计算机辅助设计之产品设计建模基础教程课件.ppt
,computer Aided industrial design,计算机辅助设计2产品设计,2,Rhinoceros建模工具,建模过程中可能会用到的部分工具,曲线工具,曲面、实体、网格工具,模型控制工具,计算机辅助设计-产品外观设计,常用工具,点(Point)与曲线（Curve),曲线的构成：控制点(Control points ): 也叫控制顶点(control vertex)简称CV点编辑点(Edit point):简称EP点外壳(Hull): 连接CV点之间的虚线,模型文件：1.控制点曲线&内插点曲线,4,Rhinoceros建模（I） 曲线,控制点绘制曲线与内差点绘制曲线的区别,模型文件：2.控制点曲线&内插点曲线,5,Rhinoceros建模（I） 曲线连续性,曲线的连续性,相交连续G0曲线相交相切连续G1相切（交点曲率方向一致，大小不一）曲率连续G2曲率线相交曲率梳：,计算机辅助设计-产品外观设计,点(Point)与曲线（Curve),自由造型曲线,控制点曲线：CV曲线内插点曲线：EP曲线,几何曲线,通过键盘输入几何曲线的参数使用鼠标左键确定曲线关键点的位置,Line , Poly line , Polygon , Rectangle , Circle , Arc , Ellipse , Parabola (抛物线）, Conic （圆锥曲线）, Helix（螺旋线） , Spiral（圆锥螺旋线） .,曲线的编辑,延伸曲线（Extend Curve) 曲线的偏移 (Offset Curve)曲线的倒角 (Fillet curve) 倒斜角（Chamfer curve)曲线的混合 （Blend Curve) 曲线的匹配 ( Match )调整曲线的端点转折 (Adjust End Bulge),常用工具,计算机辅助设计-产品外观设计,曲线(Curve),Aroundcurve 用环绕曲线方式画图在画圆的命令后键入 “A” 回车 , 或者单击 图标 , 先在视图中选择曲线 上的一点, 然后再输入圆的半径。,Circle 根据半径绘制圆形。菜单 :Curve Circle Center, Radius命令 :Circle操作: 先输入圆心 , 再输入半径值或者直接拖动鼠标,在合适位置单击左键。参数： ( 垂直 直径 三点 正切 环绕曲线 ),常用工具,计算机辅助设计-产品外观设计,曲线(Curve),以控制点方式绘制曲线 , 简称 CV 曲线（Control Point Curve）菜单 :Curve Free-form Control points命令 :Curve操作 : 在视窗中随意地添加控制点便能很方便地绘制出曲线。 在命令没结束时控制点是可见的 如果有画错的控制点 , 可以键入 “U” 回牢取消最后 画的控制点 如果想使曲线封闭 , 可以在绘制最后一个控制点后单击曲线的第 一个控制点或键入 C 回车。,常用工具,计算机辅助设计-产品外观设计,根据编辑点的位置绘制曲线 , 简称 EP 曲线。（ Interpolate points）菜单 :Curve Free-form Interpolate points命令 : InterpCrv操作 : 和 CV 曲线一样 , 不同之处在于视窗中鼠标单击的都是编辑点 , 曲线将穿过这些编辑点而形成。CV点与ED点的比较：CV点位于曲线之外，拖动可控制曲线的形状；EP点位于曲线之上，也控制曲线的形状；编辑曲线的形状时，大多选择CV点模式，因为一个CV点影响曲线形状的范围较EP点小。EP点用于工业产品造型较少，主要用于角色建模中，在工业产品造型中 ，主要用于两根中间部位有交点的曲线。,曲线(Curve),常用工具,计算机辅助设计-产品外观设计,打开曲线上的 CV 点 （PtOn）打开曲线上的 CV 点 , 一般用于通过拖拉 CV 点来改变曲线的形状 , 快捷键是 F10 键 , 关闭 CV 点可以用右键单击该图标或者按 F11 键。 打开曲线上的 EP 点 （Edit PtOn）打开曲线上的 EP 点 , 一般用于通过拖拉 EP 点来改变曲线的形状。注意 : 当曲线上的 CV 点和 EP 点被打开时 , 将不能选择到曲线。