2.1 曲线绘制
在中望3D的建模环境中,线框是一个独立的功能模块。在该模块中,提供了曲线的相关功能,如图2-1所示。
图2-1 【线框】模块工具
2.1.1 点
中望3D提供了3种类型点的创建,包括创建基本点、曲线上的点和投影点。
1.创建基本点
单击工具栏中的【线框】→【点】功能图标,系统弹出“点”对话框,如图2-2所示。在对话框中的“点”选项中输入坐标值,或者在绘图区中拾取点,即可创建点,其示意图如图2-3所示。
2.点在曲线上
单击工具栏中的【线框】→【点在曲线上】功能图标,系统弹出“点在曲线上”对话框,它包含了4种创建方法。
提醒:【点在曲线上】功能图标,位于【点】功能图标下方。单击【点】功能图标下方的下拉菜单按钮,可以展开与之相关的功能列表。
图2-2 “点”对话框
图2-3 创建点示意图
【均匀分布点】 在曲线上创建N个均匀分布的点。需要选择创建点的“曲线”,以及输入点的“数目”,可以通过百分比或者距离的方式设定起点和终点,如图2-4所示。
【等距离多个点】 在曲线上创建多个且以一定的距离分布的点。需要选择“曲线”,以及输入两点之间的“距离”,系统会根据选择曲线时的鼠标位置判定起点,从起点开始以设定的距离产生点。当最后一个点到曲线终点距离小于设定的距离值时,不产生点,如图2-5所示。
图2-4 【均匀分布点】选项
图2-5 【等距离多个点】选项
【等距离N个点】 在曲线上创建N个且以一定的距离分布的点。需要选择“曲线”、点的“数目”、以及输入两点之间的“距离”,系统会根据选择曲线时的鼠标位置判定起点,从起点开始以一定的距离产生点。当选择的曲线长度不够设定数目的点排布时,系统会根据曲线趋势做虚拟延伸,在延伸处产生点,如图2-6所示。
【按百分比N个点】 在曲线上创建N个且以一定百分比距离分布的点。需要选择“曲线”,以及各个点位于曲线长度的“百分比”,系统会根据选择曲线时的鼠标位置判定起点,从起点开始以曲线全长一定的百分比距离产生点。依次输入百分比并单击可以添加多个百分比,单击可以展开已添加的点列表,如图2-7所示。
3.投影点
单击工具栏中的【线框】→【投影】功能图标,系统弹出“投影”对话框,如图2-8所示。通过该功能可以将现有的点通过一个方向投影到曲线或面上,需要定义投影的点、投影到的曲线或曲面,以及投影方向。如图2-9所示为投影点示意图。
图2-6 【等距离N个点】选项
图2-7 【按百分比N个点】选项
图2-8 “投影”对话框
图2-9 投影点示意图
2.1.2 直线
1.创建直线
单击工具栏中的【线框】→【直线】功能图标,系统弹出“直线”对话框,如图2-10所示,它包含5种直线创建方法(练习文件:配套素材\EX\CH2\2-1.Z3)。
【两点画线】 通过定义两个点连成一条直线,可以输入坐标值,也可以在绘图区拾取点,其示意图如图2-11所示。
图2-10 “直线”对话框
图2-11 【两点画线】示意图
【沿方向画线】 创建一条与参考线同向的直线。需要定义“参考线”和两个点(即“点1”和“点2”),其示意图如图2-12所示。
图2-12 【沿方向画线】示意图
【平行线】 创建一条与参考线平行的直线。需要定义“参考线”、两个点(即“点1”和“点2”)和“偏移”量,其示意图如图2-13所示。
图2-13 【平行线】示意图
【垂线】 创建一条与参考线垂直的直线。需要定义“参考线”和两个点(即“点1”和“点2”),其示意图如图2-14所示。
图2-14 【垂线】示意图
【角度线】 创建一条在两点之间,且与参考直线成一定角度的直线。需要定义“参考线”、两个点(即“点1”和“点2”)和“角度”,其示意图如图2-15所示。
图2-15 【角度线】示意图
2.创建多段线
单击工具栏中的【线框】→【多段线】功能图标,系统弹出“多段线”对话框,通过定义“点”完成连续的多段线的创建,如图2-16所示。
图2-16 生成连续的多段线
2.1.3 圆弧
1.创建圆弧
单击工具栏中的【线框】→【圆弧】功能图标,系统弹出“圆弧”对话框,如图2-17所示,它包含4种圆弧创建方法。
【三点】 通过定义两个端点和一个通过点创建一条圆弧,可以输入坐标值,也可以在绘图区拾取点,其示意图如图2-18所示。
图2-17 “圆弧”对话框
● 对齐平面:定义一个平面,使所画的圆弧特征放置在该平面上。如果不定义平面,系统将根据定义的实际点位置创建空间圆弧,其示意图如图2-19所示。
