曲面参数化设计

geomagic参数化曲面-回复geomagic参数化曲面是一种计算机辅助设计（CAD）软件，它可以帮助设计师在建模过程中创建具有参数化属性的曲面。

首先，我们需要了解什么是参数化曲面。

在几何学中，曲面是定义在三维空间中的二维空间，它可以由数学方程或参数化方程来描述。

参数化曲面是指使用一组参数来表示曲面上的每个点。

这些参数可以是任意的实数集合，并且可以通过改变参数的值来改变曲面的形状。

Geomagic参数化曲面提供了一种直观的界面，使得设计师可以轻松地创建和编辑参数化曲面。

下面我将详细介绍Geomagic参数化曲面的主要功能和使用步骤。

第一步是创建基本的曲线。

Geomagic提供了多种方法来创建基本曲线，例如直线、圆弧、样条曲线等。

设计师可以根据需要选择合适的曲线类型，并用鼠标绘制出曲线的形状。

在绘制曲线时，设计师可以通过拖动曲线上的节点来调整曲线的形状。

第二步是从基本曲线生成曲面。

在Geomagic中，可以使用曲线来生成曲面，该过程称为曲面挤压。

设计师可以选择一个或多个曲线作为挤压路径，并指定挤压的方向和距离。

Geomagic会自动根据挤压路径生成曲面，设计师可以实时预览并修改曲面的形状。

第三步是对曲面进行编辑和优化。

一旦曲面生成，设计师可以使用Geomagic提供的编辑工具来进一步优化曲面的形状。

例如，设计师可以调整曲面的控制顶点、变形曲面的弯曲性、平滑曲面的表面等。

同时，Geomagic还提供了一些实用的工具，如曲面分割、曲面偏移、曲面融合等，用于解决复杂曲面设计中的问题。

第四步是添加参数化属性。

Geomagic允许设计师为曲面添加参数，从而使曲面具有可调节的属性。

例如，设计师可以添加参数来调整曲面的大小、形状、曲率等。

这样，设计师可以方便地对曲面进行进一步的优化和调整。

最后，设计师可以将参数化曲面导出为常见的CAD格式，如STL、STEP、IGES等，以便在其他CAD软件中使用或进行后续的工程分析。

参数化设计目录概述参数化设计是Revit Building的一个重要思想，它分为两个部分：参数化图元和参数化修改引擎。

Revit Building中的图元都是以构件的形式出现，这些构件之间的不同，是通过参数的调整反映出来的，参数保存了图元作为数字化建筑构件的所有信息。

参数化修改引擎提供的参数更改技术使用户对建筑设计或文档部分作的任何改动都可以自动的在其它相关联的部分反映出来，采用智能建筑构件、视图和注释符号，使每一个构件都通过一个变更传播引擎互相关联。

构件的移动、删除和尺寸的改动所引起的参数变化会引起相关构件的参数产生关联的变化，任一视图下所发生的变更都能参数化的、双向的传播到所有视图，以保证所有图纸的一致性，毋须逐一对所有视图进行修改。

从而提高了工作效率和工作质量。

参数化设计在CAD中的应用用CAD方法开发产品时，零件设计模型的建立速度是决定整个产品开发效率的关键。

产品开发初期，零件形状和尺寸有一定模糊性，要在装配验证、性能分析和数控编程之后才能确定。

这就希望零件模型具有易于修改的柔性。

参数化设计方法就是将模型中的定量信息变量化，使之成为任意调整的参数。

对于变量化参数赋予不同数值，就可得到不同大小和形状的零件模型。

在CAD中要实现参数化设计，参数化模型的建立是关键。

参数化模型表示了零件图形的几何约束和工程约束。

几何约束包括结构约束和尺寸约束。

结构约束是指几何元素之间的拓扑约束关系，如平行、垂直、相切、对称等；尺寸约束则是通过尺寸标注表示的约束，如距离尺寸、角度尺寸、半径尺寸等。

工程约束是指尺寸之间的约束关系，通过定义尺寸变量及它们之间在数值上和逻辑上的关系来表示。

在参数化设计的本质及意义在参数化设计系统中，设计人员根据工程关系和几何关系来指定设计要求。

要满足这些设计要求，不仅需要考虑尺寸或工程参数的初值，而且要在每次改变这些设计参数时来维护这些基本关系，即将参数分为两类：其一为各种尺寸值，称为可变参数；其二为几何元素间的各种连续几何信息，称为不变参数。

