[英语]Rhino教案.doc

Rhinoceros简介用户界面运行Rhino后，界面的整体布局给人的感觉很舒服，与其他的一些三维软件（如Maya 3Dmax等）复杂和拥挤的界面相比显得耳目一新。它保持了大多数Windows应用程序的一贯风格，整个界面由四个部分组成：菜单栏、工具栏、状态栏和工作区。命令栏是用户和系统交互的一个重要部分。在使用命令功能时，Rhino将会在命令栏中提示用户下步应该做什么，这样极方便用户的操作。Rhino的工具栏都是浮动的，可以根据自己的喜好不止Rhino的工作界面。用户可以在菜单Tools/Toolsbar Layout中Rhino的所有工具栏。Rhino的工具栏排列非常有序，是根据使用功能进行归纳分类的，在建模时运用工具栏的快捷按钮，可使用户极大的提高工作效率。下面介绍Rhino的基本工作界面。菜单栏Rhino具有标准的Windows菜单栏，绝大部分的常用的工具和命令都可以在菜单上找到。它们是根据命令的类型来排列布局的。例如，所有的文件输入输出命令都在文件（File）的菜单下，同样，标注尺寸的命令都在标注（Dimension）菜单下。菜单栏总共包括12组命令，Help命令位于菜单栏的最后，在其中有关于Rhino的详尽的帮助。命令栏命令栏是Rhino的一大特色，Rhino可以理解为一个图形化的命令解释器，所有的动作都对应着一条命令。Rhino命令栏就是输入命令的地方。在命令栏中用户可以和系统直接进行指令交互。然而它的功能又不仅仅是输入命令。很多命令执行的过程中，系统会提示你接下来如何操作，如选择物体、输入数值、提出某些问题等（交互式命令）。如果有时候系统被锁定，你也可以观察命令栏，以确定系统此时是否正在等待回应。如果想重复使用上一个命令，可以在命令栏中直接按回车或者空格键，但有一些命令如回退、删除是不可以使用这个方法的。如果在执行回退、删除后直接按回车或者空格，其效果是执行那些在回退、删除之前使用过的命令。历史命令历史命令记录了Rhino从启动到关闭，用户与系统所有的交互信息（如执行的命令、系统的提示、输入的参数等）。可以按F2键，这时系统会弹出历史命令列表框（Rhino Command History）。在这里可以查询建立模型的过程中所使用过的命令，你也可以在最下面的编辑框中输入命令。在命令栏中，单击鼠标右键，这时会产生一个历史命令的弹出式菜单，可以直接在上面选择要重复操作的命令来执行。标准工具栏经常使用的命令和设置都在标准工具栏中。可以点取标准工具栏中的按钮来执行一些命令以代替菜单选择或命令输入。Rhino标准工具栏中包含有新建文件、打开旧文件、保存文件、复制、粘贴、输入、输出文件、打印等其他应用程序公有的按钮，当然，还有不少Rhino特有的按钮。如果把光标停留在一个按钮之上，一段时间后，系统会显示出这个按钮的使用提示。主工具栏主工具栏位于整个界面窗口的最左边，提供了大量的快捷按钮让用户构件或修改模型。如果在工具栏按钮的右下方显示出白色的小三角形，表示其中还藏有弹出式子工具栏。由于Rhino的命令众多，所以将属性相同的命令归类与同一个按钮中，从而方便命令的查找。打开子工具栏的方法是用鼠标左键按住带有白色的小三角形的按钮一段时间，系统就会弹出子工具栏。在主工具栏的许多按钮上，鼠标的左键单击和右键单击的功能是不一样的，上面所说的标准工具栏也有这样的特性。如果将光标停留在按钮上，系统将显示单击或右击的功能说明。浮动工具栏一旦子工具栏打开，可将它移至工作区的任意位置，当作浮动工具栏来使用，方法是按住此工具栏的标题栏，然后随意拖动。Rhino的自定义工具栏功能强大。除了对整个工具栏布局的自定义外，还可以对每个工具栏的按钮、链接子工具栏和鼠标左右键单击执行的命令进行自定义。这些内容将在后面介绍。视窗熟悉三维动画软件的用户一定不会对透视图、前视图等概念陌生，这些视图构成了三维场景和造型的工作空间。视窗占用了系统界面的大部分空间。Rhino默认的视窗共有四个，包括顶视图、前视图、透视图和右视图，另外还有三个视窗：左视图、后视图、底视图，用户一次只能激活一个视窗。当某个视窗被激活，它的标题栏会以高亮显示。用户可以根据当前的工作需要灵活的调整视窗的布局和个数。绝大部分命令都在视窗上操作，可以在命令的执行期间切换视窗，方法是移动光标从一个视窗至另一个视窗。