曲面参数化设计.
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CATIA软件曲线设计技巧1. 简介CATIA软件是一种强大的CAD/CAM/CAE综合软件,广泛应用于各个工程领域。
在CATIA中,曲线设计是非常重要的一项技巧,可以用于实现复杂曲面的建模。
本文将介绍一些CATIA软件中的曲线设计技巧,帮助用户更好地掌握曲线设计功能。
2. 曲线种类CATIA软件中支持多种曲线类型,如BSpline曲线、Bezier曲线、Nurbs曲线等。
不同的曲线类型具有不同的特性,适用于不同的设计需求。
用户可以根据具体情况选择合适的曲线类型,并灵活运用。
3. 曲线编辑工具CATIA软件提供了丰富的曲线编辑工具,帮助用户进行精确的曲线设计。
其中,重要的工具包括:拖曳工具、插值工具、曲线偏移工具等。
这些工具可以帮助用户进行曲线的调整和变形,实现精细的曲线设计。
4. 曲线参数化CATIA软件支持曲线的参数化设计,用户可以通过调整曲线参数来改变曲线的形状。
参数化设计可以提高设计的灵活性和可编辑性,便于后续的修改和调整。
5. 曲线链接与平滑在CATIA软件中,用户可以使用曲线链接功能将多个曲线连接起来,形成连续平滑的曲线。
曲线链接功能可以帮助用户实现复杂曲线的设计,并确保曲线之间的过渡平滑自然。
6. 曲线操作技巧CATIA软件提供了许多实用的曲线操作技巧,帮助用户更高效地完成曲线设计。
其中包括:镜像、旋转、缩放、偏置等操作。
这些技巧可以帮助用户实现复杂曲线的构建和变换。
7. 曲线修剪与延伸CATIA软件中的曲线修剪和延伸功能可以帮助用户实现对曲线的切割和延伸。
这些功能可以在曲线设计中起到非常重要的作用,提高设计的灵活性和效率。
8. 曲线分析与评估CATIA软件提供了曲线的分析和评估功能,帮助用户对曲线进行几何和物理属性的分析。
通过曲线分析和评估,用户可以更好地理解曲线的特性和行为,并进行相应的改进和调整。
9. 实例应用本文最后,将通过一个实例应用来展示CATIA软件中曲线设计技巧的运用。
参数化建筑设计国外研究案例一、扎哈·哈迪德事务所广州歌剧院。
1. 背景和设计理念。
扎哈·哈迪德那可是建筑界的大神级人物啊。
她设计广州歌剧院的时候,就把参数化设计玩得贼溜。
这个歌剧院的设计灵感呢,有点像是两块被珠江水冲刷过的石头。
她想要创造出一种流动、动感的建筑形态,就像水一样灵动。
2. 参数化设计的应用。
在设计过程中,他们用参数化软件来控制建筑的曲面。
你想啊,要做出那种复杂又自然的曲面,靠传统方法可太难了。
通过设定各种参数,比如不同点的坐标、曲线的曲率啥的,就能精确地塑造出歌剧院那独特的外形。
就像是给建筑做了一个超级精细的3D模型,每个细节都能通过参数来调整。
而且这个参数化设计还能让建筑在不同的视角下都呈现出独特的美感,从远处看像两块大石头,走近了又能看到那些精致的曲面线条。
3. 成果和影响。
广州歌剧院建成后啊,那可成了广州的标志性建筑之一。
它不仅在建筑外观上非常惊艳,而且内部的声学效果也很棒。
这个案例也让很多中国的建筑师开始关注参数化设计,就像打开了一扇新的大门,让大家看到原来建筑还能这么玩。
二、福斯特事务所瑞士再保险总部大楼(“小黄瓜”)1. 背景和设计理念。
这栋楼在伦敦可是相当有名,大家都亲切地叫它“小黄瓜”。
福斯特事务所的想法呢,是要打造一个既环保又具有独特造型的办公大楼。
他们想要让建筑与周围的城市环境和谐共处,同时又能成为一个引人注目的地标。