B样条曲面构建算法设计与实现B样条曲面是一种常用的曲面构建算法，它通过控制点和节点向量来描述曲面的形状，具有良好的局部性和平滑性，被广泛应用于计算机图形学、CAD/CAM系统等领域。

本文将介绍B样条曲面的构建算法设计与实现，包括B样条基函数的计算、曲面的控制点设置、节点向量的确定等关键步骤。

一、B样条基函数的计算B样条曲面的构建首先需要计算B样条基函数，它是描述曲面形状的关键。

B样条基函数的计算采用递归的方法，具体步骤如下：1. 初始化基函数：对于每个控制点Pi和节点向量u，初始化一阶B样条基函数N_i1(u)为：N_i1(u) = {1, 若 u_i <= u < u_i+10, 否则}2. 递归计算高阶基函数：根据一阶基函数递归计算高阶基函数N_ij(u)，其中j为基函数的阶数。

递归计算公式如下：N_ij(u) = ((u - u_i) / (u_i+j-1 - u_i)) * N_i,j-1(u) + ((u_i+j - u) / (u_i+j - u_i+1)) * N_i+1,j-1(u)通过递归计算，可以得到所有的B样条基函数，用于曲面的计算和绘制。

二、曲面的控制点设置B样条曲面的形状受控制点的影响，因此需要合理设置控制点来描述所需的曲面形状。

控制点的设置需要考虑曲面的平滑性和细节，通常采用以下几种方式：1. 均匀设置控制点：在曲面的参数空间内均匀设置控制点，以保证曲面的平滑性和形状。

3. 自适应设置控制点：根据曲面的特性和局部形状需求，自适应设置控制点以满足曲面整体的形状和细节。

通过合理设置控制点，可以实现对曲面形状的有效控制和调整。

三、节点向量的确定2. 非均匀节点向量：根据曲面的具体形状需求，非均匀设置节点向量以调整曲面的细节和曲率。

四、B样条曲面的构建与实现在完成B样条基函数的计算、曲面的控制点设置和节点向量的确定后，即可进行B样条曲面的构建与实现。

具体步骤如下：1. 曲面参数化：首先对曲面的参数空间进行参数化，以方便后续的计算和绘制。

Geomagic Studio 12参数化曲面设计案例之机械零件Geomagic Studio 12.0参数化曲面模块擅长设计一些规则的机械零件，而不能设计由非倒圆的连续曲面构成的零件，因为没法处理曲面连续问题，不能设置曲面之间的相切连续与曲率连续，曲面之间的衔接只能使用倒圆处理。

以一标准零件为例，介绍Geomagic Studio 12参数化曲面模块的设计流程。

与精确曲面模块相同，网格数据不能有破洞，不能有锯齿的边界，因为设计出的曲面与stl数据会基本一致。

图 1 标准件（尺寸200mm×100mm×35mm）参数化曲面设计流程：探测区域（编辑轮廓线）——区域分类（编辑区域）——拟合曲面（编辑曲面、约束曲面）——拟合连接（分类连接）——裁剪缝合曲面图2 标准件STL数据详细步骤：1．探测轮廓实际就是拆面的过程，UG，PORE，CATIA的逆向设计都是手动拆面，每个设计师设计同一零件拆面的思路可能都一样，杰魔的拆面是根据零件的曲率拆分，自动计算其轮廓，生成轮廓线。

图3 探测轮廓 图4 提取轮廓线轮廓探测轮廓，抽取曲线以后，还需要对曲线进行编辑，补充或删除曲线，光顺曲线。

2.区域分类通过了探测区域，系统会自动拆面，不同的曲面类型赋予不同的颜色，例如平面为绿色，圆柱为黄色，拉伸为桔黄色等。

当然系统自动赋予的曲面类型不一定是我们需要的，因此当系统将一个拉伸面识别为一个自由曲面的时候，需要我们手动去改变该曲面的类型，这里我们把该曲曲由粉红色自由曲面修改为橘红色拉伸曲面。

要识别曲面是什么类型，需要我们有一定的曲面基础知识，还需要猜测设计者的设计意图。

杰魔里面的曲面可分为平面、圆柱、圆锥、拉伸、拉伸拔模、旋转、球、扫略、放样、自由形态。

图5 曲面分类 图6 修改错误的曲面类型3.拟合曲面修改曲面类型以后，便可以拟合主曲面，ctrl+A选取全部曲面，应用确定后还需要编辑曲面，修改圆柱直径，根据点云自动拟合的圆柱，直径数值一般不是相对整的数，如5.012mm，我们最初在设计的时候，不会出现这么多位的小数的，产生的这种误差来源于零件的加工误差以及点云拟合误差，我们可以根据实际情况保留小数点后1位的数值或直接取整。