当在构建模型的时候，所有的视窗都会及时的刷新图象，以便能在每个视窗中观察到物体的景观。作图平面每个视窗都有一个作图平面，作图平面也称为Cplane，它包含有一个圆心、X轴、Y轴或Z轴以及栅格。作图平面可以设定成任意的方向，而每个视窗的作图平面并不依赖于其他视窗的作图平面。接下来是关于设置作图平面的介绍。每个视窗上的作图平面都有栅格。在栅格上，红色和绿色的轴代表坐标轴的正向，也就是作图平面上的X、Y、Z的正向。亮的灰线就是栅格。这些栅格可以帮助观察对象之间的位置关系。在透视图中的栅格代表水平面，可以直观的观察到物体的高度。栅格也是可以自定义的。在栅格上有两种栅格线，这两种栅格线互相垂直，而同种线之间是互相平行的，在透视图上观察到的栅格线好象不平行，这是由于视角的不同而造成的错觉。在默认的设置下，只有在透视图上才会有这种错觉。状态栏状态栏位于整个界面的最下方，它显示了一些系统操作时的信息，包括四个部分内容：在状态栏中可以在世界坐标和作图平面之间相互切换。在状态栏中可以看到当前光标所在作图平面上的XYZ坐标和所移动的量。在状态栏中显示当前激活图层，点取此框可以改变当前图层。用鼠标右键点取此框就可以打开图层编辑（Edit Layers）对话框。在状态栏中包含辅助建模工具，包括栅格捕获（Snap）、正交模式（Ortho）、平面模式（Planar）和对象锁点（Osnap），当这些辅助工具处于打开状态时，字体颜色将会从灰色变黑色，若处于关闭状态，将以灰色显示。窗口标题和系统坐标窗口标题栏位于绘图窗口的左上方。可以通过它了解作图的视角。系统缺省窗口的标题共有七个，即Rhino提供的七种标准的视图模式让用户交互使用。这七种视图是顶视图、底视图、左视图、前视图、右视图、后视图、透视图。选择菜单View/Set View或按住标准工具栏的按钮，可以选择这七种视图。系统坐标位于每个绘图窗口的左下方，其作用是显示目前系统坐标的视觉方位。模型的显示方式模型在场景中可用简单的线框方式显示，也可用平滑的阴影着色方式显示。用鼠标右键单击任一视窗的标题栏，将出现一个弹出式菜单。在Wireframe或Shaded显示方式前打上选择标记，系统就将该视窗中的模型显示方式切换到选择的方式。下面介绍这两种模型显示方式的显示效果。Wireframe：最常用的显示方式。它仅显示出构成造型的轮廓线，表达清晰，消耗资源较少。Shaded:这也是一种很常用的显示方式。它用平滑的阴影着色方式将模型的所有表面以实体着色的形式显示出来，这样可以使用户更直观的观察所建立的模型。该方式消耗的系统资源较多，当所建立的模型比较复杂时会明显降低速度。Rhinoceros基本操作视窗和作图平面视窗用鼠标左键按住标准工具栏的按钮，系统将弹出Viewport Layout（视窗布局）工具栏。显示四个视窗Rhino的窗口版面可设置为四视窗、三视窗或一视窗，另外也可以用水平或垂直的方式来排列分割一个视窗，将一个视窗分割成多个水平或垂直的视窗。调整视窗最简单的方法是拉动视窗的边框来改变视窗的大小，达到视窗配置的目的。Rhino默认的绘图窗口一般为四个。显示三个视窗用鼠标左键单击Viewport Layout工具栏的显示三视窗按钮就，界面上的视窗将变成三个，它们分别是顶视图、前视图、透视图，没有右视图，视窗的增减随用户需要来设置。最大化视窗和恢复视窗单击Viewport Layout工具栏中的显示最大化视窗与恢复视窗按钮，将最大化当前激活的视窗。例如，当前的作图窗口为前视图，单击此按钮后，前视图将最大化。若再单击此按钮即可恢复到视窗先前的版面。也可以用鼠标双击视窗的标题栏，即可进行最大化显示，若要恢复前面的窗口，再双击即可。编辑视窗的属性单击Viewport Layout工具栏中的（编辑视窗属性）按钮，系统将会弹出Viewport Properties(视窗属性)对话框。此对话框对应的是当前激活的视窗。在对话框的最上方，显示视窗的名称（标题），也可以更改该视窗的名称。接下来是视窗的投影方式（Projection）、镜头长度。Rhino有水平（Parallel）投影和透视（Perspective）投影两种方式。若选择的是透视投影，还可以在Lens编辑框中调整相机的镜头，缺省的镜头长度是100mm。在Cmaera和Target编辑框中，可以输入XYZ轴的坐标值或单击旁边的（pick）按钮在视窗中选取一点来重新定位相机和相机的目标。