2. 参数化设计的应用。
在设计“小黄瓜”的时候,参数化设计起到了关键作用。
建筑的外形是那种流线型的,就像一个巨大的黄瓜(哈哈,所以才有这个昵称)。
为了实现这个外形,设计师们通过参数来优化建筑的结构。
比如说,根据不同高度的风力荷载、采光需求等因素来调整建筑的形状。
他们用参数化软件计算出最合理的结构形式,这样既能保证建筑的稳定性,又能减少建筑材料的使用。
而且这个建筑的表皮也是通过参数化设计的,那些菱形的玻璃幕墙单元,它们的大小和角度都是根据采光和视野等参数来确定的。
proe曲面建模步骤
PROE是一款三维建模软件,以下是使用PROE进行曲面建模
的一般步骤:
1. 创建基本几何体:使用PROE的基础功能,例如绘制线条、创建圆、矩形或多边形等工具创建基本几何体,如平面、柱体、球体等。
2. 进行基本几何体的操作:使用PROE的编辑工具进行基本
几何体的编辑,例如变换、扩展、剖分等操作,以便使其符合设计要求。
3. 创建等参数曲线:使用PROE的曲线绘制工具,根据设计
要求创建等参数曲线,例如椭圆曲线、抛物线等。
4. 创建草图:使用PROE的草图工具,在基本几何体上创建
草图,根据设计要求绘制线条、弧线等几何形状。
5. 进行曲面建模:使用PROE的曲面填充、曲线拟合、曲线
连接等工具,通过在草图上创建的线条和几何形状生成曲面。
6. 进行曲面编辑:使用PROE的曲面编辑工具,对所生成的
曲面进行编辑,例如修整、调整曲率、平滑等操作,以便使其更符合设计要求。
7. 进行参数化建模:使用PROE的参数化建模工具,将曲面
模型转化为可调整参数的模型,方便后续的修改和优化。
8. 进行检查和修正:使用PROE的分析工具,对曲面模型进
行检查,发现并修正可能存在的问题,例如曲面的孔洞、交叉处的重叠等。
9. 创建实体模型:根据曲面模型,在PROE中创建实体模型,以便进行后续的装配、分析或制造。
10. 进行后续操作:根据具体需求,使用PROE的装配、分析、绘图等功能,对实体模型进行进一步的操作和处理。
以上是一般的曲面建模步骤,具体操作还需要根据具体的设计要求和模型复杂程度进行调整。
catia复杂曲面设计技巧
1.理解并掌握基础操作:熟练掌握CATIA的基本操作是设计复杂曲面的基
础,包括但不限于草图绘制、几何建模、曲面构建等。
2.考虑曲面的连续性:在设计复杂曲面时,要考虑曲面的连续性,包括几何
连续性和参数连续性。
这有助于保证曲面的平滑度和完整性。
3.利用曲线和曲面分析工具:CATIA提供了丰富的曲线和曲面分析工具,如
曲率分析、截面分析、高斯分析等。
这些工具可以帮助你检查曲面的质量,并及时发现和修正问题。
4.使用混合设计技术:混合设计技术是将传统设计与参数化设计相结合的一
种方法。
通过混合设计,你可以在保持设计灵活性的同时,提高设计的可预测性和可重复性。
5.学习并应用高级功能:CATIA提供了许多高级功能,如曲面重建、网格建
模、点云处理等。
学习并应用这些功能可以帮助你更高效地设计复杂曲面。
6.注重细节和美感:设计复杂曲面不仅是一项技术工作,也是一项艺术工作。
注重细节和美感可以帮助你设计出更优雅、更符合人们审美的曲面。
