 量方能維持較佳狀態。至于 A﹑B 兩曲面之 間﹐誰為 主控﹑受控﹐可視需求而定。

4 個鄰接曲面
中間曲面 “受控” 于 4 個鄰接曲面﹐如此會 造成質量不佳。建議變更其中几個 (例﹕2 個) 主受控關系。 中央的曲面不可能受周圍曲面所控制﹐必須是 部份受控及部分主控。所以﹐曲面質量除了取 決于曲線造型外﹐連接關系也相當重要。 13

6. 曲面的裁剪
在造型特征中的曲面裁剪 功能與一般裁剪 有些差異。造型 特征的 僅能使用 “下落曲線” 或 “COS 曲線” 裁剪曲面﹔而 一般的 可使用曲面﹑基准面﹑投影曲線進行裁剪。

如何使用 曲面裁剪
1) 2) 3) 4) 點工具欄 。 點選一個或數個欲被裁剪的曲面。 點選落于曲面上的曲線 (下落曲線 或 COS 曲線)。 點選欲刪除的部分(呈紅色高亮)﹐然后點 完成。 若曲線并未接于曲面邊界時﹐同樣能執行裁剪﹐系統會自動將曲線 沿切線并朝正交于邊界方向延伸。

14

7. 曲面的刪除
在選取曲面后﹐使用鍵盤上的 Delete 鍵。 執行下拉式菜單 Edit > Delete 。 系統會詢問﹕

當欲刪除的曲面已被其他曲線﹑曲面等對象所參照﹐即存在父子關 系﹐則系統會有警示并詢問子項應如何處理。

15

曲面練習

16

曲面練習

17

修改 曲面造 型
18

19

20

8. 骨架建模技巧
在 “貫聯式設計” (Top-Down Design) 過程中﹐會搭配 “骨架模 型” (Skeleton Model) 進行組件設計。其中﹐ “骨架模型” 之建構扮演 了相當重要的角色﹐通常是由 “基准曲線” ( ) 所組成﹔不過﹐除此 之外﹐尚可利用 “基准點” ( )﹑曲面等待征。 所以﹐在建構造型特征的同時﹐搭配骨架模型之觀念﹐借由基准曲 線﹑基准點﹑基准軸﹑曲面等參考特征來規划設計約束﹐造型特征直接 捕捉到這些參考特征。在圖示 “容器” 模型中﹐先使用基准曲線規划 容器范圍﹐接著建立造型曲線表現容器造型并捕捉至基准曲線與基准點 上。 基准點

基准曲線

造型曲面 21

9﹑旋轉復制﹑陣列技巧 ﹑旋轉復制﹑
曲線 曲面 鏡像

合并曲面 + 實體化

陣列

復制 22

考數據 五﹑ 使用參考數據
“使用參考數據” 是一種相當實用的特殊技巧﹐適 用于概念設計﹑工業設計﹑逆向工程造型設計等方面。 本章內容如下﹕ 使用 2D 圖片
圖片格式 傳統貼圖 跟蹤草繪

使用 3D 參考模型
2D 平面圖片 --- 產品外觀的美工圖﹐直接臨摹描繪出造型曲線。 3D 模型 --- 逆向工程所建的模型或其他軟件輸出的交換數據 (IGES﹑STEP等)﹐捕捉這些模型上的關鍵點﹑線﹐重建模型或 參考產生另一個模型。
23

1. 使用 2D 圖片
在產品開發過程中﹐往往是從一張或數張 “美工圖” 出 發﹐而這些美工圖有可能是產品的 2D 平面圖或 3D 模型圖。

圖片格式
1) 圖片來源
數字相機﹑掃描儀﹑從網絡下載﹑取自 “圖庫”﹑利用圖像軟件制作等。

2) 圖片格式
BMP --- 位圖格式﹐無法壓縮全彩的圖像﹐數據量大﹐不適于網絡上。 GIF --- 提供透明背景﹑動畫﹑交錯顯示等功能﹐可大幅降低數據量﹐適 合網頁設計與遠距傳遞﹐只能保存 256 色﹐無法存成全彩的圖像。 JPEG --- 網絡上最常用﹐壓縮率可非常大﹐但越大圖像質量越差。 TIF --- 圖像質量極高﹐提供非破壞性壓縮﹐適用于排版印刷。 TGA ---圖像質量極高﹐提供非破壞性壓縮﹐適用于排版印刷。支持 24 與 32 位全彩且含 Alpha Channel 透明度信息﹐適合于圖像合成﹑視 頻合成﹑3D 動畫制作。 其他如 PNG(*.png)﹑ RGB(*.rgb)﹑RLA(*.rla)﹑CDRS Image(*.imf)。 24