（Pick both）按钮则是选择一点同时为相机和目标定位。通过这样的调整，以获得建模时的最佳视觉方位。对话框的最下面显示的是关于该视窗的一些信息，如视窗的尺寸（以象素为单位），若该视窗设置了背景图，则还会显示该图片的名称。建立新视窗首先单击视窗布局工具栏中的建立新视窗按钮，按着在绘图窗口中按住鼠标左键，拖动出一方框，松开鼠标后即可建立新视窗，然后可以编辑该视窗的属性。水平分割视窗单击视窗布局工具栏中的（水平分割视窗）按钮，此时激活的视窗将被水平分为两个。垂直分割视窗单击视窗工具栏中的（垂直分割视窗）按钮，此时激活的视窗将被垂直分割为两个。被分割后的绘图窗口，可再继续进行水平或垂直分割，直到系统在命令栏中提示视窗太小不能再分割为止。设置投影方式与透视视角单击（视窗布局）工具栏的（设置投影方式与透视视角）按钮，此时命令栏将显示Projection is parallel.New value(Parallel Perspective Toggle)的提示，它的意思是：当前窗口的投影方式为水平投影。若要切换成透视投影，接着上面的提示在命令栏输入Pe(Rhino中命令参数的输入采用字符匹配的方式，如Perspective输入即可，但由于和Parallel相同，所以多输入一个字母，以让系统区分)，然后按Enter键或鼠标右键确认。用鼠标右键单击该按钮，命令栏中提示Field of view angle:后，输入角度值并按Enter键确认，可以更改透视视角。在视窗中放置背景图要在Rhino的视窗放置背景图，先单击（视窗布局）按钮，系统将提示Open bitmap file（打开位图文件）对话框，选择要放置的图片，单击打开按钮，然后在视窗中定义放置背景图的范围（起点和终点）来定制图片的大小，即可完成背景图的放置。一个视窗中只能放置一张图片。建模时，可以在视窗中放置要建立的模型的图片，以此对照来准确描绘对象的轮廓，再用所绘制的轮廓曲线构建三维模型。鼠标左键按住（放置背景图）按钮，系统将弹出Backgroud Bitmap工具栏。视窗的平移、缩放和旋转平移：在俯、底、前、后、左、右的视窗中，可以直接按住鼠标右键来平移窗口。在透视图中，先按住Shift键，然后使用鼠标右键平移窗口。缩放：按住Ctrl键，然后按住鼠标右键，通过鼠标的上下移动来缩放窗口。旋转：单击标准工具栏中的旋转按钮，然后在视窗中按住鼠标左键任意移动，即可旋转当前的视窗。在透视图中，可以直接按住鼠标右键来旋转窗口。而在其他窗口中，可以使用上下左右四个方向键来完成视窗的旋转。作图平面坐标系和作图平面的设置世界坐标系（WCS）：在Rhino中，世界坐标系是绝对的、不变的坐标系。它由原点、XYZ轴组成。在所有的视窗中会显示WCS的图标。作图平面的设置：为了显示WCS，系统设定在每个视窗中都有一个作图平面（Cplane），作图平面可以确定方向，也可以表现WCS，但与WCS是无关的。作图平面是根据每个视窗的观察角度而定义的。默认的作图平面是与视窗的观察角度一致的。在建模中，灵活的设置作图平面也是一种相当重要的技巧。例如，画一个基于斜面的圆就很麻烦，如果你设定好了作图平面，画这个圆就会变得非常简单。下面介绍作图平面的设置方法。用鼠标左键按住标准工具栏的按钮，此时系统将弹出Set Cplane(设置作图平面)工具栏。该工具栏提供了多种设置作图平面的方法。在对象上设置作图平面此功能可以将作图平面移动到对象的某个面上。可以利用这个功能画基于斜面的圆。单击Set Cplane工具栏的按钮，接着选取斜面，即将作图平面移至该面上（注意到红色轴和绿色轴已经变动）。然后就可以单击Circle按钮在该面上画一个圆了。辅助建模工具对象的选取在使用Rhino建模的过程中，选取对象是最频繁的操作。用鼠标左键单击一个对象即完成选取。取消所选物体，可以在试图中的空白部分单击鼠标。若要选取多个物体，可以按住Ctrl或Shift。要取消对选中的一系列对象中某个物体的选取，同样是按住Ctrl或Shift，对要移除的物体再次单击。系统默认已选中的物体会以高亮显示。按住鼠标拖出一个矩形框来框选对象。你会发现，拖出来的矩形框有实线和虚线两种。实线框只能选中那些整个部分都位于该框中的对象。而虚线框可以选到包含或者是部分包含在框中的对象。