Geomagic应用讲义(三) (2006-10-26 10:25:04) 转载 Geomagic应用讲义(三)
5 b: m% ]& ^% j0 @构建Curves" v% q) X$ I8 ~
创建Curves是数字化建模的重要组成部分。
' t' H1 }2 ~: Y: ]8 t s) k/ u(一)直接构建曲线
3 b4 F6 n4 k* }, s2 W# m此方法用一个或多个Slice Planes在不同的位置切割Object,将Slice Planes与Object在其表面形成的交线,构建为Curves Object。可在Polygon Phase、CAD Phase及Shape Phase创建完NURBS面后用此方法创建曲线。- b Y/ f7 H2 b# o+ z. O
1.根据Object所处的Phase,执行Polygons\NURBS\CAD>Cross Section命令。
2 x- a1 y* N; m% j! h. m. J7 W2.在Direction选项中,选择X-Direction、Y-Direction、Z-Direction、Three-Points或Line中的一个选项作为基准平面方向,通过调整Position和End(仅在Layout选项为Range时有效)确定基准平面的位置。
7 ]4 g$ i* B6 `" C" h/ s% q3.Slice Planes是一组与基准平面平行的平面组(基准平面本身亦是一Slice Plane),在Sections中设定Slice Planes的个数,在Spacing中设定Slice Planes的间隔距离。
# O( m `: r7 n7 f4. 确定Layout参量,Layout中有Centered、One Way和Range三个选项。
% S+ _1 G! o( w% ^3 RCentered:表示基准平面在一组等间距的Slice Planes中间,当改变Sections Value时,Slice Planes沿基准平面两侧增减。
- X; H- H$ J* R( S4 f* \6 gOne Way: 表示基准平面在一组等间距的Slice Planes的一侧,执行Flip命令使Slice Planes调整到基准平面的另一侧。
; y% ^) B9 x. @4 ARange:表示一组等间距的Slice Planes夹在由Position和End确定的基准平面Range之间。, j+ ^4 @% J5 E0 N; r! N" e2 n9 K0 K
5.调整曲线控制参数。5 Y( f, h. a) Q4 t/ R
Crease Angleolyline被分割成多个线段,这些线段的角度均小于此设定的锐角,并被转化为独立的Spline。
9 [9 G( P, G2 F5 d% E( e曲线的Fitting方式有三种:Constant、Distance和Tolerance。5 ?* w) c" M9 Z! Z7 _; z; P, H
Constant:设定Control Points个数来拟合曲线。# j3 z5 R! r0 y; v8 |% i* y( G
Distance:设定Control Points间距来拟合曲线。; }4 c3 q: }( M5 C4 i
Tolerance:设定Tolerance使曲线拟合更贴近真实。
9 U- O+ ?$ ?- D- g4 VTension:控制曲线的光滑度和精度。Tension愈大曲线愈光滑,Tension愈小曲线拟合精度愈高。
8 |" u. L. B" v3 |2 I* L7 A(二)转换曲线
( y5 d- ]. p% D; s+ U5 w将Features、Paths、Feature Lines或Spline Boundaries转换为Curves Object。7 |0 _( }: K3 c L$ M% A% M3 z
1.Features为由Features>Create/Modify Features...创建的特征线。
8 Z* G: h7 U1 ^" a执行Features>Features to Curves...命令,将Features转换为Curves Object。适用于Points Phase和Polygon Phase。
% R# ^ m2 I' G- v" Q% m2.Paths为在Object上创建的由多条Spline线段组成的路径。
; A$ T2 C. K6 X1 e执行Paths>aths to Curves...命令,将Paths转换为Curves Object。适用于Polygon Phase。0 g, q E! v7 r( g
3.Feature Lines为特殊的Features,在Shape Phase,执行Boundraries>Construct Boundaries命令,使得Panel内部结构由三角片转换为四边形, Features转换为Feature Lines。或执行Boundraries>Convert to Boundaries命令,将Object内部结构为四边形的Features直接转换为Feature Lines。
