三维曲面造型
3Dmax中建模技巧之曲面造型设计
3Dmax中建模技巧之曲面造型设计简介：3Dmax是一款专业的三维建模软件，广泛应用于游戏、电影、广告等领域。
在3Dmax中，曲面造型设计是一种重要的技巧，可以用来创建各种有机物体和复杂的形状。
本文将介绍曲面造型设计的基本概念和常用工具，以及详细的步骤和技巧。
一、曲面造型的基本概念1. 曲面造型是一种基于数学原理的建模方法，通过调整曲线和曲面的形状，来创建各种有机形状。
2. 曲面由多条曲线组成，通过调整曲线的控制点位置和曲线的属性，可以改变曲面的形状。
3. 曲面造型一般分为两种类型：封闭曲面和开放曲面。
封闭曲面可以受到光照和纹理等效果的影响，而开放曲面则只能在一侧显示光照。
二、曲面造型的常用工具1. 曲线工具：通过创建和调整曲线的形状，来构建曲面。
2. 曲面工具：通过选择曲线并应用曲面工具，将曲线转换为曲面。
3. 修整工具：用于调整曲线和曲面的形状，使其更精确符合设计要求。
4. 插值工具：通过在已有的曲面上选择点，然后进行插值操作，来创建新的曲面。
三、曲面造型的步骤1. 确定设计目标：在开始曲面造型之前，首先需要明确设计的目标和需求，包括物体的形状、比例和细节等。
2. 创建基础几何体：可以使用3Dmax中的基础几何体工具，如球体、立方体或圆柱体等，作为曲面的基础。
3. 调整基础几何体：通过调整基础几何体的大小、旋转和位置，使其与设计目标相符合。
4. 使用曲线工具：选择曲线工具，创建出符合设计要求的曲线。
可以通过调整曲线的控制点和属性，来改变曲线的形状。
5. 应用曲面工具：选择曲线，然后应用曲面工具，将曲线转换为曲面。
可以根据实际需要选择不同的曲面工具，如Loft、Extrude和Revolve等。
6. 修整和调整曲面：使用修整工具，对曲面进行调整和修整，使其更精确符合设计要求。
可以通过调整控制点的位置、添加或删除控制点等方式，对曲面进行精细的调整。
7. 创建细节：通过插值工具，在已有的曲面上选择点，然后进行插值操作，来创建新的曲面细节。
曲面建模经典案例
曲面建模是三维建模中非常重要的一种技术，可以用于创建曲面形状，如汽车、飞机、船舶、家具等。
以下是一些曲面建模的经典案例：
1. 法拉利F430
法拉利F430是一款流线型跑车，由曲面造型的流线型外观著称。
通过曲面建模技术，设计师们可以创建如此复杂的曲线和曲面形状。
2. 波音787飞机
波音787飞机是一款高科技、高性能的现代化飞机，曲面建模技术被广泛应用于其设计和制造过程中。
通过曲面建模技术，设计师们可以创建飞机机身的复杂曲线和曲面形状。
3. 雀巢咖啡机
雀巢咖啡机是一款现代化的家用电器，其具有精致的曲面设计，尤其是圆弧形的壳体和曲面按钮。
通过曲面建模技术，设计师们可以创建精细的产品外观和曲面形状。
4. 华盛顿巴伦山庄
华盛顿巴伦山庄是美国华盛顿特区的一座历史建筑，建筑外
观拥有大量的曲线、曲面和褶皱。
曲面建模技术可以帮助设计师们精确地重建其复杂的外观和曲面形状。
5. Zaha Hadid设计的建筑
Zaha Hadid是著名的建筑师和设计师，她通过曲面建模技术，在多个项目中展现出其标志性的曲线和曲面造型。
比如著名的Guangzhou Opera House、Heydar Aliyev Cultural Center 等，都是曲面建模技术的经典案例。
曲面建模技术在许多领域都得到了广泛应用，比如汽车工业、航天工业、室内设计、建筑设计等。
通过曲面建模技术，人们可以创造出更加复杂、更加先进的产品和建筑。
Mastercam第5章 三维曲面绘制
5.2 线架构
Mastercam的曲面造型一般都需要先绘 制好线架模型，然后在此基础上构建曲 面，三维线架的绘制步骤是：
(1)对给定零件的线架模型进行形状构成分析； (2)根据分析的结果，构建相应的构图面、构
图深度和视图； (3)利用第2章讲的二维绘图命令和第3章二维
图编辑方法构建三维线架。
5.2.1 线架构与曲面模型
线架是曲面的骨架，曲面是骨架上的蒙 皮。