Solid part实体参数化介绍1,实体参数化是基于曲面参数化的基础上关于实体(part)模块的参数化建模技巧和规范.2, 实体参数化适用于塑料件建模,内外饰用的偏多. 但是实体离不开曲面,所以不要局限于曲面是适合钣金(如车身Body),实体只适合塑料件(如内外饰Trim).注: 参数化的好处是在于规范化,可持续性,缩短开发周期…, 所以无论是塑料件还是钣金件,每个局部的建模应该考虑最好的建模方式, 可以是曲面,也可以是实体,还可以是先曲面最后再结合实体(不等同于混合建模,不推荐混合建模,混合建模条例不清晰,逻辑容易混乱).3, 参数化的应用:每个公司都有自己的标准,但是参数化与不同的标准并不冲突,而是灵活适用各种标准,帮助工程师快熟,规范创建和管理数据.4,参数化的宗旨: 结构清晰化,更新快捷化,可复制方便化。
无论是使用曲面,还是使用实体,根据个人习惯选取最方便,快捷,数据量小,更新方便准确的建模方法完成零件特征,注意:复杂的零件特征要局部模块化。
Command 命令使用规则推荐使用的布尔运算命令组合运算,与加运算类似。
当组合时,其功能相当于减加运算,两个Body 相加时尽可能用不建议使用的实体命令不建议使用不建议使用的实体命令大面积填充时,尽可能不用,生成的面质量较差,可以用或不建议使用的实体命令不建议使用混合设计⏹定位信息⏹测量信息⏹焊接信息⏹涂胶信息⏹标注信息⏹其他信息⏹制造信息⏹外部引用⏹造型面输入⏹白车身输入⏹门盖输入⏹内饰输入⏹外饰输入⏹电器输入⏹其他输入⏹参考⏹拔模方向⏹料厚方向⏹分模线⏹参考元素⏹最终实体⏹模板⏹子模板注:所有外部输入最好是无参的结果.注:模板和子模版可以直接复制使用.注:拔模方向线或料厚方向线要注明名称.*⏹零件定义:由封闭基面与子结构⏹基本面⏹封闭腔体,用于生成主实体,封闭腔体由A,B,C面形成⏹A面工作几何集⏹B面工作几何集⏹C面工作几何集⏹A,B,C面修剪⏹形成封闭腔体⏹子结构及关键特征工作几何集⏹临时/无用的几何集⏹修改内容,可放在标准信息里⏹更多几何图形集设计零件实体时,其思路如下:⏹完成A面缝合工作⏹完成B面(由A面偏置)及必要的延长⏹完成C面,具体根据周边条件⏹A,B,C面修剪,形成封闭腔体,生成主实体⏹其他关键特征(拔模,倒角)⏹布尔运算⏹拔模,倒角基础实体命令使用Catia实体模块基础命令不熟练的同学,可以详细浏览.Catia曲面模块参数化不熟练的同学,可以详细浏览(或者观看我之前的曲面参数化视频).定位销的曲面画法:1,一个定位销的两个重要参考元素:拔模方向和坐落的底部曲面。
opencascade曲面展开算法OpenCASCADE是一款开源的CAD几何建模库,它提供了丰富的几何建模和数据交换功能。
其中,曲面展开算法是OpenCASCADE中的重要功能之一,它可以将曲面模型展开为平面模型,方便后续的加工和生产。
曲面展开算法的目标是通过将曲面切割,并通过一系列变换将其展开为平面模型。
这个过程需要考虑到曲面表达、切割、展开和优化等方面的问题。
OpenCASCADE中的曲面展开算法主要包括以下几个步骤:1.曲面参数化:曲面展开需要对曲面进行参数化,即为每个点赋予一个局部坐标系。
这可以通过计算曲面的参数方程来实现。
参数化后的曲面可以方便地进行切割和展开。
2.切割曲面:为了将曲面展开为平面,需要对曲面进行切割。
切割可以通过判断曲面表达函数在不同区间的性质来实现。
通常,曲面会被切割成多个片段,每个片段都是一个连续的区域,可以独立进行展开。
3.曲面展开:切割后的曲面片段可以通过将其展开为平面来实现。
展开是多样化的,可以根据具体的需求选择不同的展开方式。
常用的展开方式有面展开和直角展开。
展开时要考虑到曲面的连续性和形状保持等问题。
4.优化展开:曲面展开后可能会出现拉伸、变形等问题,需要通过优化来解决。
优化展开可以通过改变曲面的切割方式或调整展开方式等方法来实现。