0 N1 W) \& ?3 ?# }执行Boundaries> Feature Lines to Curves... 命令, 将Feature Lines转换为Curves Object。适用于Shape Phase,执行Boundraries>Construct Boundaries或Boundraries>Convert to Boundaries命令后有效。& L4 t3 {3 M! q! Y
4. Spline Boundaries为构建NURBS曲面的Feature Lines及Patch内部的四边形边线。
1 f' B: B% w i, y& K! Y: ]" u执行NURBS>Spline Boundaries to Courves命令,将Spline Boundaries转换为Courves。适用于Shape Phase,执行NURBS>Fit Surface命令后有效。' B; S+ z' M) s4 Y e0 r
Features>Create/Modify Features...、Paths>aths to Curves...和Boundaries> Feature Lines to Curves... 命令具有相同的参数设置。- w/ ], w" } M8 l5 x' w
(1)选择Control Point Layout选项,此参量有三个选项:Adaptive、Tolerance-based和Constant。
3 g G! u! H" RAdaptive:选择此选项时,将需要设置Maximum Control Points和Control Points Spacing参数,此两参数分别表示Curves中最长的一根Curve的Control Points的个数及其等间距的尺寸,且此两参数互为函数。
$ i( F8 i) t# @' wTolerance-based:选择此选项时,将需要设置Error Tolerance参数,此参数表示Curve偏离Polyline的程度,数值愈小,愈贴近Polyline。
' p% {0 v* d$ o4 P* }- R1 b, i6 RConstant:选择此选项时,将需要设置Control Points参数,此参数表示每一根Curve的Control Points的个数。# K- f: c4 k8 f6 a
(2)设置Tension参数,该参数控制Curves的光滑程度和拟合精度,Tension愈大曲线愈光滑,Tension愈小曲线拟合精度愈高。5 c$ o7 k, C' N( r& d* s
(三)曲线修饰命令3 r1 q' M2 \/ i/ y; F' [
1.执行Curve>Edit...命令,通过调整Control Points和Tension参数改变。并提供Tangents、Circles和Curvature三个选项,用于对Curves作切线、圆弧和曲率变化的质量检验。
: ?5 A2 ~& k( A( [2.Curve>Merge Curves...命令将若干个独立的Curve Objects合并为一个Curve Objects。$ t7 h# C7 `" c- G3 z
3.Curve>Delete Curves...为删除Curve Objects命令。 改变Polygonal Surface
6 j9 N" i @* B; u$ ]# q7 Y) T1.执行Polygons>Thicken...命令,设置Thickness参数,Object将以Surface为基准,沿inward和outward两个方向增厚。2 A! _. A0 C2 R, y3 D' t
2.执行Polygons>Shell...命令,设置Thickness参数,缺省状态,Object将以Surface为基准,沿outward方向增厚,对于Open Surface的Object,可执行Polygons>Flip Orientation命令,改变Object的增厚方向。选择Bidirection选项,Polygons>Shell...命令同Polygons>Thicken...命令。此命令常用于创建快速成型的输出文件。) s" j1 ^6 ?6 c" B% o, W
3. 执行Polygons>Offset...命令,设置Distance参数,缺省状态,Object将以Surface为基准,沿outward方向偏移,对于Open Surface的Object,可执行Polygons>Flip Orientation命令,改变Object的方向偏移。5 k) K, w" D+ w4 D5 @
上述三命令均有Uniform和Smooth选项,Uniform表示创建的新表面与原表面相同,Smooth表示创建的新表面是基于原表面的光顺表面。 创建NURBS曲面(Shape Phase阶段)
; n9 C0 d$ S5 d I: W E% K(一)构建Feature Lines' K4 u8 W% r6 g+ ], _
在Shape Phase阶段构建Feature Lines的目的,是为了构建由Feature Lines组成的类四边形(Panels或Patches),并在此基础上,构建网络线,创建NURBS曲面。执行Boundaries>Remove命令,选择Degenerate Cornors、Features和Boundaries选项命令,可分别删除对应的特征。8 `! \$ {: |) \6 y! \