5.2.2 线架构实例分析
5.3 三维曲面的绘制
Mastercam X5提供了强大的曲面造型功 能，即可以绘制球面、圆锥曲面等基本 曲面，
还可以创建丰富的自 由曲面，如绘制旋转 曲面、直纹曲面、扫 描曲面等三维曲面， 还可以对已有曲面进 行倒圆角、修剪、熔 接等编辑操作。
5.4.2 曲面修剪
将已有曲面沿给定边界进行修剪，包括 “曲面与曲面倒圆角”、“曲线与曲面圆 角”和“曲面与平面圆角”
修剪至曲面 在已有曲面之间进行修剪
修剪至曲线 在曲面与曲线之间进行修剪
修剪至平面
是在曲面与平面之间进行修剪，平面可以是实际存 在的，也可以是虚拟的。
第5章 三维曲面绘制
第5章 三维曲面绘制
三维曲面设计功能是Mastercam的一个 强项。
第5章 三维曲面绘制
本章重点 掌握构图面的概念和设置构图面的方法 掌握三维线架的构建方法 掌握基本曲面、直纹/举升、旋转等曲
面的构建方法 掌握曲面打断、补正、延伸等曲面编辑
方法
第5章 三维曲面绘制
5.3.8 平面修剪
是以由单一或多重封闭的平面截面边界 产生曲面。也适合于生成中间有“缺陷” 的平面
5.3.9 由实体生成曲面
三维曲面重建
基于三维扫描闭(实体)的三维形体的计算机表示。）
优点：具有完整性和无二义性，可表达三维人 体实心部分；实体模型提供了人体的几何和拓 扑信息，具有局部控制效应，可以实现人体的 消隐、真实感人体模型的显示等。 缺点：模型的数据量大，计算耗时，对硬件的 要求比较高。
基于三维扫描的人体建模
研究方向 direcation
研究方向
• 三维人体建模精确性研究 • 三维人体组织模型建立 • 有限元网格划分对仿真结果的影响
研究方向
• 三维人体组织模型建立方法： 1、构造几何实体法，规则几何代替复杂的实际形体，单 一材料代替复杂材料。特点：粗糙，误差大; 2、三维扫描法，不能重建物体内部结构; 3、基于CT胶片的手动建模方法，把CT胶片上的每一张图 像通过扫描转换为bmp, jpg等计算机可识别的图像格式， 在图像处理软件中人工准确对位，这种方法转换过程中容 易丢失很多信息，并且对位不准确会直接影响有限元模型 的精确性; 4、利用医学三维重建软件，例如Mimics，这种方法建立 的有限元模型可以准确地描述实体的外部形态和内部结构 特征，模型更精确。
国内外研究现状 research status
国内外研究现状
基于参数化造型 技术的三维建模
应用于有限元分 析的建模技术
01
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03
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基于三维扫描技 术的三维建模
基于照片信息的 三维建模
......
基于三维扫描技术的三维建模
• 李祖华等人利用三角剖分技术，将人体曲面用三角面片 逼近实现人体曲面重建。头部采用直接基于空间体的三 角剖分方法进行重建，对头部以下部分采用简化的三角 剖分方法进行重建。运用鲁棒滤波算法检测出离群点， 并去除不同振幅的噪音数据，提高三维扫描散乱点云数 据的处理效率。采用光顺孔洞修补算法修补孔洞，实现 孔洞的封闭。通过三角网格细分和三角网格优化处理， 在孔洞内部获得足够数量、较均匀分布的新增采样点。 利用孔洞边界及其周围原始网格顶点特征，通过加权三 次曲线拟合，实现新增采样点的空间位置进行细调。
三维曲面重建方法
三维曲面重建方法
嘿，朋友们！今天咱就来唠唠三维曲面重建方法。
你说这三维曲面重建啊，就像是给一个物体来了个全方位的“画像”，而且还是超级逼真的那种！想象一下，你能把一个奇形怪状的东西，通过一些神奇的手段，变成一个能在电脑里清晰呈现的曲面，多有意思呀！
这可不是一件容易的事儿哦！就好像搭积木，得一块一块精心拼凑起来。
首先得有数据呀，这些数据就像是积木的小块，得收集得足够多、足够准确，不然怎么能搭出漂亮的“建筑”呢？然后就是处理这些数据啦，这可需要点真功夫，把那些杂乱无章的数据整理得井井有条。