,曲线(Curve),常用工具,计算机辅助设计-产品外观设计,延伸曲线 (Extend Curve)菜单 :Curve Extend Extend Curve命令 :Extend操作: 1. 选取边界对象或输入延伸长度。动态延伸请按 Enter键 2. 选取边界对象。操作完毕请按Enter键 3. 选取要延伸的对象 (类型=直线）Line 、 Arc 、 Smooth 圆弧：建立一条和原来的曲线正切的延伸圆弧。直线：建立一条和原来的曲线正切的延伸直线。平滑：建立一条和原来曲线的曲率连续的平滑延伸曲线。,曲线(Curve),常用工具,计算机辅助设计-产品外观设计,建立圆角曲线（倒角）（Fillet Curve）菜单 : Curve Fillet命令 : Fillet说明 : 在两条曲线之间产生一个由圆弧形成的圆角。选取第一条要建立圆角的曲线( 半径=1 组合=否 修剪=是 ) 选取第二条要建立圆角的曲线( 半径=1 组合=否 修剪=是 ),曲线(Curve),常用工具,计算机辅助设计-产品外观设计,建立斜角曲线（倒斜角）（Chamfer Curves）菜单 : Curve Chamfer Curves命令 : Chamfer说明 : 将两条曲线以斜角相连接。选取第一条要建立斜角的曲线 (距离=1,1 组合=否 修剪=是 ）选取第二条要建立斜角的曲线 (距离= 1, 1 组合=否 修剪=是 ）距离：两条曲线的交点与曲线斜角点之间的距离,曲线(Curve),常用工具,计算机辅助设计-产品外观设计,偏移曲线 （Offset Curve）菜单 : Curve Offset 命令 : Offset 操作 :1. 选取要偏移的曲线( 距离=1 角=尖锐 通过点 公差 ) 2. 通过点 ( 距离=1 角=尖锐 通过点 公差 ),曲线(Curve),常用工具,模型文件：3.混接曲线&弧形混接 4.衔接曲线,15,Rhinoceros建模（I） 曲线工具,2.弧形混接,Rhino5的新功能，用弧形来混接曲线，在建筑设计中较使用。,3. 衔接曲线 Match,使两根不连接曲线衔接在一起，会改变一根或两根曲线形状。（注意点选的先后顺序）,模型文件：5. 重建曲线 6. 偏移& 偏移曲面上的曲线,16,Rhinoceros建模（I） 曲线工具,4.重建曲线,重新构建曲线的阶数及控制点数,5. 偏移& 偏移曲面上的曲线,使曲面上的曲线沿曲面进行偏移，获得需要的曲面上的线条肌理。,17,Rhinoceros建模（II） 建立曲面,1.三边、四边封面,1. 最多能选择4条边封面。2. 三条边时，收敛点随机3. 边线可不封闭，采用近似计算封面。,3. 放样 Loft,Rhino 中强大的曲面建立工具之一，可生成多种不同结果。,2. 挤出曲面,沿法线方向直线挤出曲面，常用工具之一,模型文件：7. 三边、四边封面 8. 挤出曲面 9. 放样Loft,18,Rhinoceros建模（II） 建立曲面,1.三边、四边封面,1. 最多能选择4条边封面。2. 三条边时，收敛点随机3. 边线可不封闭，采用近似计算封面。,3. 放样 Loft,Rhino 中强大的曲面建立工具之一，可生成多种不同结果。,2. 挤出曲面,沿法线方向直线挤出曲面，常用工具之一,模型文件：5. 重建曲线 6. 偏移& 偏移曲面上的曲线,19,Rhinoceros建模（II） 建立曲面,4. 单轨扫掠,最简扫掠：1.截面线要在编辑点上。2.截面线要简洁,5. 双轨扫掠,1.选取完2条路径之后，要依照曲面通过的顺序选取数条断面曲线。2.开放的曲线需要点选同一侧，封闭的曲线可以调整曲线接缝。,模型文件：10. 单轨扫掠 11.双轨扫掠,20,1. 混接曲面,1. 与混接曲线工具相类似，但只能作用于曲面与曲面之间。2. 同样涉及到面与面之间连续性问题。3.可加入控制线来调整中间形状,3. 衔接曲面,衔接两个不同曲面，与衔接曲线类似，但用于曲面之间,2. 重建曲面,与重建曲线类似，用于简化或增加曲面控制点，使曲面重建为需要的曲线,模型文件：12. 混接曲面 13. 重建曲面 14. 衔接曲面,Rhinoceros建模（II） 曲面工具,21,4. 合并曲面,1. 合并时选择平滑与否的区别：2. 合并的用处：如贴材质时，纹理不会断开。3. 合并的条件：边缘必须严格对上。,5. 偏移曲面,给建筑表皮增加厚度的常用方法之一,模型文件：15. 