傳統貼圖
如何在零件上表現 “色彩”﹑如何將 “材質” 貼于 Pro/E “平面”或零件表面﹐指令在菜單 View > Color and Appearance。 這個貼圖用的 “平面”﹐通常是利用 “平整曲面” (Flat )﹐于曲線完成后再隱臧。指令在菜單 Edit > Fill ( )。 傳統貼圖的步驟: 傳統貼圖的步驟
1) 選擇或添加適當的基准面。 2) 于其上建立 “平整曲面”﹐也就是繪制圖片的邊界范圍﹐大部分 ﹐ ﹐ 是矩形﹐也可針對特定的圖片邊界外形建立適當的平整曲面。 3) 視設計需求而定﹐有時僅需一張圖片即可﹐也就是一個平整曲面﹔ 不過﹐貼兩或三張圖片也可﹐就如同工程圖的 3 個視圖 (前視圖﹑ 俯視圖﹑側視圖)﹐此時必須建立其他的平整曲面。 4) 彩現 并切換至投影視角﹐使用 View > Color and Appearance 功能將圖片貼上﹐并且調整比例與位置。 5) 直接參考圖片﹐使用造型特征曲線描繪外形。

25

貼圖

26

跟蹤草繪( Trace Sketch )
跟蹤草繪 ---- 在菜單 Styling > Trace Sketch。 每一個造型特征 僅允許最多導入 3 張 圖片﹐并且貼于系統 缺省的 3 個基准面上。 跟蹤草繪對話窗口顯 示了 3 個視角﹕ front﹑ right ﹑ top。點選任一視 角并開啟已備妥的圖 片 (可預覽)。

27

擬合 ( Fit )
分 Horizontal & Vertical 兩方向﹐于圖片上會 出現兩條黃色 “尺寸杆” ﹐可直接拖移﹐點 Fit 后兩杆間的距離會自動縮放等于右方所輸入的數 值。若圖片上存在尺寸標注時﹐可將兩條尺寸杆 對准圖片精確縮放圖片。 由于系統會 “等比例” 縮放圖片大小﹐故只 要擬合 “水平” 或 “垂直” 其一方向即可。

模型原點 ( Model Origin )
在 “模型﹐原點” (Model Origin) 中的兩個 數值﹐代表了該原點杆與模型坐標系的偏距﹐此 設定須執行 Fit (擬合 才會啟動。 擬合) 擬合

透明度 ( Transparency )
透明度范圍是 0 (完全不透明)至 100 (完全透明)﹐系統省透明度是 50。 至少應設定多少﹐需視圖片情況而定。

旋轉 ( Rotate )
旋轉角度范圍是 –180至 +180﹐旋轉中心是在圖片上的原點(非模型坐標 系)﹐采用右手定則﹐正值是逆時針旋轉﹑負值則是順時針旋轉 。 28

移動 ( Move )
移動分 “水平” ( H )﹑“垂直” ( V ) 兩方向﹐而 H 與 V 方向之定義是以 最初圖片匯入時的狀態為准﹐換句話說﹐就是與 “水平” ( Horizontal )﹑“垂直” ( Vertical ) 擬合 ( Fit ) 方向相同。

縮放 ( Scale )
縮放分 “水平” ( H )﹑“垂直” ( V ) 兩方向﹐而 H 與 V 方向之定義與上 述移動相同。系統缺省情況是 H 與 V 皆是 1.0﹐可個別調整或通過 鎖 定 H 與 V 兩方向的比例﹐也就是等比例縮放圖片 。

添加 (
+

+

)﹑移除 ( ﹑ )﹑隱藏 ( ﹑

-

) 圖片
-

是用來添加圖片或改選其他圖片﹔

是刪除圖片。 與

顯示 (

) 圖片

是顯示圖片﹔ 是隱藏圖片。使用方法很簡單﹐直接在 上點一下﹐即可互相切換。

其實﹐這些匯入的圖片不單僅能用于造型特征﹐只要續繼顯示著﹐其他特 征尚可參考取用。 29

另一種圖片顯示/隱藏之控制方式 另一種圖片顯示 隱藏之控制方式 (

)