咱就说，这过程就跟雕刻大师工作似的。
一点点地打磨，一点点地塑造，直到那个完美的曲面展现在眼前。
要是数据处理不好，那可就像雕刻出了个歪瓜裂枣，多难看呀！
在这个过程中，算法就像是一把神奇的钥匙。
不同的算法就好比不同形状的钥匙，得找到那把最合适的，才能打开三维曲面重建的大门。
而且哦，还得不断地尝试、改进，就像我们不断调整自己做事的方法一样。
这可不是随便玩玩就能搞定的，得下功夫呀！但当你看到最终呈现出来的那个三维曲面，哇塞，那种成就感，简直无与伦比！就好像你创造了一个全新的世界一样。
三维曲面重建在好多领域都大显身手呢！医学上，能帮医生更清楚地看到人体内部的结构，这多重要啊！建筑设计里，能让设计师提前看到建筑物的样子，是不是很厉害？还有好多好多地方都离不开它呢！
所以呀，朋友们，可别小瞧了这三维曲面重建方法。
它就像是一个隐藏在科技世界里的魔法，能给我们带来意想不到的惊喜和改变。
让我们一起好好探索这个神奇的领域吧，说不定你就能成为那个掌握魔法的大师呢！。
基于proe的减速器的三维实体(含曲面)造型(及装配)
优秀设计机制专业《三维设计技术》期末考核大作业——减速器的三维实体（曲面）造型（及装配）班级：姓名：学号：部件一：轴1.新建模板，选择“零件”，“实体”，不使用缺省模板，如图：2.用拉伸命令做轴，经过六次拉伸做出轴。
3．再经过两次拉伸做出轴上的两个键槽，再经过倒圆角和倒角做出如图所示的轴。
部件二：齿轮轴和齿轮1.第一步相同2.先拉伸如图所示尺寸厚度为70mm的圆柱体4.在圆柱面所在平面草绘如图所示的圆弧6.应用变截面扫描绘制如图所示曲面7.同样的方法再画一条8.拉伸取出材料，利用67步所画的曲面草绘。
如图：9．如图所示，应用阵列命令阵列20个，驱动尺寸为18度10．这样就做出了齿轮，再应用多次拉伸命令可做出如图所示的齿轮轴11.应用相同的方法可以做出如图所示的低速级齿轮部件3：油盖1.草绘如图所示的图形拉伸5mm的板材。
2.选择拉伸去除材料，应用镜像绘制如图所示的孔3.经过拉伸形成如图所示的油盖部件4：垫片用拉伸绘制如下形状，厚度为1mm的垫片部件5：螺栓与螺母绘制如图所示的螺栓与螺母A．m10螺母B..m8螺栓C．m10螺栓D．m12螺栓E．m6螺栓部件6.销1.先按如图尺寸做一次旋转2.相同的办法按如下尺寸和形状做一次旋转3.拉伸形成如图所示的销部件7：轴承1.先经过简单的步骤画出如图所示的几个零件A．保持架B．滚动体C．内外圈2．装配出如图所示的轴承2.相同的方法绘制另一个轴承由于绘制较为容易一下只给出绘制过程中的抓图部件9：箱座与箱盖1．绘制箱座，首先拉伸如图所示尺寸厚度为160mm的实体2.对所绘制的实体进行抽壳操作，厚度为8mm3.再次拉伸如图所示尺寸与形状的厚度为368mm实体4.经过倒6mm的圆角形成如图所示的实体5.相同的方法再经过五次拉伸形成如图所示的实体6.筋：绘制12mm的如图形状的筋7.同样的方法绘制形成如图所示8.如图所示在该平面绘制两个分别为72mm和mm的孔，如图所示9.拉伸去除材料10.经过四次之后形成如图所示的实体11.根据图示关系创建基准平面DTM312.在创建的平面上拉伸如图所示的形状13.再次经过拉伸与草绘14.同样的方法拉伸油槽15.孔的绘制，用绘制孔命令分别绘制如图所示的孔，再经过倒圆角形成如图所示的形状15.最后两次拉伸形成如图所示的悬挂孔16.绘制出如图所示的箱座17.箱盖的绘制类似，最后箱盖形状如图所示装配1.齿轮轴的装配A．新建B．齿轮轴C．导入轴承，约束条件为两者的轴线重合，还有轴承的断面相重合D.相同的方法导入另一轴承E．相同的方法装配另一个齿轮轴F．总体装配，轴线相互配合，还有轴承的端面与箱座内壁相配合F.经过总体装配，最后形成减速器如图所示。
《CAXA制造工程师项目训练教程》PPT课件 项目四 三维线框与曲面造型
曲面生成命令
Ø 功能： • 生成各种曲面。
Ø 操作： • 通过下拉菜单方式调用曲面生成命令，如图4-1（a） • 通过工具条按钮方式调用曲面生成命令，如图4-1（b）
