warp特征详解与应用

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扭曲（Warp）特征的详解与应用
By IceFai 2007-03-16
在Pro/Engineer WildFire以后的版本中，新增了一个功能指令，那就是扭曲（Warp）。

利用扭曲（Warp）我们可以对一些已有的几何进行一些像比例缩放（单向和多向），变形（局部和整体）等几何级的操作，在一些特殊的造型场合下使用往往有事半功倍的作用。

尤其是在WildFire3.0以后PTC对warp指令的算法和操作进行了优化，操作更方便，反应更及时，不失为一个好用的指令。

1.基本操作方法
指令位置：插入（Insert…）Î扭曲（warp）…
因为我们是要针对已有的几何进行操作的，所以首先我们要选择要进行扭曲（warp）变形的几何，几何可以是实体，面组和曲线。

然后选择变形的参考方向，可以是基准平面也可以是坐标系，如图warp-1-01所示
图warp.1.01
内幕：如果选择“隐藏原始（Hide Original）”选项那么在变形后原始几何就自动隐藏，相当于直接变形成新的几何了，如果所选的几何是面组或是曲线，我们选择“复制原始（Copy Original）选项可以在不影响原始几何的情况下进行变形
当我们选完这两个参考后，确定就可以进入扭曲（warp）环境了。

如图warp.1.02所示，在扭曲（warp）环境中系统提供了相当丰富的变形工具，对于每一种变形工具都有它们独特的操作方法和用途，我们在下面就来详细讲解一下这些变形工具的使用和用途。

图warp.1.02
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2.变形工具详解
2.1.变换（Transform）
利用变换（Transform）工具我们可以对选定几何作各个方向上的缩放（Scale）和平移变换。

点击变换（Transform）工具的图标，进入变换（Transform），就会看到在选定的几何外轮廓上出现一个带方格的选取框（Marquee），并且中间出现类似座标系一样的操纵柄（Jack）；如图warp.2.01所示。

图warp.2.01
这两个工具基本上在所有的扭曲工具中都会出现，选取框（Marquee）用于对几何进行形状的变形操作，比如缩放，局部扭曲，变形等操作；而操纵柄（Jack）则用来进行定位的变换，比如平移，旋转操作。

2.1.1．选取框（Marquee）操作选项(warp-01.prt)
我们先来看选取框（Marquee）的操作方法，按住选取框（Marquee）的角点并进行拖放我们可以对几何进行3D的缩放，也就是整体放比例（图warp.2.02）。

而按住边上的中点拖放即可进行几何的2D缩放，所放的平面就是该点的两个箭头确定的平面（图warp.2.03）。

而按住其中的一个箭头进行拖放就可以实现一维的缩放了（图warp.2.04）。

图warp.2.02 按住角点拖放实现3D缩放图warp.2.03按住中点拖放实现2D缩放
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图warp.2.04按住边箭头拖放为1D 缩放图warp.2.05在选项（Options ）中输入比例值
在我们进行拖放的时候虽然可以很直观的看到缩放的效果，但在有的时候我们是需要一个确定的比例值的，这时我们可以在选项（Options ）选项页下直接输入参数值，如图warp.2.05所示。

内幕：如果想在扭曲（warp ）环境外直接修改扭曲（warp ）的内部参数值的话，我们可以在该参数前的方框上打上勾，这样就可以模型（part ）环境下直接修改这些参数。

在缩放几何的时候，根据基点的不同有两种
不同的方式，分别是对面（Opposite ）和中心
（Center ）.选定对面（Opposite ）时所放以对
面为基准（如对角点，对角边和对边）维持
不动。

而选中心（Center ）时则以选取框的中
心为不动基准进行缩放。

图warp.2.06 图warp.2.06
2.1.2．操纵柄（Jack ）操作选项
操纵柄（Jack ）是对选定几何进行整体的定位操作，包括平移，旋转等。

操作柄（Jack ）由三条轴组成，对于没条轴段来说，都可以进行两种操作，按住轴的中段大部分区域都可以进行操纵柄的平移操作，而轴的两端则可以用来作旋转操作
图warp.2.07
显然，当我们按住其中的一条轴的一端时候，在原始附近我们有两条旋转轴可以选择，也就
是说可以选择两个方向进行旋转（图warp.2.08）。