优化展开旨在最小化展开后的变形,使得展开后的平面模型能够与原曲面尽可能地吻合。
以上是OpenCASCADE中曲面展开算法的主要步骤,下面将对其中的一些关键点进行详细介绍。
首先是曲面参数化。
曲面参数化的目标是为曲面上的每个点赋予一个局部坐标系,并建立局部坐标与全局坐标的映射关系。
参数化后的曲面可以方便地进行切割和展开。
参数化可以通过计算曲面的参数方程来实现,其中常用的参数方程有二次B样条曲线和有理贝塞尔曲线等。
其次是曲面切割。
曲面切割是将曲面分成多个片段的过程。
切割可以通过判断曲面表达函数在不同区间的性质来实现。
切割后的曲面片段可以独立地进行展开和优化。
参数化设计案例【篇一:参数化设计案例】文/游亚鹏(北京市建筑设计研究院胡越工作室高级建筑师)杨剑雷(北京市建筑设计研究院胡越工作室建筑师)杭州奥体中心体育游泳馆(以下简称体育游泳馆)位于杭州奥体博览中心内北侧,北临钱塘江,西临七甲河,是一座集合了体育馆、游泳馆、商业设施和停车设施等复杂内容的庞大综合体建筑,总建筑面积近40 万平米。
建筑形态分为上下两个部分,下部是一个形式低调的大平台,内部包含了以商业设施和地下停车为主的功能空间,平台上部放置了一个形态生动的巨大的非线性曲面,把体育馆、游泳馆两个最主要的功能空间覆盖其中。
这一非线性曲面通过长短轴连续变化的一系列剖面椭圆连缀放样而成,曲面内的支撑结构和曲面外表皮分块相互对应,保持了内外一致,分格体系呈菱形网格状分布,使曲面成为巨大的网壳体。
由于这一形态从造型到构造用传统手段难以完成设计、优化和输出,因此设计者从方案阶段引入了参数化手段直至施工图设计结束。
借助参数化手段,设计者应用了一系列逻辑强烈的数学方式对网壳主体和各子体加以描述并确定其形态,对网壳结构和内外表面进行有效划分和组织,对空间构件进行定位,对围护结构构造和内外节点进行设计和控制,并且从实际加工角度对构件进行了逐次优化。
同时,还在建筑内部进行了bim 设计,使上部网壳围护结构的构造、空间结构、内外幕墙、雨水、采光、通风等系统等与下部功能对应的各系统全部虚拟搭建起来,并进行了三维的校核和调整。
术语表达在描述体育游泳馆的设计过程之前,为了标明这个实例在参数化地图上所处的位置和对参数化应用所起的作用,这里首先对参数化、bim 、非线性等名称作出适当的解释,同时对参数化的应用方向做出分类。
作为日渐成熟的新兴设计手段,参数化设计和bim 成为了当前建筑设计领域经常提及的词汇。
随着用传统投影法制图手段难以描述的空间造型的建筑实例开始在世界各地涌现,参数化一词已有滥觞的趋势,建筑师们通常把一切非传统的空间曲面造型建筑统称为参数化建筑,似乎参数化就是曲线的建筑,这产生了一些混淆,实际上参数化、bim 和非线性曲面造型是目前数字化设计世界中各自不同的概念,它们虽然有相互渗透的成分,但在描述范畴、应用目的和描述对象方面却不尽相同。
geomagic参数化曲面Geomagic参数化曲面是一款创新的设计与建模软件,它为用户提供了强大的工具和功能,可以轻松地创建和编辑各种参数化曲面。
在本文中,将详细介绍Geomagic参数化曲面的各项特点,并逐步解答一些关于该软件的常见问题。
1. 什么是Geomagic参数化曲面?Geomagic参数化曲面是由3D系统公司推出的一款专业建模软件。
它通过提供一系列的工具和功能,帮助用户创建和编辑各种参数化曲面。
参数化曲面是一种曲线或曲面,其形状和外观可以通过调整几个参数来自定义。
这种曲面具有较高的灵活性和可控性,因此在工程、设计和制造领域被广泛应用。