图4-1(a)曲面生成菜单命令
图4-1(b) 曲面生成栏工具按钮
曲面生成方式
Ø 功能： • 根据曲面特征线的不同组合方式，可以组织不同的曲面 生成方式。
Ø 导动面 ü 注意事项： • 1.截面线可以是直线、封闭曲线、非封闭曲线。 • 2.导动曲线、截面曲线应当是不在同一平面的光滑 曲线。 • 3.在两根截面线之间进行导动时，拾取两根截面线 时应使得它们方向一致，否则曲面将发生扭曲，形状不 可预料。 • 4. 导动线＆平面中给定的平面法矢尽量不要和导动 线的切矢方向相同。
4.1 项目简介
u 学习目标： Ø 1.掌握直纹面、旋转面、扫描面、导动面、放样面、平 面、等距面、网格面的生成方法及应用场合。 Ø 2.掌握曲面裁剪、曲面过渡、曲面缝合和曲面延伸等曲 面编辑方法的应用。 Ø 3.掌握曲面加厚增料的应用方法。
4.2 相关知识
u 曲面生成命令 u 4.2.2 曲面生成方式
任务二 海绵盒造型
Ø过程图解：
12.等距侧面轮廓线为双导动线
13.绘制圆弧为截面线 14.使用导动面生成底边圆弧
任务三 五角星圆盘造型
Ø 实例任务： ü 完成五角星圆盘造型设计，立体图及尺寸如图4-36所示。
Ø 训练目的： ü 学习使用边界面和平面等曲面造型方法， ü 学习曲面和实体混合造型方法。
曲面生成方式
Ø 边界面 ü 生成方式： • 四边面 通过四条空间曲线生成平面 • 三边面 通过三条空间曲线生成平面 ü 示例：
ü 注意事项： • 拾取的曲线必须首尾相连成封闭环，才能作出边面 面； • 并且拾取的曲线应当是光滑曲线
AutoCAD环境下的三维曲面造型方法
优先 的次序 保 存 坐 标 的缘 故 此外 ， 了便 于在 Ａ ｔ 为 ｕｏ —
Ｃ Ｄ 中 观 察 曲 面 ， 坐 标 值 放 大 了 １ ０ 倍 。ｐｉｔ与 ｃ Ａ 将 ０ ｆｒ ｆ ０ ｎ
语 言 的 ｐｉｔ ｒ ｆ用 法 类 似 ， 式 控 制 字 符 串 ％ ． ｆ％ ｎ 格 ５’
行 机械 零 件设 计 。 Ｔ Ａ ＭＡ Ｌ Ｂ绘 制 的 曲 面 是 由 有 限 个 点 连 接 而 成 的 空 间 网格 构 成 的 ， Ａ ｔ Ａ 绘 制 曲 面 的 而 ｕｏ Ｄ Ｃ
原 理 也 是 如 此 ， 此 只 要 把 ＭＡＴ ＡＢ 绘 制 的 曲 面 上 的 因 Ｌ 每 个 点 的 坐 标 提 取 出 来 输 入 到 Ａｕｏ ＡＤ 中 就 可 以 精 ｔＣ
的 编 号 是 为 了便 于 叙 述 所 加 ， 际 上 不 需 要 输 入 ） 实 ：
１ ｔ，ｒ ．［ｈ 】＝ｍｅ ｈ ｒ （ ０：５：３ ０）★ ｐ ／１ ０，０： ｓ ｇｉ （ ｄ ６ ｉ ８
（ 一ｌ Ⅳ 一１ 。 指 定 行 ｉ 的 顶 点 之 前 。 须 先 提 ， ）在 上 必
供 行 ｚ ３ Ｈ”命 令， 以前 述 步 骤 得 到 的坐 标 为 输 入 ， 可 精 确 地 绘 制 出 即
４ ｓｒ（， ． ） ／ 绘 制 三 维 曲 面 ； ，ｕ ｘ ｙ ｚ ；／ ｆ
５ Ｗ＝１ ０ ． ０ ０★ 【 （ ）ｙ ： （ ）Ｊ； ｘ ： （ ）Ｚ ：
绘 制双 曲面等 回转 实体 或者 螺旋 面 等截 面 不变 的拉 伸
实 体 的 曲 面 时 比 较 容 易 ， 绘 制 其 他 曲 面 比如 双 曲 抛 而 物 面 就 很 不 便 了 。 常 的 办 法 是 采 用 拼 接 法 绘 制 复 杂 通
基于Pro_E的翻领成型器曲面的三维造型
1 领口曲线的数学模型
领口曲线的数学模型很多文献都作了比较详尽
的论述 [ 1 ] ,这里只给出几个主要的数学公式并作必
要的推导 ,相关参数含义见图 1和图 2。
如图 1,成型器领口交接曲线上某点 P 在 xoy
平面上的投影为 Q,令弧长 NQ = u, P点的高即为交
接曲线 Φ (φ) , P点的直角坐标值为 :