实线框选取的方法是按住鼠标左键从左向右拖动。虚线框选取的方法是按住鼠标左键从右向左拖动。框选命令也可以选取控制点。选取所有对象单击标准工具栏中的按钮或输入命令Selall，可以完成对视窗上所有对象的选取。还可以用Ctrl+A快捷键。但要注意的是，隐藏及锁定的对象是不能选中的。反转选取单击对象选取工具栏中的按钮，进行反转选取，此时选中的是你刚才选取的对象以外的那部分对象。在没有选取任何对象的情况下，单击此按钮，将选中视窗中的所有对象。套索选取点对象单击（对象选取）工具栏中的按钮后，按住鼠标左键，手绘一个套绳圈住你想要选取的点（注意，这个命令只能选取点对象，包括控制点）即可。通过对象的属性进行选取点、线、面、体、标注、光源都是Rhino的对象。它们都有各自的属性，如名称、ID号、颜色等。可以查看并编辑各个对象的属性。单击标准工具栏中的按钮，然后选择你想要查看或编辑的对象（可以有多个）。此时将弹出这些对象的属性对话框，也可以设置该对象的名称、颜色、所在图层、类型、结构线（用来表现物体的拓扑结构的线，数字越大越密）的稠密等。输入相对坐标在命令栏里输入相对坐标的格式为rx，y。必须加上r作为前缀。输入极坐标在输入点的时候，还可以极坐标的方式来确定一个点的位置。极坐标的输入格式为“da”其中d代表极径，a代表极角。例如画一直线，先确定线段的起点，然后输入545，5表示线的终点与作图平面的原点之间的距离，而45表示的是终点和原点的连线与作图平面的X轴之间的夹角。光标限制距离和角度的限制输入在Rhino中确定位置的参数还有Distance和Angle。例如画一条线，在菜单中选取Curves/Line/Single Line,首先确定线的起点，此时命令栏中提示End of line(BothSides)，在其中输入8，此时即限制了线的终点与始点的距离必须为8，也就是说先的终点就落在一个以始点为圆心，半径为8的圆上。角度限制当系统提示要求输入一个点的时候，可以相对于前一个点位置并输入一角度值来确定它的若干个轨迹。同样以画线为例，确定完起始点后，此时命令栏提示End of line，输入60，这时所输入的点与上一个点连线和当前窗口作图平面的水平轴的角度就将限制为所输入角度或该角度的倍数。双重限制同时使用距离和角度限制来确定一个点的位置。同上例，命令栏提示End of line(BothSides)，输入8，Enter，此时命令栏中仍提示End of line(BothSides)，接着输入60，此时线的终点与始点的距离为8，它们之间的连线和水平轴的夹角为60度。升降机模式使用升降机模式，可以垂直的升降一个对象，使之离开作图平面，但该对象的移动轨迹线始终垂直于当前的作图平面。首先单击工具栏中的画曲线按钮，命令栏中提示Start of curve(Tangent Knots=SqrtChord),接着画曲线的另一点，此时命令栏中提示Next point of curve.Press Enter when done(close Tangent Knots=SqrtChord Undo),按住Ctrl键，确定一个点，此时你就可以拖动鼠标升降这个点，注意白色的轨迹始终是垂直于作图平面的。最后单击鼠标左键确认。此时可以在命令栏中输入一个数，以精确的表示该点到作图平面的距离。正交模式（Ortho）正交模式可以使记号锁定在与栅格线平行或者正交（垂直）的移动轨迹上。正交模式的开关在状态栏上，点取正交（Ortho）开关。通过热键F8启动或关闭正交模式。设置正交角度默认的正交线是和栅格线平行或垂直的，但是可以在正交角度的设置中更改正交模式的角度。选择菜单Tools/Options，在弹出的选项（Option）对话框中，选择Modeling Aids标签页，在正交（Ortho）部分，设定两根正交线之间的夹角，系统的缺省值为90度，可以通过输入命令“OrthoAngel”来改变这个值。图层和群组1. 图层（Layer）图层管理是一种成组的操作管理对象的一种方式。众多对象之间通过图层分离，位于同一层上的对象具有和该图层共同的属性，如颜色、材质等，并且受控于所在图层。通过使用图层管理对象，就可以一次性操作所有位于该层上的物体，这在构造复杂的模型时相当有用。比如说，通过选中一图层从而选取该层上的所有对象，改变图层的颜色使该图层上所有对象的颜色随之改变，关闭一个图层从而隐藏该图层上的所有对象等。