基于 Rhino 曲面设计的精简面研究.pdf

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1、工业设计现代制造工程（ＭｏｄｅｒｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）２０１４年第１０期基于Rhino曲面设计的精简面研究王华斌，胡渊（华南理工大学，广州５１０００６）摘要：对现有Ｒｈｉｎｏ软件建模方式的弊端进行分析，确定了若干问题出现的原因；然后提出精简面构建的基础理论；最后以实际项目的案例进行验证，从而总结出问题的解决方案。关键词：工业设计；Ｒｈｉｎｏ软件；精简面；曲线中图分类号：ＴＢ４７２文献标志码：Ａ文章编号：１６７１—３１３３（２０１４）１０—００３５—０６Theresearchofstreamlinedsurface

2、basedonsurfacedesignofRhinoＷａｎｇＨｕａｂｉｎ，ＨｕＹｕａｎ（ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０００６，Ｃｈｉｎａ）Abstract：ＦｉｒｓｔａｎａｌｙｓｅｓｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｄｒａｗｂａｃｋｓｏｆＲｈｉｎｏｍｏｄｅｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓ，ｉｄｅｎｔｉｆｙｔｈｅｃａｕｓｅｏｆｓｏｍｅｐｒｏｂｌｅｍｓ，ａｎｄｔｈｅｎｐｒｏｐｏｓｅｂａｓｉｃｔｈｅｏｒｙｏｆｓｔｒｅａｍｌｉｎｅｓｕｒｆａｃｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅａｃｔｕａｌｐｒｏｊ

3、ｅｃｔｃａｓｅｓａｒｅｖｅｒｉｆｉｅｄｔｏｓｕｍｍａｒｉｚｅｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎｔｏｔｈｅｐｒｏｂ-ｌｅｍｓ．Keywords：ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｄｅｓｉｇｎ；Ｒｈｉｎｏｓｏｆｔｗａｒｅ；ｓｔｒｅａｍｌｉｎｅｄｓｕｒｆａｃｅ；ｃｕｒｖｅｓ建，使工作效率降低。另外结构线繁多会使数据计算０引言复杂，３Ｄ文件增大，造成计算机运行卡顿。图１所示在新产品的三维曲面造型设计中，曲面质量承载为采用传统建模方法建立的非精简面模型，曲面上出了产品的大部分要素，包括外形的美观性、加工的精现了大量的结构线，使控制点增多，可编辑的机会变确性和使用的舒适性等。如何

4、将曲面的属性、形成原少。如果将非精简面导入工程软件，由于其光滑度不理等理论方法高效率地运用于造型设计中，使模型质如精简面，在进行抽壳处理时，成功率将成倍下降。量提高，这是设计者关心并亟待解决的问题，因此对Ｒｈｉｎｏ软件造型曲面的研究就显得格外重要。１精简面研究在产品三维设计中的必要性１．１对现有Ｒｈｉｎｏ建模方式弊端的思考现有大部分设计师对Ｒｈｉｎｏ软件中的ＮＵＲＢＳ曲线（面）认识不足，缺乏精简面建模的概念，建模方法图１传统建模方法建立的非精简面模型往往比较传统，即采用大量结构线逼近的方式进行三维模型的建立；经常只考虑到模型是否能够建立出１．

5、３最简曲面原理概述来，而忽略了建立曲面本身的质量问题，使得模型质在Ｒｈｉｎｏ软件中，１个Ｓｐａｎ（跨度）的曲面称为最量和工作效率降低。从与下游软件的衔接来看，Ｒｈｉｎｏ简曲面。要理解Ｓｐａｎ的含义，就要先了解曲线的Ｄｅ-软件曲面模型的质量差异直接影响到实体模型的构ｇｒｅｅ（阶数），它与Ｓｐａｎ密切相关。Ｄｅｇｒｅｅ也称为级建，使结构工程师工作量增加，甚至造成重建的现象。数，它代表方程式中的最高次方。比如直线是“一次１．２现有建模方法具有复杂性、风险性高的特点线”，它的方程式为x＋y＝c，其中x、y为变量，c为常采用传统建模方法制作出来的曲面会

6、使模型结数，因此直线的Ｄｅｇｒｅｅ（阶数）就等于１。同理可知，二构线非常复杂，甚至出现黑面、破面和杂面，使曲面的次方程式可以得到圆形、椭圆形；三次方程式可以得质量降低，不利于后期对其修改和编辑，往往只能重到渐近线等。阶数就好比绳子的材质，如橡皮绳、麻３５２０１４年第１０期现代制造工程（ＭｏｄｅｒｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）绳等。用更加形象的比喻，１阶线，好比钢条，不可弯２精简曲面建模方法的使用曲；２阶线好比铁丝，可以弯曲，但不够软；而３阶线，就很有弹性，可任意拉伸。２．１Ｒｈｉｎｏ软件ＮＵＲＢＳ曲线（面）的属性根据方程

7、式，当Ｄｅｇｒｅｅ为１时，至少要有２个控曲线（面）的属性包含控制点数量、阶数、有理、无制点才能划出直线，至多可以无数多个点。当Ｄｅｇｒｅｅ理以及是否均匀。有理和无理与曲线（面）权重有关，为２时，得到的是圆、弧这样的形状，它至少需要３个权重是指控制点对曲线（面）的引力，当控制点的权重控制点，就是通常所说的“三点定圆（弧）”，因此可以越大时，它对曲线（面）的吸引能力也越大，通过这个得到一个公式为：属性可以改变曲线（面）的形状。对于ＮＵＲＢＳ而言，控制点数量＝阶数＋１（１）控制点权重不同的曲线（面）就是有理曲线（面），控制这是最精简的公式，是ＮＵＲ

8、ＢＳ曲线（面）没有出点权重相同的曲线（面）就是无理曲线（面）。有理圆现之前所采用的算法。如果要划出８个控制点的连与无理圆如图２所示，图２中有理圆上控制点的权重线，就