基于proe的翻领成型器曲面的三维造型49?变化范围为01xr3cost3180yr3sint3180zhe3tgb3ur3sint3180r3e3cosafar31cost3180123u3ue31sinafa然后将曲线对front基准面投影如图3用边界混合及镜像命令生成曲面scs如图4然后生成曲面acb如图5图9翻领成型器的曲面三维建模4辅助软件的设计在设计翻领成型器时初始设计参数一般是?管半径r或者是空带净宽a以及后倾角其他参数如het点坐标等都需要运用相应的数学模型进?计算
Pro / E是使用广泛 、功能强大的 3D CAD /CAM / CAE软件 ,并且能够进行数控加工 ,可以大大提高 产品设计的效率和质量 。因此 ,采用 Pro / E来进行 三维建模 。
首先用领口曲线的数学模型生成领口空间曲 线 ,空间曲线的生成是建模中一个重要的步骤 ,具体
afa = 60 h = 145 b = 145 tgb = a / b e = (1 /23 a3 a - 2 3 r3 r) / ( h3 ( 1 + sin ( afa) ) - a 3 tgb - 23 r3 cos( afa) ) u = r3 P I3 t / 3 以下是曲线的参数方程 , t是 Pro / E内置的参变
e tanβ[ u - r sinφ] + r( e cosα - r) (1 - cosφ) + 1 u2 圆整处理 (即使 h值的尾数为 0或 5) 。
曲面造型和实体造型的原理和特点
曲面造型和实体造型的原理和特点一、曲面造型原理曲面造型主要基于几何学和代数学的基本理论，通过定义点和曲线的位置关系来构建三维曲面。
曲面造型的基本原理主要包括以下三个要素：点：表示曲面上的一个位置，可以通过三维坐标系中的坐标进行定义。
曲线：连接两个点之间的线段，是曲面构建的基本元素之一。
曲面：由曲线连接多个点而形成的表面，可以通过曲线之间的插值计算得到。
曲面造型的核心在于通过定义点和曲线的位置关系，以及使用插值方法计算曲面上的点，常见的曲面造型方法包括球面、圆柱面、圆锥面、双曲面等。
二、实体造型原理实体造型主要基于集合论和拓扑学的基本理论，通过定义物体的表面和内部来构建三维实体。
实体造型的基本原理主要包括以下三个要素：表面：表示物体的外部边界，由曲面构成。
内部：表示物体的内部空间，由封闭的曲面构成。
实体：由表面和内部构成的三维物体，可以通过布尔运算进行组合和操作。
实体造型的核心在于通过定义物体的表面和内部，以及使用布尔运算进行组合和操作，常见的实体造型方法包括立方体、球体、圆柱体、圆锥体等。
三、曲面造型特点曲面造型具有以下特点：自由度高：曲面造型可以通过调整曲线的形状和位置以及插值方法来获得各种形状的曲面，自由度较高。
表现能力强：曲面造型可以表现各种复杂的形状和结构，例如人体表面、地形等，具有很强的表现能力。
需要专业知识和技能：曲面造型需要掌握一定的几何学和代数学基本理论，同时还需要具备使用相关软件进行操作的能力。
四、实体造型特点实体造型具有以下特点：精度高：实体造型可以精确地描述物体的表面和内部形状，以及物体的质量、体积、重心等物理属性，精度较高。
适用于工程设计和制造领域：实体造型广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造等领域，可以用于创建三维模型、进行有限元分析等。
需要专业知识和技能：实体造型需要掌握一定的集合论和拓扑学基本理论，同时还需要具备使用相关软件进行操作的能力。
此外，实体造型对于模型的复杂度和细节要求较高，需要投入较多的时间和精力进行建模和修整。
06第六单元(三维曲面造型)
6. ai_cone 圆锥(台、柱)
① 圆锥 左键图标或ai_cone ，圆心, D/<R> , 0 , 高度 , 网格数 ② 园柱台 左键图标或ai_cone ，圆心, D1/<R1> , D2/<R2> ,高度 , 网格数
7. ai_sphere 圆球
命令：左键图标或ai_sphere , 圆心, D/<R> , 经 向网格密度 , 纬向网格密度 。
8. ai_dome 园盖
命令：ai_dome , C1, D/<R> ,经向网格密度 , 纬向网格密度 。
9. ai_dish 园盆