图层的添加与删除系统缺省只有一个图层 Default, 单击（New）按钮 , 新增一个图层 , 在列表框中会增加一条目。在 Name 列 , 编辑该图层的名称 , 在 On、 Off 、 Lock三列对应的三个单选按钮中选择该图层的状态 ( 开启、关闭、锁定 ) 。处于开启状态的图层 , 它上面的对象可见 , 相反 , 处于关闭状态的图层 , 其上的对象则不可见。若将图层的状态设成 Lock, 那么不能编辑位于该图层上的所有对象 , 不过它们仍是可见的。在 Color 列设定该图层的颜色 , 以后位于该层上的对象 , 它们的轮廓线 (wireframe)就是这种颜色了。Material列设置材质， 同样 , 位于该层的对象共享这些设定。在列表框中选择一图层 , 然后单击【 DeleteI 按钮 , 可删除之。如果要删除的图层上存在有物体 ( 也即一个非空图层 ), 系统将发出警告 , 若继续选择【 Y e s 按钮 , 位于该层上的所有对象也将被删除。选择和分类筛选图层单击 Edit Layers 对话框中的【 Select All 按钮 , 选择所有图层 , 单击【 Invert 】按钮反转选取。单击【 By Object按钮 , 通过选择一对象从而选取该对象所在的图层。在 Show 下拉框中可以分类筛选图层 , 有 All Layers,On Layers,Off Layers,Locked Layers,Empty Layers 等七种方式。改变对象所在图层当在视图上创建一个新对象时 , 系统会将该对象指定在当前激活的图层之上。在状态栏上会显示当前激活的图层。根据需要 , 可以把任意对象 ( 下面称为对象 A) 指定到其他图层之上 , 有两种方式：直接指定新的图层。通过选择一个对象 B, 从而将对象 A 指定于对象 B 所在的图层之上。用鼠标左键单击 Layer( 图层 ) 工具栏到中的按钮 , 命令栏中提示 Select objects for layer change 后 , 选择欲改变图层的对象 ( 可以有多个对象 ), 按 Enter 结束 , 此时系统将弹出 Layer for Object 对话框。从中选择要将这些对象指派到的图层 , 单击 【 OK 】按钮即可。用鼠标右键单击Layer ( 图层 ) 工具栏中的 按钮 , 命令栏中提示 Select objects for layer change 后 , 选择欲改变图层的对象 ( 可以有多个对象 ), 按 Enter 结束。命令栏中提示 Select object on layer to match 后 , 选择另一对象 , 如图 l-1 17 所示的圆柱体 C, 此时 A 和 B 切换至 C 所在的图层 (Layer Ol),2. 解散一个组单击Grouping工具栏中的 按纽，命令栏中提示Select objects to ungroup后，选择要解散的组中的任意对象 , 完成操作。3. 往组中添加对象单击Grouping工具栏中的 按钮 , 命令栏中提示 Select object, 选择要加入的对象 , 命令栏中提示 Select group 后 , 选择要加人的组 , 完成操作。4. 从组中移除对象单击Grouping工具栏中的 按钮 , 命令栏中提示Select objects to extract from group后选择要移除的对象 , 完成操作。5. 给组命名在命令栏中输入命令 SetGroupName, 此时会有提示 Select groups to name, 在视图上选择要命名的组 , 命令栏中提示 New group name 后 , 输组名 , 完成操作。 6. 通过组名选择一个组在命令栏中输入命令 Selgroup, 此时会有提示 Group name to select, 输入欲选择组的组名 , 完成操作。对象属性与贴图编辑对象属性对话框首先选择要编辑的对象 , 然后在对象属性工具栏中单击编辑对象属性 按钮 , 系统将显示 Object Properties ( 对象属性 ) 对话框。其中可设置对象名称、图层原色、结构线密度、折射度、透明度、材质贴图、凹凸贴图等设置。图层与名称的设置名称设置 (Name)在 Name 文本框中设置编辑对象属性的名称。