放样曲面

在曲面造型系统中，除了二次曲面（球面、柱面、锥面、圆环面等）和平面等少数可以直接定义的曲面外，绝大多数曲面都是自由曲面，这些曲面的构造过程必须依赖各种形式的曲线，由曲线生成曲面是曲面造型的基本方法，旋转面和扫描面就是通过曲线构造曲面的典型实例。

放样曲面是一种更加高级的扫描曲面，它将扫描面的截面线个数拓展到多个，将扫描曲线的个数也拓展到两个，形成了一套完整的造型方法。

▲图 1 放样曲面

实现方法：

（1）绘制截面线和轨迹线；

（2）确认轨迹线和截面线参数生成放样面。

例：构造一个长为90mm、半径是15mm的柱面。

操作步骤：

1、绘制截面线和轨迹线：

如下图 2 所示。

▲图 2 截面线和轨迹线

2、点击“构造放样曲面”命令

弹出“构造放样曲面”对话框：

如下图3所示。

▲图 3 构造放样曲面对话框

3、确认轨迹线参数：

构造柱面的轨迹线条数是一条，选择“一条”，并点击右侧的拾取轨迹线按钮，退出对话框，系统提示“拾取第 1 条轨迹线”，点击直线，又弹出对话框，如图 4 所示。

▲图 4 构造放样曲面对话框

4、确认截面线参数：

构造柱面的截面线个数是“一条”，输入“1”，并点击右侧的拾取截面线按钮，退出对话框，系统提示“拾取第 1 条截面线”，点击圆弧，又弹出对话框，如下图 5 所示。

▲图 5

5、生成柱面：

其他参数不变，点击〖确定〗，生成柱面，如下图6所示。

▲图 6

参数定义：

本部分解释在放样曲面功能中用到的参数变量。

1 ）轨迹条数：

表示构成放样曲面的轨迹线个数，有“一条”和“两条”两个选项，当选中“两条”时，可激活“对应方式”和“高度效果”两个功能。

对应方式又分为“最短距离对应和等参数对应”，高度效果又分为“截面相似和截面等高”，如图7所示。

▲图 7

2 ）截面个数：

表示构成放样曲面截面线的个数，系统默认“1”个，截面形状默认为圆弧状。截面个数可以根据实际情况任意输入。

3 ）〖拾取截面线〗按钮：

点击此功能按钮后，对话框消失，要求你拾取截面线，这时用鼠标依次点击截面线，点击的次数等于截面个数，拾取完截面线后，对话框又弹出来，然后进行以下的操作。

这里注意，拾取截面线的次序要与扫描的顺序一致，即从轨迹线起点位置的截面线拾取到末点位置的截面线。

4 ）当前截面：

表示正在编辑的截面线。点击此功能右侧的↓按钮，可选择需要被编辑的截面线。并通过“修改”栏改变这条截面线的参数。

5 ）截面基点：

修改所有截面线的基点位置。即如果想修改截面线基点的位置，必须在“当前截面”选择是“全部”时进行。除直接使用系统提供的“起点、末点、左下、右下”等特征点外，还可以“自定义”基点，点击〖拾取基点〗按钮，按照顺序依次拾取基点位置即可。

6 ）截面位置：

截面线在轨迹线上的位置。有“均匀分布”和“自定义”两个选项。截面位置以直线段与主轨迹线的交点为准。

7 ）〖拾取截面位置〗按钮：

使用自定义的方法确定每条截面线的位置。如图8所示。

▲图 8

8 ）过渡效果：

截面线沿着轨迹线扫描在建立截面之间的过渡曲面时，使用光滑过渡和自然过渡。光滑过渡方式用平滑的样条曲线连接相邻截面线中对应的点。自然过渡方式则用直线连接相邻截面线中对应的点。如图9所示。

▲图 9

9 ）修改：

修改当前截面线的参数。如果想修改截面线的参数，必须在“当前截面”选择“全部”以外的截面线时，才能进行操作，即只能对其中一条截面线进行参数修改。可进行修改的参数有“基点位置（X、Y坐标）、截面位置、截面宽度和高度”等。可通过拖动“滑块”或在数字输入框直接输入数值，改变当前截面的参数。如图10所示。

▲图 10

10 ）〖清零〗按钮：

点击清零按钮后，被修改的“当前截面”参数恢复到最初状态。

如果把所有的截面全部“清零”，当前截面选择“全部”，然后点击〖清零〗即可。

11 ）〖效果预览〗按钮：

点击此按钮可在显示区显示当前参数下曲面的渲染效果图。

12）：网格精度：

表示生成放样曲面的每个正方形网格的边长，可分别输入轨迹线方向和截面线方向的网格精度，此数值越小，构造的曲面越光滑细致，但生成网格面所用的时间越长，相反，此数值越大，构造的网格面越粗糙，生成网格面所用的时间越短，网格尺寸的大小直接从键盘上输入数字即可。轨迹线方向和截面线方向的网格精度的表示方法如图11所示。

▲图 11

13 ）显示类型：

包括全部显示、显示线框、显示曲面、显示过程选项。

a、全部显示：

在“构造放样曲面”对话框的显示区内，显示构成放样曲面的所有部分，包括曲面、线框（轨迹线、截面线、基点）等，如图12所示。

▲图 12

b、显示线框：

在“构造放样曲面”对话框的显示区内，只显示构成放样曲面的线框（轨迹线、截面线、基点）部分。如图13所示。

▲图 13

c、显示曲面：

在“构造放样曲面”对话框的显示区内，只显示构成放样曲面的曲面部分。

d、显示过程：

在“构造放样曲面”对话框的显示区内，显示构造放样曲面的过程，即截面线在沿着轨迹线扫描时，动态地显示截面线的空间变化过程及其运动轨迹，有助于我们理解构造放样曲面的过程，如图 14 所示。

▲图 14