命令：左键图标或ai_dish , 圆心, D/<R> ,经向 网格密度 , 纬向网格密度 。
10. ai_torus 园环
命令：左键图标或ai_torus , 圆心, 大半径或直径 , 管半径或直径 ,经向网格密度 , 纬向网格密度 。
4. ai_wedge 楔形面
即1/2长方体面，命令提示及参数基本上和长方 体一样。
左键图标或命令：ai_box↙ 角点，长度↙，宽度或立 方体C↙，高度↙，转角↙。
5. ai_pyramid 棱锥面
① 三棱锥 图标或ai_pyramid , p1, p2, p3, T , d1 ② 三棱台 图标或ai_pyramid , p1, p2, p3, T , T , d1, d2, d3 ③ 四棱锥 图标或ai_pyramid , p1, p2, p3, p4, d5 ④ 四棱台 图标或ai_pyramid , p1, p2, p3, p4, T , d1, d2, d3, d4 ⑤ 脊形体 图标或ai_pyramid , p1, p2, p3, p4, R , d1, d2注意顺序 见棱锥面参考文件
复杂曲面的三维造型及数控加工
图 ２ 可乐瓶底凹模型腔
２ 可乐瓶底凹模型腔的粗、精加工及刀径轨迹 ．
瓶底部的曲面 ， 最下 面小 圆面利用直 纹面 （ ＋ 点 曲线 ）
来完成。
图 １ 构成曲面的网格线
（ ） 型腔造型 ２
可乐瓶底 凹模型腔是通 过曲面裁剪
计 、刀径轨迹生成 、加工仿真和 Ｇ代码的生成等一体化
的解决方 案，现已广泛应用到数控加 工领域。用户可 以
实体得到 的。本 例 中，以坐标 原 点 ０ 为中 心，在 Ｘ Ｙ Ｏ 内作 １０ ｍ×１０ ｍ的正方形 ，作 为草图 ，经过拉伸增 ０ｍ ０ｒ ａ
３４ ０ ） 孙勇兵 ２０ ０
份） ，得到 ｌ ０条曲线 ；并利用圆心 ＋半径绘制出 ｄ ５ ｍ ￣ ｍ ８ 和 ６ ６ ｍ两圆 ；最后 ，利用 网格 面的功能 ，创 建可乐 １ｒ ａ
面图零件设计 ，然后 由程序 员 （ 或工 艺人 员） 用 Ｇ代
码进行 Ｎ Ｃ手工编程。这 种方 法适用 于一般简单零 件的 平面加工 、直线加工 、回转体加工以及点位加 工。其编 程速度较快 ，代码简洁 ，然而对于几何形状 复杂 ，特别 对非 圆曲面的加工 ，上述编程方法就显得十分困难 了。 随着 Ｃ Ｄ技术 的 日益 发展 ，自动 编程 系统 的 日趋 Ａ 完善 ，编 程 方 法逐 渐 过 渡到 集 设 计 与 加 工 于 一体 的 Ｃ Ｄ Ｃ Ｍ 自动 编程 。Ｃ Ｘ Ａ ／Ａ Ａ Ａ制 造工 程 师就 是 集 Ｃ Ｄ Ａ／ Ｃ Ｍ于一体的软件 ，其为数控加 工行业提供了从造型设 Ａ
Blender建模中的曲面造型技巧
Blender建模中的曲面造型技巧Blender是一款强大的开源三维计算机图形软件，它提供了丰富的建模工具和功能，使得用户可以轻松地创建复杂的曲面造型。
本文将介绍一些在Blender建模中使用的曲面造型技巧，帮助你更好地掌握这个软件。
1. 使用Bezier曲线Bezier曲线是Blender中常用的建模工具之一，它可以用于创建各种曲线形状。
你可以通过选择曲线工具栏中的“Bezier曲线”来创建一条曲线，然后通过拖拽顶点来调整曲线的形状。
如果需要创建复杂的曲线，可以使用“Ctrl”+“左键单击”来添加新的顶点。
2. 使用曲面建模曲面建模是一种利用曲面来创建模型的方法，可以用于创造光滑和有机的形状。
在Blender中，你可以使用“Shift”+“A”来添加一个曲面对象，然后通过编辑模式来调整曲面的形状。
你可以使用顶点、边和面来控制曲面的细节，并使用细分和剪切工具来进一步修改曲面。
3. 使用曲线修剪曲线修剪是一种用于调整曲线形状的技巧，可以帮助你精确地控制曲线的轮廓。
在Blender中，你可以使用“Alt”+“右键单击”选择一段曲线，然后使用“Ctrl”+“T”来调整曲线的张力。
你还可以使用“Ctrl”+“左键单击”来添加新的顶点，进一步细化曲线的形状。