合并曲面 16. 偏移曲面,Rhinoceros建模（II） 曲面工具,计算机辅助设计-产品外观设计,曲面创建在曲线的基础上Rhino提供了14类曲面创建方式工业造型设计常用其中的11类创建方式,曲面(Surface),以边角点建立曲面 （Surface from 3 or 4 Corner Points）以二，三或四条边缘曲线建立曲面（Surface from 2, 3 or 4 Edge Curves）以平面曲线建立曲面（Surface from Planar Curves）平面 （plane)拉伸（surface by extruding a curve)放样（Loft）单轨扫描（one-rail sweep)双轨扫描（two-rail sweep)旋转成形 （Revolve）/ 沿路径旋转（Revolve with a rail）嵌面/补丁（Patch）从曲线网线建立曲面（Surface from Network of Curves）,常用工具,计算机辅助设计-产品外观设计,曲面(Surface),以边角点建立曲面（Surface from 3 or 4 Corner Points）菜单：Surface Corner Points命令：SrfPt形成方式：以空间上的三个或四个点之间的连线形成闭合区域。,常用工具,计算机辅助设计-产品外观设计,曲面(Surface),以二，三或四条边缘曲线建立曲面（Surface from 2, 3 or 4 Edge Curves）菜单：Surface Edge Curves命令：EdgeSrf形成方式：空间上，端点互相衔接（重合）的曲线，形成曲面。常用于大块简单的曲面的创建，也用于补面。即使曲线端点不相接，也可以形成曲面，但是这时生成的曲面边缘会与原始曲线有偏差。该命令只能达到G0连续，形成的曲面优点是曲面结构线简洁，通常使用该命令来建立大块简单的曲面 。,常用工具,计算机辅助设计-产品外观设计,曲面(Surface),以平面曲线建立曲面（Surface from Planar Curves）菜单：Surface Planar Curves命令： PlanarSrf形成方式：在同一平面上的闭合曲线，形成一平面上的曲面。如果某些曲面部分重迭，会产生不期望的结果。如果某条曲线完全包含在另一条曲线之中，这条曲线将会被视为一个洞的边界。需要注意的是使用改命令的前提是必须是闭合的并且是同一平面内的曲线，当选取开放或空间曲线来执行此命令时，命令栏会提示创建曲面出错的原因,常用工具,计算机辅助设计-产品外观设计,曲面(Surface),平面 （plane)菜单：Surface Plane Corner to Corner命令： Plane说明：生成一矩形平面，,常用工具,计算机辅助设计-产品外观设计,曲面(Surface),拉伸（surface by extruding a curve)菜单：Surface Extrude Straight形成方式：沿直线拉伸曲线形成曲面。拉伸的方式：直线拉伸，沿曲线拉伸。 结合体倒角命令，常用于产品分模线细节的模拟。,常用工具,计算机辅助设计-产品外观设计,曲面(Surface),挤出曲线命令在模拟曲面表面的分模线用的比较多，先创建一个挤出曲面，再修剪曲面，之后在两个曲面间生成圆角，如图所示的流程示意图。挤出曲面用【往曲面法线方向挤出曲线】命令生成的曲面来创建圆角产生的效果要好一些；使用【直线挤出】命令生成的曲面来创建圆角，分模线之间的缝隙有时会在局部过大，如右上图所示。,常用工具,计算机辅助设计-产品外观设计,曲面(Surface),放样（Loft）菜单：Surface Loft形成方式：以空间上，同一走向上的一系列曲线建立曲面。1. 这些曲线必须同为开放曲线 或 闭合曲线。2. 在位置上最好不要交错。,常用工具,计算机辅助设计-产品外观设计,曲面(Surface),单轨扫描（one-rail sweep)菜单：Surface Sweep 1 Rail形成方式：一系列的截面曲线（cross-section)沿着路径曲线（rail curve)扫描而成，截面曲线和路径曲线在空间位置上交错，截面曲线之间不能交错。截面曲线（cross-section)的数量没有限制。路径曲线（rail curve)只有一条。