输入的名称即为此对象的编辑对象属性名称。图层设置 (L a y er)在绘制复杂对象时使用图层功能 , 用户很容易分辨视图中的各个建模对象 , 用户可以在不同图层构建模型。 RHINO 系统默认的图层为 Default ( 黑色 ), 用户可在图层设置中 , 通过变换图层 (Change Layer) 命令将图层转换至任何颜色的图层 , 需要注意的是用户必须先在编辑图层 (Edit Layer)对话框中新建一些新的图层 , 这样才可以在变换图层所弹出的对象图层 (Layer for Object) 对话框中选择除了系统默认 (Default) 以外的其他图层 ( 即我们新建的图层 ) 。也就是说 , 用户在编辑图层对话框中新建的图层都可 以在对象图层对话框中显示出来。基本曲线的建立和编辑在 Rhino 中 , 曲线是模型最重要的部分 , 绘制曲线也是建模最重要的操作。建立一个模型常常是从画一条曲线开始 , 如先绘制物体的轮廓线 , 然后再通过放样、挤伸、裁剪等操作生成不同的模型。曲线是由点确定的。在 Rhino 中创建曲线 , 主要有两种类型 : 控制点曲线和编辑点 曲线。也就是前面所说的控制点样条和点拟合样条。控制点曲线受控各个控制点 , 但这些控制点不一定在由线上。而编辑点曲线 , 各个编辑点直接位于曲线上 , 也就是说曲线将通过各个指定的编辑点。用鼠标左键按住主工具栏中的 按钮 , 系统将弹出 Curve ( 曲线 ) 工具栏。画控制点曲线 (Control Point Curve)单击 Curve ( 曲线 ) 工具栏中的 按钮 , 即可在视窗中绘制曲线 , 每次单击鼠标左键确定一个控制点 , 单击鼠标右键结束 曲线的绘制。绘制完曲线后 , 可按 FlO 键 , 打开曲线的控制点 , 通过拖动控制点来调整曲线的形状。该命令有一参数 Degree ( 设置所绘制曲线的阶数 ), 系统的缺省值为 3 。可以在命令栏中按 D 键 , 然后更改曲线的阶数。曲线上的控制点可以删除。选中要删除的控制点 ,曲线的形状会发生变化。画编辑点曲线 (Interpolate point curve)单击 Curve ( 曲线 ) 工具栏中的 按钮 , 即可在视窗中绘制编辑点 ( 又叫做插入点 ) 曲线。曲线将通过每个鼠标左键确定的点 , 单击鼠标右键结束曲线的绘制。该命令有不少可选参数：Tangent: 若是打开的 Tan ( 切点 ) 捕获 , 使用该选项可以使绘制的曲线与另一曲线相切。Knot: 在绘制曲线时 , 每次鼠标左键单击确定的编辑点将被转化成曲线的一个 节点 (Knot) 值 , 系统将参数化 (parameteriz) 这些节点 ( 从数学角度来说 , 每条曲线对应一个多项式 , 每个节点就是它的参数 , 它们将直接影响到曲线的形 状 ) 来形成曲线。影响参数化的是各个节点的间距 , 为此 ,Knot 参数提供有 三种方式 , 它们所表示节点的间距各不相同。通过选择不同的方式进行参数化 ,绘制的曲线的形状也略有不同。Uniform: 不考虑视图上点的间距 , 而使各个节点的间距固定成 l 。Chord: 将视图上点的实际间的距离作为节点的间距。sqrtChrd: 将视图上的点的距离的平方根作为节点的间距。Sharp : 绘制封闭曲线时 , 系统将在终点处进行平滑处理 ( 圆角 ) 。使用此参数 , 使之成尖角 ,GO 连续。Undo: 取消上一个绘制的编辑点。徒手绘制曲线单击 Curve ( 曲线 ) 工具栏中的 按钮 , 在视窗上移动鼠标 , 手绘曲线 , 就好像使用铅笔在纸上绘图。绘制曲线时 , 可以按住鼠标左键 , 然后移动鼠标 , 放开鼠标停止绘制。或者先单击鼠标左键 , 然后移动鼠标 , 单击鼠标右键停止绘制。该命令有一个参数 Closed, 使用该参数 , 系统会使绘制完的曲线封闭。用鼠标右键单击该按钮 , 可以在一由面上徒手绘制曲线。圆锥曲线圆锥曲线又称二次曲线 , 包括椭圆 ( 圆 ) 、双曲线和抛物线。在解析几何中 , 我们学过这类曲线的定义和性质。在 RMIlo 中画二次由线的方法 , 如图 218 所示 ,在一个三角形 A B C 中 , 确定一点 S , 该点称作Shoulder Point 。 