4. 使用曲面修饰器曲面修饰器是Blender中一个强大的工具，可以用于在模型上添加细节。
你可以使用“Tab”键进入对象的编辑模式，并选择“添加曲面修饰器”来应用该工具。
通过调整曲面修饰器的参数，你可以控制曲面的光滑度和细节程度。
你还可以使用“分裂”和“钩子”等工具来进一步修改曲面的形状。
5. 使用物理模拟物理模拟是一种通过模拟物体之间的力学关系来创建模型的方法，可以用于模拟布料、液体等复杂的形状。
在Blender中，你可以使用物理模拟功能来模拟不同的物体行为。
你可以通过设置物理属性和约束来控制模拟的效果，并使用时间线来调整动画的播放速度和时间。
物理模拟功能可以方便地创建逼真的曲面效果。
造型的方法及基本概念
数控实训
数控实训
造型的方法及基本概念
1. 线框造型 2. 三维曲面造型 3. 实体模型造型
1. 线框造型
利用线条的形式搭建三维几何图形。不 包含任何的表面、体积等信息。
例如AutoCAD中 的三维线框模型
2. 三维曲面造型
能够建立一些具有一定轮廓的几何外形， 但它只相当于物体表面的表皮。而不具 备质量信息
同一个模型，由不同的特征特征顺序生成
产生的结果不同
③ 简化特征类型。 特征简单化，使修改更容易
④ 注重解决特征的关联问题。
⑤ 灵活使用特征复制操作。
(2) 建模过程 ① 分析特征，确定特征的创建顺序。 ② 进入零件设计阶段。 ③ 创建草绘特征。 草绘特征：
其它特征的父特征 ④ 确定参考平面。 ⑤ 绘制其它特征。 ⑥ 进行必要的标注和修改尺寸。 ⑦ 存盘。
例如3DstudioMax 中的三维曲面
3. 实体模型造型
造出的实体既有外在形状，又有内在质 量。
例如Pro/Engineer
Pro/Engineer：造型功能强大。
像搭积木 一样
(1) 建模思路 ① 养成一个好的建模习惯。
不能看到什么特征，就建立什么特征 ② 考虑特征的顺
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Last（选择上次）：
直接选取上一次的构图面作为当前的 构图面。
3．工作深度（Z）
工作深度是相对当前构图面而言，图 形绘制的平面深度即构图深度，即定 义构图面沿Z轴方向的相对坐标位置。
绘制三维图形时一定要先设
置构图面，再设置工作深度。
4.图形视角（Gview）
图形视角是用来设置观察屏幕图形的 视角位置或角度的。
也允许单击工具栏 按钮来实现视角的设定。
（a）等角视图
（b）俯视图
（c）前视图
（d）侧视图
图5.3.7
2、 曲面曲线（Curve）
Const param（指定位置）：
在曲面的指定位置，沿一个或两个 方向建立所需的曲线。
图5.3.9
Patch bndy（缀面边线）：
在参数式曲面上沿其缀面边界绘制出 网格状参数式曲线。
Entity（图素定面）： 选择图形区某已有图素来定义构图面。
（1）单一平面上的二维几何。 （2）两条共面而不重合的直线。 （3）共面而不重合的三点。
Rotate（旋转定面）：
将当前构图面在指定平面内旋转一个 给定的角度。
Normal（法线面）：
选取3D空间的一条直线作为构图面 的法线方向。
在曲面或实体的所有边界处绘制多条曲 线。
例3-1 按如图3.17所示的尺寸要求， 建立三维线架模型。
图5.3.17
步骤1
设置视角为Isometric，工作坐标系为 Top，构图面为Side，工作深度为0，层 别为1，线型为Solid，颜色为
黑色（0）。
步骤2 绘制左侧面的线架结构。
图5.3.18
系统会提示：
Delete associated entities（是否删除图 素组织）？
2、 基本三维曲面的构建
选择 / / / 命令，显示基本曲面菜单。
图5.3.39
1．圆柱面（Cylinder）
图5.3.40
2．圆锥面（Cone）
图5.3.41
3．立方体曲面（Block）
图5.3.42
4．球面（Sphere）
图5.3.43
5．圆环面（Torus）
图5.3.44
6．挤出面（Extrusion）
Mastercam允许将所定义的一个曲线串 连外形，沿其垂直方向拉伸