1. 常用于大块简单的曲面，2. 常模拟产品的卷边效果。,常用工具,计算机辅助设计-产品外观设计,曲面(Surface),双轨扫描（two-rail sweep)菜单：surface Sweep 2 Rails原理同单轨扫描，路径曲线有两条。,常用工具,计算机辅助设计-产品外观设计,曲面(Surface),旋转成形 （Revolve）/ 沿路径旋转（Revolve with a rail）菜单 : Surface Revolve 命令 : Revolve曲线绕着旋转轴旋转生成曲面。,保证旋转曲面光滑的技巧：确保旋转曲线上转折出的两点处在同一水平线上。1、直接划线时，按住shift键，控制后一点与前一点正交。2、在曲线画好后，调整CV点。使用命令“transform/set points”命令。 同时打开捕捉给CV点精确定位。,常用工具,计算机辅助设计-产品外观设计,曲面(Surface),沿路径旋转（Revolve with a rail）菜单 : Surface Rail Revolve命令 : RailRevolve在旋转成型的基础上加了一个旋转路径的限制。,常用工具,计算机辅助设计-产品外观设计,曲面(Surface),从曲线网线建立曲面（Surface from Network of Curves）菜单：Surface Curve Network命令：NetworkSrf所有在同一方向的曲线必须和另一方向上所有的曲线交错，不能和同一方向的曲线交错,常用工具,计算机辅助设计-产品外观设计,变换(Transform),Transform,移动 (move):复制 (copy):旋转 (Rotate):缩放 (Scale):镜像 (Mirror):阵列 (Array): 矩形阵列，环行阵列。设置点 (Set points): 对齐点,Edit,结合 (Join): 炸开 (Explode): 剪切 (Trim): 删除鼠标点击部位。分裂 (Split): 保留所有的被分裂对象。,常用工具,计算机辅助设计-产品外观设计,曲面的编辑(Edit Surface),Rhino提供了8类曲面编辑工具。曲面的编辑：延伸未修剪的曲面（Extend Surface）建立圆角曲面（Fillet Surface）/建立斜角曲面 （Chamfer Surface）偏移复制曲面（Offset Surface）混接曲面 （ Blend Surface)衔接曲面/匹配曲面（Match Surface)融合曲面（Merge Surfaces）抽离曲面（Extract Surfaces)在两个曲面之间建立变化半径混接（VRBSrf/variable radius blend between two surfaces),常用工具,模型文件：建立新的空白文件,37,Rhinoceros建模（III） 建立实体,1. 建立各类单一简单形体,2. 建立圆管柱及圆管,模型文件： 17. 布尔运算 18.合并共面及圆角,38,Rhinoceros建模（III） 实体工具,1. 布尔运算,4种不同布尔运算，联（并）、差、交、分割,3. 不等距边缘圆角,对折边进行不等距边缘圆角,2. 合并共面,合并两个或多个共面,模型文件：19. 定位工具,39,Rhinoceros建模（IV） 变动工具,1. 基本的变动工具,基本且最常用的工具,3. 两点、三点定位,1.与CAD中的“AL”命令功用类似，将物体与物体之间定位对接2. 命令栏： 缩放复制选项,2. 缩放工具,改变物体大小，可在在线，面，体多种方向调整,模型文件：新建空白文件,40,Rhinoceros建模（IV） 变动工具,4. 阵列工具,CAD式 矩形阵列、环形阵列沿曲线阵列在曲面上进行阵列、沿曲面上的曲线进行阵列直线阵列,41,Rhinoceros建模（IV） 变形工具,1. 弯曲、沿曲线流动,可用于改变物体大形状,3. 扭转工具,2. 沿曲面流动,选定扭转目标确定中心轴扭转启始点扭转角度,图案&形状基准曲面目标曲面,模型文件：20. 弯曲 、沿曲线流动 21. 沿曲面流动 22. 扭转,42,Rhinoceros建模（IV） 变形工具,4. 变形控制器,利用参照物对既定形体进行变形控制。,模型文件：23.变形控制器,计算机辅助设计-产品外观设计,常用工具,