图2-18 “三点”画圆弧
图2-19 对齐平面示意图
【半径】 通过定义两个端点和一个半径创建一条圆弧。可以通过“位置”选项得到不同画圆弧的解决方法,其示意图如图2-20所示。
图2-20 【半径】画圆弧
【圆心】 通过定义两个端点和一个圆心创建一条圆弧,其示意图如图2-21所示。
图2-21 【圆心】画圆弧
【角度】 通过定义圆心、(圆弧)半径、起始角度和弧角创建一条圆弧,其示意图如图2-22所示。
图2-22 【角度】画圆弧
2.创建同心弧
单击工具栏中的【线框】→【同心弧】功能图标,系统弹出“同心弧”对话框,如图2-23所示,需要定义一个(参考)圆弧和要创建的圆弧半径。
图2-23 “同心弧”对话框
2.1.4 矩形
单击工具栏中的【线框】→【矩形】功能图标,系统弹出“矩形”对话框,如图2-24所示,它包含3种矩形创建方法(绘制矩形需要首先定义一个绘图平面)。
图2-24 “矩形”对话框
【平面和两个点】 通过定义一个放置平面和两个点绘制矩形。
● 平面:定义矩形要放置的平面。
● 角:通过两个角点绘制矩形,如图2-25(a)所示。
● 中心:通过一个中心点和一个角点绘制矩形,“点1”为中心点,“点2”为角点,如图2-25(b)所示。
● 角度:定义矩形的旋转角度,如图2-25(c)所示。
● 投影点1到平面:勾选“投影点1到平面”的复选框,将绘制的矩形投影到定义的平面上,否则绘制在点1的实际位置,如图2-25(d)和图2-25(e)所示。
图2-25 绘制矩形示意图
【平面及宽和高】 通过定义一个放置平面、宽度和高度绘制矩形。
【3个点】 通过定义三个角点绘制矩形,可选择绘制矩形或者平行四边形。
● 矩形:勾选“矩形”的复选框,绘制矩形,如图2-26(a)所示。
● 平行四边形:勾选“平行四边形”的复选框,绘制平行四边形,如图2-26(b)所示。
图2-26 【3个点】绘制矩形
2.1.5 圆
单击工具栏中的【线框】→【圆】功能图标,系统弹出“圆”对话框,如图2-27所示,它含5种圆的创建方法。
【边界】 通过定义圆心点和一个边界点绘制圆。也可以定义多个边界点来绘制多个圆。如果不定义“对齐平面”选项,系统默认对齐XY平面,其示意图如图2-28所示。
图2-27 “圆”对话框
图2-28 【边界】画圆
【半径】 通过定义圆心点和一个半径或直径绘制圆,也可以通过定义多个圆心点来绘制多个圆,其示意图如图2-29所示。
图2-29 【半径】画圆
【3点】 通过定义3个点来绘制圆,其示意图如图2-30所示。
图2-30 【3点】画圆
【2点半径】 通过定义两个点和半径绘制圆,还可以通过“位置”选择不同的圆方案,其示意图如图2-31所示。
【2点】 通过定义2个点构成虚拟直径绘制圆,其示意图如图2-32所示。
图2-31 【2点半径】画圆
图2-32 【2点】画圆
2.1.6 椭圆
单击工具栏中的【线框】→【椭圆】功能图标,系统弹出“椭圆”对话框,如图2-33所示,它包含3种椭圆创建方法。椭圆的创建过程与前面的矩形创建过程类似,具体可以参照矩形的创建方法。
图2-33 “椭圆”对话框
2.1.7 螺旋曲线
单击工具栏中的【线框】→【螺旋曲线】功能图标,系统弹出“螺旋曲线”对话框,如图2-34所示。使用该功能可以在平面中创建一条螺旋曲线,系统默认为逆时针旋转,如果需要顺时针旋转,可以勾选“顺时针旋转”复选框来创建顺时针螺旋曲线,如图2-35所示。
图2-34 “螺旋曲线”对话框
图2-35 顺时针螺旋曲线
2.1.8 螺旋线
单击工具栏中的【线框】→【螺旋线】功能图标,系统弹出“螺旋线”对话框,如图2-36所示。使用该功能可以创建一条绕轴盘旋的曲线,系统默认为逆时针旋转,如果需要顺时针旋转,可以勾选“顺时针旋转”复选框来创建顺时针螺旋线,如图2-37所示。
图2-36 “螺旋线”对话框
图2-37 顺时针螺旋线
2.1.9 文字
1.注释文字
单击工具栏中的【PMI】→【文字】功能图标,系统弹出“文字”对话框,如图2-38所示。通过该功能创建文本字体。
● 点:定义文字放置的位置,可以输入坐标值,也可以在绘图区拾取点。
● 文字:输入文字。通过右边的按钮,可以打开“文字编辑器”对话框,在该对话框中可以输入多行字体,如图2-39所示。
图2-38 “文字”对话框
图2-39 “文字编辑器”对话框
● 字体:定义文字字体。可以单击字体框打开字体列表,在列表中选择一种需要的字体,如图2-40所示。