建立出一个挤出面模型。
执行时，选择基本曲面菜单
命令，并串连定义一个外形或封 闭的曲线。
图5.3.45
3、 成形曲面的构建
图5.3.34
图5.3.35
图5.3.36
图5.3.37
图5.3.38
第2节 三维曲面的绘制
1、 曲面的基本概念
1．曲面类型 （1）参数式曲面（Parametric）。 （2）离散数据曲面（NURBS）。 （3）曲线成形曲面（Curveenerated）。
2．曲面组织
在Mastercam系统中，以下4种图素间 会形成图素组织关系。
曲线成形曲面（Curve-enerated）与其参 考曲线之间。
偏距曲面与其源曲面之间。 修剪曲面与其原始曲面之间。 曲面与位于其上的曲线之间。
注意，如为参数式或NURBS曲面，则 该曲面与其参考曲线间不产生曲面组 织关系。
图素组织产生后，使用删除、转换或 修整功能对母曲面（或母曲线）进行 编辑时。
图5.3.19
图5.3.20
步骤3 绘制底面的线架结构。
图5.3.21
图5.3.22
图5.3.23
图5.3.24
图5.3.25
图5.3.26
图5.3.27
图5.3.28
图5.3.29
图5.3.30
步骤5 绘制侧面上的直线或圆弧。
图5.3.31
图5.3.32
图5.3.33
（2） 举升曲面（Loft）
举升曲面与直纹曲面的构建原理相似， 都是由两个或两个以上的截断面外形 顺接而得到的。
二者的区别在于，举升曲面产生的是 一个“抛物线式”的熔合曲面，各截 断面外形间以抛物线相连接。
而直纹曲面只能产生一个线性的熔合 曲面，各截断面外形间以直线相连接。
（1） 直纹曲面（Ruled） 将两个或两个以上的截断面外形用直 线的熔接方式串接起来，所得到的曲面 为直纹曲面。
建立直纹曲面时，要依次定义各截断 面外形。
并且各截断面外形的串连方向和起始 点必须相互对应，否则将产生
扭曲的效果。
图5.3.46
例3-2 绘制如图3.47所示的直纹曲 面。
图5.3.47
相对所定义的构图面而言，当前构图 面的坐标轴向为：
水平向右一定是X轴正向，垂直向上一 定是Y轴正。
而Z轴正向总是垂直于X轴与
Y轴并朝向当前构图面的外侧。
图5.3.4
图5.3.5
Number（视角号码）：
直接定义某已有编号的视角平面作为 当前构图面。
Named（名称）：
直接调用某个已命名的视角平面作为 当前构图面。
执行时，还可利用生成的曲
线对曲面进行修剪。
图5.3.13
Intersect（交线）：
选取两组曲面或实体表面，在第一组 曲面体与第二组每个曲面的相交处建 立曲线。
同样，该项也具有曲面修剪
功能。
图5.3.14
Project（投影线）：
选取一条或多条参考曲线，沿垂直构 图面或曲面的方向投影至指定曲面得 到所需的投影曲线。
并可利用生成的曲线执行曲
面的修剪。
图5.3.15
Part line（分模线）：
在指定的曲面或实体表面上，依照定 义的视角方向沿其最大外廓线位置产生 分模曲线，并可执行曲面的修
剪。
图5.3.16
One edge（单一边界）：
在曲面或实体的指定边界处绘制单条 曲线。
All edges（所有边界）：
5.3 三维曲面造型
第1节 三维线架模型 第2节 三维曲面的绘制 第3节 曲面的编辑
第1节 三维线架模型
1、 3D线框构架的基本概念
1．Mastercam的坐标系统
（1）原始坐标系 （2）工作坐标系
图5.3.1
图5.3.2
2．构图面（Cplane）
构图面是指当前绘图所在的一个二维 平面（XY平面）。
图5.3.10
Flowline（曲面流线）：
在参数式或NURBS曲面上，沿指定的 流线方向（横向或纵向）绘制出多条曲 线。
（a）横向流线
（b）纵向流线
图5.3.11
ห้องสมุดไป่ตู้ynamic（动态绘线）：
利用光标在指定曲面上任意选点，并 将其依次连接成曲线。
图5.3.12
Slice（剖切线）：
定义一个剖切面并在其与指定曲面或 实体表面的相交处建立一条或多条相 偏距的曲线。