RMIlo 生成的二次曲线在该三角形内 , 且通过 A,S,C 三点 (A 为起点 ,C 为终点 ) 。单击 Curve ( 曲线 ) 工具栏中的斟按钮 , 执行以下操作 :t1 命令栏提示 Start of COIlic(Tanger1t) 后 , 确定二次曲线的起点。t2 、命令栏提示 RefereIlce vertex: 后 , 确定曲线的参考顶点 , 该点确定二次由线所在平面。命令栏提示 End of comic: 后 , 确定二次曲线的终点。命令栏提示 Curvature point or rho: 后 , 确定二次曲线的曲率。可以在作图平面上确定一点或者在命令栏中输入 rho 值。 rho 的取值范围从 O 至 1, 如图 2-19 所示。 O rho0.5: 所画二次曲线为椭圆 (Elliptical) 。Rho=0.5：所画二次曲线为抛物线(Parabolic )0.5rhol: 所画二次曲线为双曲线 (Hyperbolic) 。该命令有一参数 Tangent, 画一条和另外两条曲线相切的二次曲线。在命令栏中输入T 或者用鼠标右键单击该按钮 , 按照命令栏的的提示 , 选取相切曲线 , 并先后在这两条 曲线上确定两点作为所要绘制的二次曲线的始点和终点 ( 也就是和这两条曲线相切的切 点 ), 系统会自动生成参考顶点。最后确定曲线的曲率 , 完成操作。画抛物线通过焦点和对称轴画一条抛物线。左单击 C ( 曲线 ) 工具栏中的 按钮，首先确定抛物线的焦点，然后确定对称轴，最后确定一端点即可。在多边形网格上手绘曲线单击 Cur ( 曲线 ) 工具栏中的 按钮 , 即可在多边形网格面上手绘曲线。专门绘制椭圆 ( 圆 ) 的工具椭圆 ( 圆 ) 是一类很重要的二次曲线 , 系统提供了不少画椭圆 ( 圆 ) 的方法。在 解析几何中 , 我们学过关于椭圆和圆这类圆锥曲线的定义和性质 : 圆是到定点距离等于定 长的动点的轨迹 , 椭圆是到两定点 ( 焦点 ) 距离 ( 焦半径 ) 之和为定长的动点的轨迹。 当两焦点重合时 , 该轨迹就是圆。鼠标左键按住主工具栏中的组按钮 , 弹出 Ellis ( 椭圆 ) 工具栏 , 通过确定对称中心和两对称轴画一椭圆：单击 Ellispe( 椭圆 ) 工具栏中的 按钮 , 首先确定椭圆的中心 , 然后确定两对称轴 ( 相互垂直 ), 完成绘制。通过三点画一椭圆：单击Ellispe( 椭圆 )工具栏中的 按钮，首先确定椭圆的一轴 , 然后确定另一轴线的一个端点 , 完成操作。通过焦点画一椭圆。单击Ellispe( 椭圆 ) 工具栏中的 按钮 , 首先确定椭圆的两个焦点 , 然后确定椭圆上一点 , 完成操作。重新构建曲线绘制曲线是 Rhino建模中很重要的一门技巧 , 每一次画好的曲线往往要经过调整在达 到所要的效果。另外我们也可以先画出一些基本曲线 , 如圆、椭圆 , 然后通过移动控制 点来改变它们的形状。按 F10 键打开曲线上的控制点编辑模式 , 按 Fl l 键则关闭控制点 编辑模式。另外可通过增加控制点来微调曲线 , 具体步骤如下：t1 、选择菜单 Curve/Edit Tools/Rebuild 或 单击主工具栏的能图标 , 选择要重新构建的曲线 , 系统将弹出 Rebuild Curve 对话框 。t2 、在 Point 编辑框中 , 我们可以通过增减控制点的数目 , 更改曲线阶数来调整曲线。经过重新设定控制点的方法 , 可使曲线上的控制点分布很均匀。构造曲面通过画三点或四点来构造曲面单击surface( 曲面 ) 工具栏中的 按钮 , 按照系统的提示 , 依次输入第 1 个、第 2 个、第 3 个角点 (corner point ) 的位置。然后按 Enter 键或鼠标右键 , 即可通过 三个角点构造一个曲面。你也可以继续输入第 4 个角点的位置 , 即通过 4 个角点来构造由面。 如果你在同一个作图平面内输入 3 个或 4 个点 , 画出来的将是干个平面。可以在不同的视图中输人点或者使用升降模式 (elevator mode) 来画点以构造一个非平面曲面 。单击 Surface ( 曲面)工具栏中的 图标 , 按照系统的提示 , 依次选择用来构造在曲面的曲线 ( 最多 4 条 ), 按 Enter即可完成曲面的构造。