2. Geomagic参数化曲面的特点是什么?(1)强大的建模功能:Geomagic参数化曲面提供了多种建模工具,例如控制点曲线、环面、NURBS曲面等。
用户可以根据需要选择不同的建模方法,灵活地创建各种复杂的曲面形状。
(2)智能化的编辑工具:该软件还配备了智能化的编辑工具,可以轻松地修改和调整参数化曲面的形状和外观。
用户可以通过直观的交互界面进行操作,实时预览修改效果,并随时撤销或重做操作。
(3)高度可定制化:Geomagic参数化曲面对用户的需求进行了深入研究,并提供了丰富的参数设置和选项。
用户可以根据自己的需要进行定制,以实现更精确、更符合实际要求的曲面设计。
(4)与其他软件的兼容性:该软件支持与其他CAD软件的兼容,可以导入和导出各种文件格式,如STL、STEP、IGES等。
这使得Geomagic参数化曲面成为一个强大的设计工具,与其他软件实现无缝衔接和协同工作。
3. 如何使用Geomagic参数化曲面进行建模?使用Geomagic参数化曲面进行建模,一般包括以下步骤:(1)导入模型:首先,将需要建模的模型导入Geomagic参数化曲面软件中。
可以通过打开现有的文件或直接导入文件来完成此操作。
(2)选择建模方法:根据需要选择适合的建模方法,例如控制点曲线、环面、NURBS曲面等。
CATIA参数化-曲⾯与实体的综合应⽤篇-技巧极致续Solid part实体参数化介绍1,实体参数化是基于曲⾯参数化的基础上关于实体(part)模块的参数化建模技巧和规范.2, 实体参数化适⽤于塑料件建模,内外饰⽤的偏多. 但是实体离不开曲⾯,所以不要局限于曲⾯是适合钣⾦(如车⾝Body),实体只适合塑料件(如内外饰Trim).注: 参数化的好处是在于规范化,可持续性,缩短开发周期…, 所以⽆论是塑料件还是钣⾦件,每个局部的建模应该考虑最好的建模⽅式, 可以是曲⾯,也可以是实体,还可以是先曲⾯最后再结合实体(不等同于混合建模,不推荐混合建模,混合建模条例不清晰,逻辑容易混乱).3, 参数化的应⽤:每个公司都有⾃⼰的标准,但是参数化与不同的标准并不冲突,⽽是灵活适⽤各种标准,帮助⼯程师快熟,规范创建和管理数据.4,参数化的宗旨: 结构清晰化,更新快捷化,可复制⽅便化。
⽆论是使⽤曲⾯,还是使⽤实体,根据个⼈习惯选取最⽅便,快捷,数据量⼩,更新⽅便准确的建模⽅法完成零件特征,注意:复杂的零件特征要局部模块化。
Command 命令使⽤规则推荐使⽤的布尔运算命令组合运算,与加运算类似。
当组合时,其功能相当于减加运算,两个Body 相加时尽可能⽤不建议使⽤的实体命令不建议使⽤不建议使⽤的实体命令⼤⾯积填充时,尽可能不⽤,⽣成的⾯质量较差,可以⽤或不建议使⽤的实体命令不建议使⽤混合设计定位信息?测量信息焊接信息?涂胶信息?标注信息?其他信息制造信息?外部引⽤造型⾯输⼊?⽩车⾝输⼊门盖输⼊?内饰输⼊?外饰输⼊?电器输⼊?其他输⼊参考?拔模⽅向?料厚⽅向?分模线?参考元素最终实体模板?⼦模板注:所有外部输⼊最好是⽆参的结果.注:模板和⼦模版可以直接复制使⽤.注:拔模⽅向线或料厚⽅向线要注明名称.*零件定义:由封闭基⾯与⼦结构基本⾯封闭腔体,⽤于⽣成主实体,封闭腔体由A,B,C⾯形成A⾯⼯作⼏何集B⾯⼯作⼏何集C⾯⼯作⼏何集A,B,C⾯修剪形成封闭腔体⼦结构及关键特征⼯作⼏何集临时/⽆⽤的⼏何集修改内容,可放在标准信息⾥更多⼏何图形集设计零件实体时,其思路如下:完成A⾯缝合⼯作完成B⾯(由A⾯偏置)及必要的延长完成C⾯,具体根据周边条件A,B,C⾯修剪,形成封闭腔体,⽣成主实体其他关键特征(拔模,倒⾓)布尔运算拔模,倒⾓基础实体命令使⽤Catia实体模块基础命令不熟练的同学,可以详细浏览.Catia曲⾯模块参数化不熟练的同学,可以详细浏览(或者观看我之前的曲⾯参数化视频).定位销的曲⾯画法:1,⼀个定位销的两个重要参考元素:拔模⽅向和坐落的底部曲⾯。