● 颜色:定义字体颜色。
● 高度:定义字体高度。
● 引线:定义引线长度,如不需要引线,可以将其设置为0。引线效果如图2-41所示。
图2-40 “字体”选项
图2-41 引线效果图
2.气泡文字
单击工具栏中的【PMI】→【气泡】功能图标,系统弹出“气泡”对话框,如图2-42所示。通过该功能可以完成气泡文字的创建,其效果如图2-43所示。
图2-42 “气泡”对话框
图2-43 创建气泡文字引线效果图
● 位置:定义气泡文字相对箭头指向的象限位置,包含左上、右上、左下、右下四个选项。
● 显示引线:定义是否显示气泡文字引线,包含气泡文字引线和直线引线两种类型。通过“长度”选项可以设置引线长度值。
● 显示背景色:定义是否显示气泡背景色,可以通过下方的颜色条更改气泡背景色。
● 显示轮廓:定义是否显示气泡轮廓,可以通过下方的颜色条更改气泡轮廓的颜色,通过“厚度”选项定义气泡轮廓线的线宽。
● 锁定在屏幕:勾选“锁定在屏幕”的复选框,将气泡文字锁定在当前的屏幕位置。
● 保留气泡在上边:勾选“保留气泡在上边”的复选框,将保证气泡文字总是在图像的顶部,即使在动态旋转视图时也保持此状态。
2.1.10 曲线列表
单击工具栏中的【线框】→【曲线列表】功能图标,或通过鼠标右键选择【插入曲线列表】,系统弹出“曲线列表”对话框,选择需要创建曲线列表的曲线,单击“确认”按钮即可完成曲线列表的创建。
创建一个曲线列表,相当于将多段曲线集成一个线组(并非合并成一个单段线),以便在造型设计时选取轮廓。
2.1.11 样条曲线
1.通过点绘制曲线
单击工具栏中的【线框】→【通过点绘制曲线】功能图标,系统弹出“通过点绘制曲线”对话框,定义曲线经过的点即可创建出样条曲线,如图2-44所示。
图2-44 “通过点绘制曲线”对话框
● 点:定义曲线经过的点。
● 约束:定义曲线控制点的连续类型和切线方向,以及G1量级和G2半径值;可以单击按钮展开列表,选择控制点再进行设置。
● 次数:定义曲线的阶数。阶数越低曲线精度越差,但光滑度较好。可以定义从2阶到6阶五个级别。定义的点数量必须大于阶数才可成功创建曲线,如将参数设置为3阶次,则必须定义4个以上的点。
● 创建开放曲线:勾选“创建开放曲线”复选框,系统创建的是一条开放曲线,否则创建封闭曲线。
● 权重:定义曲线起点或终点的权重。通过调整权重可以改变起点或终点切向量对曲线的影响程度。
● 光顺:定义曲线是否采用光顺技术。
□ 无:不对曲线做光顺处理。
□ 能量:该曲线以最小能量创建。
□ 变量:该曲线以较小变化曲率创建,如直线和圆弧。
□ 抬升:最小化曲率偏差,创建一条总体起伏较小的曲线。
□ 弯曲:采用近似能量法的方法创建曲线。
□ 拉伸:使用能量法产生曲线总长度最短的曲线。
● 显示曲率:勾选“显示曲率”复选框,系统将显示曲线的梳状曲率图,可以通过缩放比例滑动条更改曲率线的长度,通过“样本”选项更改曲率线的数量,如图2-45所示。
● 绘制向外的梳状曲率图:勾选“绘制向外的梳状曲率图”复选框,将曲率图移动至曲线的外侧,否则向内侧。
绘制样条曲线及各点示意图,如图2-46所示。
图2-45 梳状曲率图
图2-46 绘制样条曲线及各点示意图
2.通过控制点绘制曲线
单击工具栏中的【线框】→【控制点】功能图标,系统弹出“控制点”对话框,通过定义控制点(并非曲线经过点)可以创建出曲线,如图2-47所示。
图2-47 “控制点”对话框
3.通过点云绘制曲线
单击工具栏中的【线框】→【点云曲线】功能图标,系统弹出“点云曲线”对话框,如图2-48所示。通过定义现有的点云可以创建出曲线,首先选择需要构建曲线的点,然后定义一个曲线串联各点,如图2-49所示。
图2-48 “点云曲线”对话框
图2-49 通过点云创建曲线
4.3点二次曲线
单击工具栏中的【线框】→【3点二次曲线】功能图标,系统弹出“3点二次曲线”对话框,如图2-50所示。通过定义3个控制点创建二次曲线,如图2-51所示。
图2-50 “3点二次曲线”对话框
图2-51 3点二次曲线
● 切点:通过定义一个切点来绘制二次曲线。二次曲线在起点和终点与切点之间保持相切。
● 肩点:通过定义一个肩点来绘制二次曲线,二次曲线将通过该点。
● 二次曲线比率:通过滑动条调整曲线的比率。默认值为0.5,将创建一条抛物线。当该值小于0.5时,增加椭圆效果;当该值大于0.5时,增加双曲线效果。