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。

建筑工程设计规范的新技术应用有哪些在当今快速发展的建筑领域，新技术的不断涌现为建筑工程设计规范带来了诸多创新和变革。

这些新技术不仅提升了建筑的质量和性能，还为设计师们提供了更广阔的创作空间，满足了人们对于建筑日益增长的多样化需求。

首先，建筑信息模型（BIM）技术在建筑工程设计中得到了广泛应用。

BIM 是一种基于数字化的三维模型技术，它能够将建筑项目的各种信息整合在一个模型中，包括建筑结构、设备、管道、电气等。

通过 BIM 技术，设计师可以在虚拟环境中进行建筑设计和模拟分析，提前发现并解决可能存在的问题，减少施工中的变更和返工。

例如，在进行管线综合设计时，BIM 可以直观地展示各专业管线的走向和交叉情况，帮助设计师优化管线布局，提高空间利用率。

此外，BIM 还能够实现多专业的协同设计，不同专业的设计师可以在同一模型中进行工作，实时交流和共享信息，提高设计效率和质量。

参数化设计也是近年来在建筑工程设计中备受关注的新技术之一。

参数化设计是通过设定参数和规则来生成建筑形态和构件的方法。

设计师可以根据建筑的功能、环境和美学要求，设定相关的参数，然后利用计算机程序自动生成建筑设计方案。

这种设计方法具有高度的灵活性和创新性，可以快速生成多种设计方案，帮助设计师进行比较和选择。

例如，在设计复杂的建筑曲面时，参数化设计能够精确地控制曲面的形状和尺寸，实现独特而富有表现力的建筑外观。

同时，参数化设计还可以与性能分析软件相结合，根据建筑的采光、通风、能耗等性能要求对设计方案进行优化。

绿色建筑技术在建筑工程设计规范中的应用也越来越重要。

随着人们对环境保护和可持续发展的重视，绿色建筑成为了未来建筑发展的趋势。

绿色建筑技术包括太阳能利用、自然通风、雨水收集、节能材料等。

在建筑设计中，设计师需要充分考虑建筑的朝向、体形系数、遮阳措施等因素，以最大程度地利用自然能源，减少对传统能源的依赖。

例如，通过合理的建筑布局和窗户设计，可以实现自然通风和采光，降低建筑的能耗。

曲面造型(Surface Modeling)曲面造型(Surface Modeling)是计算机辅助几何设计(Computer Aided Geometric Design，CAGD)和计算机图形学(Computer Graphics)的一项重要内容，主要研究在计算机图象系统的环境下对曲面的表示、设计、显示和分析。

它起源于汽车、飞机、船舶、叶轮等的外形放样工艺，由Coons、Bezier等大师于二十世纪六十年代奠定其理论基础。

如今经过三十多年的发展，曲面造型现在已形成了以有理B样条曲面(Rational B-spline S urface)参数化特征设计和隐式代数曲面(Implicit Algebraic Surface)表示这两类方法为主体，以插值(I nterpolation)、拟合(Fitting)、逼近(Approximation)这三种手段为骨架的几何理论体系。

1. 对曲面造型的简要回顾形状信息的核心问题是计算机表示，即要解决既适合计算机处理，且有效地满足形状表示与几何设计要求，又便于形状信息传递和产品数据交换的形状描述的数学方法。

1963年美国波音飞机公司的Ferguson首先提出将曲线曲面表示为参数的矢函数方法，并引入参数三次曲线。

从此曲线曲面的参数化形式成为形状数学描述的标准形式。

1964年美国麻省理工学院的Coons发表一种具有一般性的曲面描述方法，给定围成封闭曲线的四条边界就可定义一块曲面。

但这种方法存在形状控制与连接问题。

1971年法国雷诺汽车公司的Bezier提出一种由控制多边形设计曲线的新方法。

这种方法不仅简单易用，而且漂亮地解决了整体形状控制问题，把曲线曲面的设计向前推进了一大步，为曲面造型的进一步发展奠定了坚实的基础。

但Bezier方法仍存在连接问题和局部修改问题。

到1972年，de-Boor总结、给出了关于B样条的一套标准算法，1974年Gordon和Riesenfeld又把B样条理论应用于形状描述，最终提出了B样条方法。