创建螺旋曲面创建螺旋曲面是计算机图形学中的一个重要问题,在建筑设计、机械制造等领域都有广泛的应用。
下面将介绍如何使用参数化设计方法来创建螺旋曲面。
1. 确定螺旋曲面的参数方程螺旋曲面的参数方程可以采用极坐标系或柱面坐标系进行描述。
以极坐标系为例,假设螺旋曲面的半径为r,极角为θ,那么螺旋曲面上的任意一点P可以表示为:P(r, θ)其中,r和θ均为参数,可以根据具体需求进行调整。
2. 生成螺旋曲面上的点根据参数方程生成螺旋曲面上的点可以使用循环或递归的方式实现。
以极坐标系为例,假设需要生成N个点的坐标,可以将极角θ从0到2π均匀分成N份,然后计算每个点的坐标:x = rcos(θ)y = rsin(θ)z = h * t其中,t是参数,可以根据需要进行缩放和平移操作。
上述公式中,h表示螺旋曲面的高度,可以根据具体需求进行调整。
3. 构建螺旋曲面模型生成了螺旋曲面上的点之后,就可以使用这些点来构建螺旋曲面模型了。
常见的构建方法包括三角剖分、曲面拟合等。
以三角剖分为例,可以将生成的点按照一定规则连接起来,形成一个三角形网格模型。
如果需要进行平滑处理,可以使用曲面拟合算法对模型进行优化。
4. 可视化和渲染可以使用计算机图形学中的可视化和渲染技术来展示螺旋曲面模型。
可以使用OpenGL等图形库来实现三维可视化和渲染操作。
例如,可以使用OpenGL中的顶点着色器和片元着色器来实现材质和光照效果的处理,从而使得螺旋曲面模型更加真实和生动。
创建螺旋曲面是一个比较复杂的问题,需要涉及到参数化设计、曲面建模、可视化等多个方面的知识。
但是通过合理的方法和工具,可以高效地完成这一任务,为工程设计和制造提供有力的支持。
《精确曲面与参数化曲面-牙齿逆向建模》讲师:张小北
应用软件:GeomagicWrap2021、GeomagicStudio2014
课程目的:了解精确曲面与参数化曲面的特点,掌握牙齿逆向建模。
一、STL数据处理
1)摆正坐标
为什么要摆正?答:逆向后的模型需要导入其它三维建模软件中,做后期数据处理比较方便,比如对称、移动、旋转等。
选择“工具”——“移动”——“到原点”
变化前与变化后位置,如果觉得坐标有问题,可以通过精确移动来调节。
二、精确曲面建模
一般情况下,进入精确曲面/参数化曲面前先进行网格医生处理。
否则会提示数据存在问题
进入点选确定
自动化曲面命令慎用,得到数据为碎曲面如下图所示,导入其它软件中曲面数量较多,不容易处理,加工编程和后期设计都会带来一定的问题。
另外自动曲面化很容易出现问题,需要手工调整,如果觉得无所谓,建议用Design-X的自动曲面化效果会好。
分析结构,长条状按照矩形分割。
手工提取轮廓线(建议手工画线)
构造曲面片
移动解压缩
构造栅格
拟合曲面
合并曲面
转成CAD曲面
三、参数曲面建模点确定进入
编辑轮廓线
拟合曲面
拟合连结
缝合
四、总结
参数曲面主要针对机械类型零件,对于异形件不太使用。
后期的Geoamgic软件没有参数曲面模块了,Design-X软件完全可以替代。
Geomagic wrap精确曲面使用于异性件,掌握好精确曲面的划线铺面就可以了,尤其对于医疗类逆向建模很适用。