5.3.2 由曲线绘制曲面

更新于 2026年10月10日 版权声明
5.3.2 由曲线绘制曲面

通过曲线绘制曲面是常用的,也是主要的曲面构建方法,其方式多样,建模自由,操作灵活,适用性强。

1.通过曲线组绘制曲面

该方式是由多条曲线绘制曲面,这些曲线通常是大致平行而不相交的多条曲线,或者是方向趋势一致而不相交的多条曲线。构建曲面的曲线至少是两条,这些曲线对象可以是单条空间曲线、曲面的边、实体的边,也可以是首尾相连的多条曲线。

选择【菜单】→【插入】→【网格曲面】→【通过曲线组】命令,弹出图5-4所示的【通过曲线组】对话框,在“截面”栏通过单击“添加新集”按钮图示,选择多条曲线构建曲面。

应用案例5-2 通过曲线组绘制曲面

(1)打开支持文件“5-3.prt”,如图5-21所示。

(2)选择【菜单】→【插入】→【网格曲面】→【通过曲线组】命令,弹出图5-4所示的【通过曲线组】对话框,首先单击选择曲线1,然后单击“添加新集”按钮图示,连续单击选择首尾相连的曲线2和曲线3,再单击“添加新集”按钮图示,单击选择曲线4,最后单击“确定”按钮,完成曲面的创建,如图5-22所示。如果结果出现曲面扭曲现象,试着单击某条曲线的反向按钮图示即可。

图示

图5-21 空间曲线

图示

图5-22 通过曲线组绘制曲面

2.通过曲线网格绘制曲面

该方式是通过纵横交错的多条空间曲线绘制曲面。

选择【菜单】→【插入】→【网格曲面】→【通过曲线网格】命令,弹出【通过曲线网格】对话框,如图5-23所示,在“主曲线”栏中,单击选择一些曲线作为主曲线,然后单击激活“交叉曲线”栏,单击选择一些曲线作为交叉曲线。同【通过曲线组】命令中曲线的选择一样,选择一条新的曲线对象作为主曲线或者交叉曲线时需要单击“添加新集” 按钮图示,否则,连续选择的曲线是作为一条主曲线或交叉曲线识别的。纵横交错的曲线选择完成后,单击“确定”按钮,完成空间曲面的绘制。

在选择纵横交错的曲线时,哪个方向作为主曲线,哪个方向作为交叉曲线均可,不会影响曲面绘制的结果。通过纵横交错的曲线构建曲面,其隐含两个必要条件:①曲线需要有纵向的和横向的,纵向的至少两条,横向的至少两条,这样才能构建一个网格,曲线总数至少是四条;②纵向曲线与横向曲线需要相交。不满足这两个条件无法通过曲线网格构建曲面。为了建模的实际需要,曲线相交不要求绝对相交,在公差范围内相交即可。对某些曲面建模时,可能一些曲线在绘制过程中会出现误差,导致曲线不相交而构建曲面失败,此时可以将“G0(位置)”处的公差值设置得大些以完成曲面的绘制。

应用案例5-3 通过曲线网格绘制曲面

(1)打开支持文件“5-4.prt”,如图5-24所示,通过这4条纵横交错的空间曲线绘制曲面。

(2)选择【菜单】→【插入】→【网格曲面】→【通过曲线网格】命令,弹出图5-23所示的【通过曲线网格】对话框,首先单击选择曲线1,再单击“添加新集”按钮图示,单击选择曲线2,以纵向的曲线1,2作为主曲线,然后单击激活“交叉曲线”栏,单击曲线3作为一条交叉曲线,再单击“添加新集”按钮图示,单击选择曲线4作为第二条交叉曲线,最后单击“确定”按钮,完成曲面的创建,如图5-25所示。

【通过曲线网格】对话框中的“连续性”栏用于设置绘制的曲面是由选定的纵横相交的曲线构建,同时要满足一定的边界条件,即在每一条边处与边界的曲面是按G0,G1或G2的方式连接的。

图示

图5-23 【通过曲线网格】对话框

图示

图5-24 空间网格曲线

图示(https://www.daowen.com)

图5-25 通过曲线网格绘制曲面

应用案例5-4 绘制附加边界条件的曲线网格曲面

(1)打开支持文件“5-5.prt”,如图5-26所示。

(2)通过【通过曲线网格】命令以曲线1、曲线2为主曲线,以曲线3、曲线4为交叉曲线,绘制空间曲面。当在“连续性”栏中全部选择“G0(位置)”方式时,生成的曲面如图5-27所示,构建的曲面在主曲线处与边界曲面直接相连。

假如在“连续性”栏中,在“第一主线串”下拉列表中选择“G1(相切)”选项,同时单击选择曲线1处的平面;再在“最后主线串”下拉列表中选择“G1(相切)”选项,同时单击选择曲线2处的平面,此时生成的曲面如图5-28所示,在两条主曲线处均与边界曲面相切。

读者可自行尝试在两条主曲线处在“连续性”栏中选择“G2(曲率)”方式时的曲面样式,细心观察连续性分别为“G0(位置)” “G1(相切)” “G2(曲率)”方式时构建曲面的差别。

图示

图5-26 附带边界曲面的曲线网格

图示

图5-27 与边界曲面G0连续的网格曲面

图示

图5-28 与边界曲面G1连续的网格曲面

在【通过曲线组】和【通过曲线网格】命令中,连续单击选择的首尾相连的多条曲线是作为构建曲面的一个曲线对象识别的,不同的曲线对象通过单击“添加新集”按钮图示来区分。这里需要注意,构建曲面的对象可以选择点,为了确保曲面的完整性和连续性,点必须是构建曲面的首或尾对象,参与构建曲面的点最多是两个,中间的对象不能是点,否则构建的曲面会被点割裂断开。

3.有界平面

有界平面是由平面内封闭的曲线构建的平面。这实际是空间曲面绘制的特例,绘制的曲面只是一个平面。有界平面的绘制需要两个必要条件:①参与绘制曲面的曲线必须在同一平面内;②这些曲线必须首尾相连且封闭。有界平面经常用于曲面建模的封口处理,比如生成回转容器的底平面、箱盒壳体的侧面等。

选择【菜单】→【插入】→【曲面】→【有界平面】命令,弹出【有界平面】对话框,如图5-29所示,单击选择在同一平面内首尾相连的封闭曲线即可绘制有界平面。这些曲线可以通过草图的方法绘制,也可以通过空间曲线的方法绘制,请读者自行完成。

操作中,当选择的曲线不在同一平面内或未封闭时,会弹出【警报】提示框,如图5-30所示,需要对曲线进一步修改编辑。

图示

图5-29 【有界平面】对话框

图示

图5-30 【警报】提示框

4.填充曲面

填充曲面是通过封闭的曲线构建的曲面。这些曲线需要首尾相连且封闭。该命令简单实用,常用于曲面建模后期的一些缺口补面处理。

选择【菜单】→【插入】→【曲面】→【填充曲面】命令,弹出【填充曲面】对话框,如图5-31所示,单击选择封闭的曲线即可完成曲面的绘制。

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