浅谈CATIA软件各模块在线束设计开发中的应用CATIA软件是一款非常出色的计算机辅助设计软件，可以用于各种机械、汽车、航空等工业领域的设计。

在设计过程中，CATIA软件提供不同的模块，包括零件设计、装配设计、曲面设计、绘图等多个模块，下面就来具体介绍在在线束设计开发中CATIA软件各模块的应用。

1. 零件设计模块在线束设计中的各个部件都需要借助于零件设计模块进行建模。

在CATIA软件中，零件设计模块提供了多种参数化和非参数化的建模操作，可以帮助工程师快速并且准确地设计出在线束的机械部分。

2. 曲面设计模块在线束的细节部分和装配上会出现许多曲面，比如弯曲处，角度之类的。

曲面设计模块可以帮助工程师更好的进行平滑流畅的曲面设计，使得最后的在线束产品更加美观，在使用上更加便捷。

3. 装配设计模块在CATIA软件中的装配设计模块，可以将零件组合在一起，并且可以根据需要设置约束与拘束，完成在线束的组装，验证其各部分配合的正确性，从而保证整体性能以及实现更高的设计效率。

4. 绘图模块绘图模块是CATIA软件提供的非常重要的功能，可以将最终的在线束设计产品以图形形式呈现出来。

通过这个模块，可以生成详细的设计图纸，包括展开图，工程图，装配图等。

利用绘图模块，工程师可以生成各个角度、比例以及规格的模型图纸，从而能够更加清晰地表达出他们的设计意图。

总的来说，CATIA软件在在线束设计开发中的应用，可以极大地提高设计的准确性和完成度，并且使得整个设计过程变得更加高效、简单，并极大提高了在线束设计产品的质量。

除了以上介绍的模块之外，CATIA软件还提供了一些其他的模块，比如模拟模块、渲染模块、模型管理模块等，这些模块在在线束设计开发中也有着重要的作用。

1. 模拟模块模拟模块能够将在线束的设计与现实情况进行比较，并实现在线束的模拟效果，通过优化并制定最佳的设计流程，提高设计的质量和效率。

2. 渲染模块渲染模块能够根据工程师的需要，将在线束产品以虚拟形式呈现出来，从而使其更象真实物体，并且方便进行众多视觉设计系统的实现。

计算机图形学的曲面参数化表示计算机图形学是研究计算机生成、处理和呈现图形的学科，其中曲面参数化表示是图形学中的重要内容之一。

曲面参数化表示是指将一个曲面映射到参数空间中，并通过参数方程对曲面进行表示和计算。

本文将介绍曲面参数化表示的基本概念、应用和计算方法。

1. 概述曲面参数化表示是图形学中的重要内容，它在计算机动画、游戏开发和计算机辅助设计等领域得到广泛应用。

曲面参数化表示是将一个曲面映射到参数空间中，通过参数方程对曲面进行表示和计算。

通过参数化表示，可以对曲面进行变形、纹理映射等操作，实现更加精确和自然的图形效果。

2. 曲面参数化的基本概念曲面参数化表示中，曲面可以用一个或多个参数方程进行描述。

常见的曲面参数化表示方法有参数增量法、双三次插值、贝塞尔曲线等。

参数增量法是将一个参数空间分割成若干个小块，每个小块中都有一个对应的曲面点，通过计算小块的顶点坐标和法向量，实现对曲面的表示。

3. 曲面参数化的应用曲面参数化表示在计算机图形学中有着广泛的应用。

在计算机动画中，可以通过曲面参数化表示实现对角色模型的形变和运动控制。

在游戏开发中，曲面参数化可以用来绘制场景中的地形和水面效果。

在计算机辅助设计中，曲面参数化可以用来表示和编辑三维模型，实现更加精确和自由的设计。

4. 曲面参数化的计算方法曲面参数化的计算方法主要有网格参数化和样条曲面参数化。

网格参数化是将曲面离散成网格的形式，在每个网格点处计算并存储曲面的位置和法向量信息。

样条曲面参数化是通过插值或逼近方法对曲线进行参数化表示。

在计算方法中，需要考虑曲面的拓扑和连续性等问题，以保证参数化结果的准确性和稳定性。

5. 结论曲面参数化表示是计算机图形学中的重要内容，通过将曲面映射到参数空间中，可以实现对曲面的精确表示和计算。

曲面参数化表示在计算机动画、游戏开发和计算机辅助设计等领域具有广泛的应用。

在实际应用中，需要选择合适的参数化方法，并考虑曲面的特性和要求，以实现更加逼真和自然的图形效果。

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。