1.执行Boundaries>Detect Features...命令,设置Target Granularity和Features Level参数。将Object分割成由若干三角形构成的区域,并自动将一些三角边设定为特征线(Features)。+ Q- N* m( p$ ~
Target Granularity:定义构成Object的三角形的数目。1 Z+ Z$ u+ n6 }2 y& s% k2 t1 J
Features Level:决定Features所依存的曲率变化的程度。取值范围0~1,数值愈大,仅曲率变化大的三角边转换为Features,数值愈小,就有更多的三角边转换为Features。当取值为1时,无三角边转换为Features。利用此特性,可将Paths直接转换为Features。 R n+ M0 j- s& i+ N; s7 \
选择Simplity Feature Line选项,将构建封闭的Features。执行Boundaries>Remove> Features命令,将恢复到执行Boundaries>Detect Features...命令之前的状态。3 ^$ z I8 L% V' D! L; _
2. 执行Boundaries>Sett Feature Level...命令,调整Features Level参数设置,增加或减少Features。$ N$ `" U. g6 r1 b/ \4 U
3.执行Boundaries> Promote/Constrain...命令。此命令中包含了Boundaries>Demote All和Boundaries>Unconstrain All命令。
; @. i0 J! z" |3 y. ?+ V1 v2 r3.1选择Promote/Demote Lines命令:在三角边上点击LMB,使其转换为Feature,或Ctrl+LMB点击Feature,使其恢复为三角边。8 C ?8 ~1 r' Q$ q' g/ k
3.2 选择Promote/Demote Points命令:在三角边顶点上点击LMB,使其转换为Feature Point,或Ctrl+LMB点击Feature Point,使其恢复为三角边顶点。, v# ]+ e; G* w4 {/ V2 x% J1 ], {# N
3.3 选择Demote All命令:取消所有的Features和Feature Points。此命令同Boundaries>Demote All命令。
% H I7 a, {/ O3 M2 N0 m$ P7 [3.4 选择Unconstrain All命令:将Paths转换为Features。此命令同Boundaries> Unconstrain All命令。! E: |- o) ~" ?- v/ U( d2 g8 U
4.执行Boundaries>Shuffle Features...命令,此命令有三个选项。
( A3 o! K) V ^. k; C4.1选择Subdivide Path命令:依命令图示,将三角边一分为二。6 }* x& [5 ~: C, O( b' _
4.2选择Flip Path命令: 依命令图示,将三角边转换方向。
2 b) V5 x& I2 Z3 Y4.3选择Promote/Demote Lines命令:在三角边上点击LMB,使其转换为Feature,或Ctrl+LMB点击Feature,使其恢复为三角边。' @8 a& N$ h6 x& F
执行此命令的目的,是为了构建由Features边围成的类四边形(Panels或Patchs),并使Objec表面形成由若干类四边形构成的结构。+ F& F" `: Q: X0 ~5 {
5.1执行Boundaries>Construct Boundaries...命令。使得Panel内部结构由三角片转换为四边形, Features转换为Feature Lines。
3 t& f5 X& z& b8 ^( k: k5.2执行Boundraries>Convert to Boundaries命令,将Object内部结构为四边形(即Panel)的Features直接转换为Feature Lines。在使用此命令时,注意将四边形(即Panel)的顶点设为Feature Point。$ M2 V6 b o" q5 U' B2 s- ?! `/ o
Feature Lines即为Patch Boundaries。执行Boundaries>Remove>Boundaries命令,可恢复到内部三角片结构。
2 D8 ^9 u+ h" A6.执行对Feature Lines的修饰命令。& X7 |3 O8 Q7 ]3 ^
6.1执行Boundraries>Relax Feature line...命令,选择欲光顺的Feature line,并设置Iterations参数确定操作次数,对所选Feature line进行光顺处理。, r% m- i+ a# y/ r
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