但当偏离原始位置一定距离后，系统就认为你已经确定绕某条轴旋转了，另一个旋转方向自动消失（图warp.2.09）
图warp.2.08 图warp.2.09
当我们选择操纵柄（Jack）的时候实际上就是旋转所选的几何。

而当我们平移操纵柄（Jack）后实际就是平移我们的几何旋转中心。

图warp.2.10 图warp.2.11
同样地，如果我们想平移或旋转某一给定的值的话也是在选项（Options）页上进行直接的输入的。

图warp.2.12
我们知道平移操纵柄（Jack）实际是平移旋转中心，选定的几何并没有实际发生平移，如果我们要平移几何又该怎么办呢？平移几何很简单，只需我们在图形区按住左键（不要按住上述所说的任何特殊节点或边）拖动鼠标便可以进行几何的平移了。

当然也是可以在选项页
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（Options）上直接输入相对平移值的。

图warp.2.13 图warp.2.14
内幕：使用选项页（Options）直接输入参数值是将warp特征参数化的一个有效方式
应用：（warp-02.prt）
在工作中经常会遇到在产品的外形某个特定放置一个LOGO，但是logo通常是2D的不规则曲线，因此都是需要直接输入数据来进行处理。

如图warp.2.15所示，我们输入的曲线大小，位置通常都不会刚好，我们需要调整到图warp.2.16的效果。

用一般的方法来调整的话这会是个相当痛苦的过程，甚至需要借助装配或UDF的辅助才能完成这个看似简单的动作。

但是借助warp的变换，我们很容易就可以调整好位置和大小。

图warp.2.15 图warp.2.16
下面我们来看一下这个调整的具体过程，同时也可以了解扭曲（warp）特征在这种场合下的独特优势。

第一步，我们首先根据曲线拉伸出一个封闭面组（图warp.2.17），这样做是方便我们在进入扭曲（warp）特征时方便选择（一段一段选择曲线会是相当痛苦的事情的。

）。

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图warp.2.17曲线拉伸成面组图warp.2.18旋转变换
图warp.2.19再一次旋转到合适角度图warp.2.20多方向平移，缩放，调整到合适
的大小和位置
图warp.2.21单方向缩放到合适高度图warp.2.22加料，取代完成
从上面我们可以看出扭曲（warp）特征的变换（Transform）工具集成了移动和缩放的功能，比一般的选择性粘帖（Paste special。

）更为强大和方便，在处理局部特征的变换上具有得天独到的优势，不妨在工作中多加应用。

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2.2. 扭曲（warp ）
扭曲（warp ）工具是用来进行不对称变形的一个工具，当激活扭曲（warp ）工具时，我们同样可以看到在选定的几何外框出现了一个选取框（Marquee ），从上面我们已经知道这个框是用来进行几何变形的，下面我们就来看看利用这个选取框（Marquee ）可以进行哪些变形操作。

把鼠标移到其中一个角点的时候，我们就可以看到出现六个箭头（图warp.2.23）。

其中三个是控制2D 变形的，三个是控制1D 变形的。

而当把箭头放到边上的中点时，就会出现四个箭头(图warp.2.24)，都是控制1D 变形的
图warp.2.23 图warp.2.24
下面我们就来具体看看这些变形操作是怎样进行的。

具体的操作方法都是按住箭头便可以进行拖放动态变形的，同样需要确定的数值变形的话可以在选项（Options ）选项页中进行输入。

变形方式有三种（图warp.2.25）：对面
（Opposite ）方式则选取框（Marquee ）的对
边部分在变形时维持不边。

中心（Center ）方
式则是选取框的中心部分维持不变。

自由
（Free ）方式则是其它角点都维持不变
图warp.2.25.1
按住角点上沿边方向上的箭头进行拖动的时候，就是进行1D 的变形，当用对面（opposite ）方式时其它角点均维持不动，当前角点进行沿边平移变形（图warp.2.25）。

而采用中心（Center ）方式时则同一边上的两个角点作对称平移，其它角点不动（图warp.2.26）.
图warp.2.25 图warp.2.26
当按住三个斜的箭头进行拖动变形的时候就是进行平面内的2D变形。

使用自由（free）方式时其它角点保持不动而所选的角点可以在平面内自由平移（图warp.2.27）。

使用中心（center）方式时同一平面内的四个角点按中心作中心对称方式平移（图warp.2.28）；使用对面（opposite）方式则所选的角点的对角点维持不动，其它三个角点跟随所选角点平移（图warp.2.29）。