30

31

跟蹤草繪 練習

32

2. 使用 3D 參考模型
類似 “逆向工程” 的概念﹐導入 3D 參考模型至 Pro/E 系統 中﹐直接參考相關几何進行設計。此參考模型可能也是 Pro/E 所建構的﹐可能是由其他軟件系統所建構完成的﹑也有可能是 經掃描機所重建的。不管來源如何﹐都對設計工作有相當程度 的貢獻。 使用3D參考模型進行設行﹐可概分兩大目的﹕
新的模型 --- 導入參考模型﹐進行另一新模型的建構。 重建模型 --- 重建這個參考模型﹐使其成為參數化模型﹐可以編 修。

新的模型
其流程是﹕ 其流程是﹕ 1) 導入 3D 模型

若是逆向重建的模型﹐其曲面并非 相當完美﹑平順﹐最好再特別處理 外形曲線﹐以提高曲面質量。

可能是 Pro/E Part﹑IGES﹑STEP 或其他。

2) 建立 COS 曲線并產生曲面。 3) 生成實體。
33

重建模 重建模型
模型來源有可能是經掃描機逆向所重建﹐與前述方法不同的是﹐在 此希望參數化模型﹐方便局部編修或新建其他不同規格的模型。 在重建過程中﹐可混用多種造型特征曲線﹐例如﹕自由曲線﹑平面 曲線﹑COS 曲線等。另一方面﹐可對曲線﹑曲面進行局部編修。

34

35

36

37


相关文章:
曲面造型的基本思路
proe造型指令(ISDX)详解 27页 免费 proe曲面造型拆面技巧 30页 2财富值 proe...3 曲面造型的基本步骤 曲面造型有三种应用类型:一是原创产品设计,由草图建立曲面...
造型曲面
曲面造型实例 8页 免费 曲面造型方法 63页 2财富值...UG高级曲面造型 5页 免费 proe造型指令(ISDX)详解 ...它们用在设计过程中来描述模型或组件的不同部分之间...
proe曲面设计技巧详解-个人整理(2)
图 3-196 (直线混成曲面) 图 3-197(光滑过渡曲面) 3.4.2 高级曲面造型...ISDX(自由交互式曲面)功能强大,造作方便,是设计师一把的利器。利用交互式曲面...
ISDX曲面造型
36页 2财富值如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如要提出功能问题或意见建议,请点击此处进行反馈。 ISDX曲面造型 隐藏>> ISDX 曲面造型 一、ISDX 曲面基础 ...
Pro-E高级曲面建模实例
关键词:wildfire曲面建模曲面造型 1/2 相关文档推荐 Pro-E高级曲面建模实例 7页...1. 主要涉及模块: Style(ISDX模块)、高级曲面设计模块主要涉及概念:活动平面、曲...
PTC公司的高级曲面扩展教程2
proe曲面造型教程 30页 免费 proe造型指令(ISDX)详解...边和曲面数量的曲面, 会有助于更精确地实现设计意...1. 侧曲线 2. 选取这些边界 在双向混合曲面中, ...
第五章创建曲面特征
proe造型指令(ISDX)详解 27页 免费 proe边界混合指令教程 12页 免费如要投诉违规...设计结果如附盘文件“SL05-04” 图 5.19 平行混合曲面 5.1.2 平曲面、...
交互式曲面设计模块
正式将工业设计的自由曲面造型工具并入 Pro/ENGINEER 的环境中。 以下将为各位介绍该模块的内容: ISDX 的特色 Parametric vs. Freeform,Solid vs. Surface Freeform...
PROE造型
proe造型指令(ISDX)详解 27页 1下载券 PROE造型工具 76页 1下载券 proe曲面造型...装配设计 选择装配件与装配体中的二个对象(点、线、面)?设置?类型?新建约束...
proe造型 教案
proe造型指令(ISDX)详解 27页 免费 QQ proe造型 47...作为专业设计人员来讲,每次这样很麻烦,所以 在这里...实体拉伸(实体切除) 2) ?曲面拉伸(曲面切除) 3)...
更多相关标签:
isdx曲面 | 曲面造型设计 | proe曲面造型设计 | ug曲面造型设计 | ug曲面造型 | ug曲面造型实例教程 | proe曲面造型 | 曲面造型 |