参数化设计在异形曲面清水混凝土建筑中的应用宋佳宁; 郭树起; 朱同然【期刊名称】《《建筑施工》》【年(卷),期】2019(041)009【总页数】4页(P1734-1737)【关键词】参数化设计; 异形双曲面结构; 清水混凝土; BIM技术应用【作者】宋佳宁; 郭树起; 朱同然【作者单位】石家庄铁道大学河北石家庄 050043; 北京益汇达清水装饰工程有限公司北京 101300【正文语种】中文【中图分类】TU17山东荣成青少年活动中心项目基于建筑信息化模拟（BIM）技术，结合自身异形双曲面清水混凝土构件的构造特点，经过不断论证并通过实地现场实施，总结出一套适用于自身清水混凝土参数化深化设计体系。

本文基于荣成青少年活动中心项目实施中的参数化深化设计技术，分析探讨在清水混凝土项目实施中，对异形双曲面参数化深化设计的要点，为未来清水混凝土建筑的参数化深化设计提供技术基础。

1 深化设计1.1 深化设计概念在空间异形双曲面清水混凝土施工中，深化设计时需要考虑很多复杂的主观因素，包括结构承重的受力稳定、异形构件对碰交错的美感、后期智能化设备与清水混凝土的结合、施工过程中模板的使用效率、作业的生产效率、建筑师设计风格的延续以及清水混凝土在异形空间上的直观表达等[1]。

在深化前期，深化设计人员应对所有设计成果进行系统性审查，掌握并了解工程各部位的设计意图，理解各部位的施工节点及难点。

对审查过程中的问题进行汇总，与建设单位、设计单位协商，参加由建设单位和监理单位组织的设计交底和图纸综合会审；图纸会审完成后，方可开始清水混凝土墙体的深化工作。

得益于工程前期样板工程的成功应用，本项目所有清水混凝土墙体均使用双层面板及双向定型受力龙骨加固体系，以此保证双曲面清水混凝土墙体在空间中曲率变化的连续性。

模板施工前，对清水混凝土工程进行全面深化设计，妥善解决好对饰面效果产生影响的关键问题，如明缝、模板拼缝（以下使用蝉缝表述）、对拉螺栓孔眼、施工缝及后浇带位置等；同时业主及设计单位均要求在材料不浪费的前提下，保证清水混凝土模板深化设计时的模板蝉缝曲线流畅统一、横竖交圈。

civil3d教程第二章曲面生成讲义一、前言在civil3d软件中，曲面生成是进行水利工程设计的重要步骤之一。

它能够根据设计参数和地形数据，生成符合设计要求的曲面模型。

本章将详细介绍civil3d软件中曲面生成的基本概念、操作步骤和注意事项。

二、基本概念1.曲面模型：曲面模型是指用一组曲面来表示地形的模型，它可以用于描述地形的高度、坡度、坡向等特征。

2.生成器：civil3d软件中的曲面生成器是一种自动化工具，可以根据设计参数和地形数据，自动生成符合要求的曲面模型。

3.参数化：在civil3d软件中，参数化是指将设计参数与地形数据关联起来，通过调整参数值来控制曲面模型的形状和特征。

三、操作步骤1.打开civil3d软件，并导入地形数据和设计参数。

2.选择“曲面生成”功能，并设置生成器的类型和参数。

3.点击“生成”按钮，等待生成器完成曲面模型的生成。

4.检查生成的曲面模型，并进行必要的调整和修改。

5.将修改后的曲面模型导出为所需的格式，以供后续使用。

四、注意事项1.在导入地形数据时，需要保证数据的准确性和完整性，以免影响曲面模型的生成效果。

2.在设置生成器参数时，需要根据具体的设计要求和地形特征进行合理的选择和调整，以确保生成的曲面模型符合要求。

3.在检查和修改曲面模型时，需要注意细节问题，如地形的坡度、坡向等特征是否准确，是否需要添加细节特征等。

4.在导出曲面模型时，需要选择合适的格式和精度，以确保模型的可用性和准确性。

五、案例分析以下是一个具体的案例分析，介绍如何使用civil3d软件进行曲面生成。

某水利工程需要进行河床的设计，需要使用曲面模型来表示河床的高度和坡度等特征。

导入地形数据后，选择“河床设计”类型的生成器，并设置相关参数。

根据设计要求，需要将河床设计成平坦的表面，因此需要适当调整生成器的参数，以确保生成的河床曲面符合要求。

生成完成后，检查生成的河床曲面是否准确反映了地形特征，并进行必要的调整和修改。

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。