图warp.2.27 图warp.2.28 图warp.2.29
当按住边上中点上的平面内箭头进行拖动时，就是进行平面内的1D变形。

使用对面（opposite）方式则对边维持不动，所选边进行一个方向的平移运动而造成变形（图warp.2.30）。

而使用中心（center）方式进行对边也会作对称平移而造成变形（图warp.2.31）。

骨架（spine）在这里实际扮演的是变形的参考的角色，也就是说骨架是控制几何在不同的地方的变形量的。

图warp.2.3.01
在warp中，对骨架（spine）的操作有点类似在造型（style）中的自由曲线的操作方法，你可以对骨架（spine）添加删除控制点（图warp.2.3.02），也可以控制两个端点的向量（图warp.2.3.03）。

通过拖拉选取框（marquee）我们可以限定我们的骨架变形的影响范围（图warp.2.3.05）。

图warp.2.3.04 图warp.2.3.05
对于骨架（spine）的拖动方式(图warp.2.3.06)和选取框（marquee）的大小控制（图warp.2.3.07）都有参数式的控制方法。

其中对骨架（spine）的拖动方式中，骨架的控制点的拖动控制尤其重要，对于平面上的拖动务必选上H/V方式。

上面我们看到的都是矩形扭曲的情况，实际上还有两种扭曲的类型供我们选择，根据不同的目的和几何形状选择不同的扭曲类型才能获得好结果。

图warp.2.3.10
对于另外的这两种扭曲类型，我们可以通过下面的两个图来分别演示他们的特定，显然径向扭曲适用于截面是类圆形状的局部变形（图warp.2.3.11），比如电热水壶的壶嘴部分。

而轴向扭曲则适用于类柱状几何进行整体的变形（图warp.2.3.12），比如电热水壶的壶身部分。

图warp.2.3.11 图warp.2.3.12
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2.4.拉伸（stretch）
顾名思义，拉伸（stretch）是用来对几何进行拉伸变形的工具
图warp.2.4.01 图warp.2.4.02
拉伸方向用一条中心线和一个小方框表示，方框表明拉伸端，而另一端则是固定端，通过改变拉伸的固定端我们可以进行局部的拉伸
图warp.2.4.03 图warp.2.4.04
而把固定端放在一些曲面上，可以拉出一些特殊的效果，如图warp.2.4.04所示。

图warp.2.4.05 图warp.2.4.06
显然，我们确定一个拉伸需要下面的几个参数：起始位置，拉伸的部分长度，拉伸的方向和拉伸端，拉伸的结果比例；所有的这些参数的修改都可以在下面的各个选项页中进行修改，
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图warp.2.4.07
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2.5.弯曲（bend）
弯曲（bend）变形工具是用来对选定几何进行弯曲变形的工具，我们来看看在弯曲（bend）变形工具里有哪些控制选项。

进入弯曲（bend）变形环境，我们会看到在选取框中间有一条橙色的实线，表示的就是要弯曲（bend）的部分，线的一端有一个稍大点的方框，那个便是拖动弯曲（bend）的拖动块，也是起始的变形端（Start），线的另一端便是变形的结束端了，按住这两个端面拖动都可以进行变形范围的动态调整。

而默认的线中间的稍小方框就是变形的枢纽（pivot），这是变形保持不动的点。

按住拖动可以调整它的位置。

图warp.2.5.01
warp.2.5.03
图warp.2.5.02 图
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2.6. 扭转（twist ）（warp-05.prt ）
使用扭转（twist ）工具，我们可以对选定的几何进行扭转处理（图warp.2.6.02）
图warp.2.6.01 图warp.2.6.02
扭转（twist ）的操作比较简单，扭转的效果主意由扭转起始端和扭转端以及扭转控制点来控制，如图warp.2.6.03所示，按住两个扭转端都可以拖动我们的扭转范围，当然也可以在选项页里进行直接的参数输入控制。

图warp.2.6.03 图warp.2.6.04
2.7. 雕塑（sculpt ）
雕塑（sculpt ）是一个网格化编辑曲面的工具，它的效果有点类似是直接编辑曲面的网格控制点一样，可以认为是经过取样了的控制点编辑方式。