通过若干个点来构造矩形面用鼠标左键按住Surface( 曲面 ) 工具栏中的 按钮 , 系统将弹出 Plane ( 平面 ) 工具栏：1.两点构造矩形面单击 Plane ( 平面 ) 工具栏的 按钮 , 按照系统提示 , 先确定第一个角点 , 然后可以拉出一个矩形面 , 最后单击鼠标左键确认。该命令有一可选参数 Deformable( 可变 形 ), 可以改变该矩形面上的 U 、 V 线 (Udegree/VDegree) 的数目以及 U 方向和 V 方向上控制点 (UpointCount/VpointC011 日 t) 的数目。通过增加控制点 , 可以更精细控制该平面 , 以便对该平面进行任意的变形。2画三点确定一矩形面单击 Plane ( 平面 ) 工具栏的自 1 按钮 , 按照系统提示 , 画两点以确定平面的一条边 , 然后拖动鼠标 , 拉出一矩形平面 , 最后按鼠标左键确认。3 画一个与当前视图的作图平面相垂直的矩形平面单 plane ( 平面 ) 工具栏的且 j 按钮。在命令栏提示 Start of edge 后 , 在当前视窗的作图平面上 , 确定第一点。在命令栏提示 End of 、 edge 后 , 画另一点 ( 这两点的连线就是要画的矩形面和作图平面的交线 ) 。在命令栏提示 Height of rectangle 后 ,确定该矩形面的长 , 即可完成操作。4通过三个或更多个点来构造矩形平面这个命令的操作模式与前面的画三点确定一矩形平面略有不同。用来构造平面的点对象必须在命令执行前已存在。单击 Plane ( 平面 ) 工具栏的制按钮 , 按照系统的提示，在作图平面上选择三个以上的已经存在的点对象 , 选择完成后 , 按 Enter 键结束。5构造一个切割平面单plane( 平面 ) 工具栏的 按钮 , 执行以下操作：t1在命令栏提示 Select objects for cut planes 后 , 选取被切割的对象 ( 可以选取多个 ), 按 Enter 键结束。t2在命令栏提示 Start of cut plane 后 , 表示画切割线 ( 用来定义切割平面 ) 的 E起点。3.在命令栏提示 EI1d of cut plane 后 , 表示画线的终点。( 此时命令栏中的提示又重复至 2，以画多个切割平面 , 按 Enter键结束。4.最后画出来的平面垂直于将当前的作图平面。该平面将穿过所用选中的对象 , 并且该平面足够大以与各个对象相交。挤伸曲线以构造曲面按照一定轨迹挤伸 (Extrude) 曲线 , 生成的曲面属于运动由 面。用鼠标左键按住 Surface( 四面 ) 工具栏的口 按钮 , 系统将弹出 Extrude 工具栏。1.直线挤伸曲线构造曲面此功能沿着一直线挤伸由线 , 从而形成曲面。单击 Extrude 工具栏中的 按钮，命令栏中提示 Select curves to extrude 后 , 选取要挤伸的曲线 ( 可以有多条 ), 按 Enter 结束选取。在命令栏中提示 Extrusion distance(Direction BothSides Tapered) 后 , 可以直接在命令栏中输入要直线移动的距离 , 或者直接在作图平面上用鼠标拖动确定其长度。挤伸曲线构造曲面的一些可选参数如下 :Direction： 缺省的挤伸方向是垂直于作图平面的。也可以通过该可选项来改变挤伸的方向。命令栏中提示Extrusion distance(Direction BothSides Tapered)时，按D键。首先选取一基点，然后拉出一直线代表挤伸曲线的方向。通过一系列曲线放样成曲面 (Loft)这是 Rhino 中构造曲面的最重要也是最常用方法之一。单击曲面 (surface) 工具栏中的Htj 按钮 , 执行以下操作：1.在命令栏中提示 Select curves to loft 后 , 选取要进行放样的曲线 , 即可进行放样。关于放样曲线的选取 , 也有不少细节：选取的类型：选取的必须都是封闭的 ( 或都是不封闭的 ) 曲线。若选中的曲线同时含有封闭和不封闭的曲线 , 放样操作将不会继续。选取的顺序：大致想象一下 , 你要放样成型的曲面。然后按照曲面通过曲线的顺序 , 依次选取放样曲线。否则放样后形成的曲面将出乎你的意料。选取的位置 : 若你选择不封闭 (open) 的曲线进行放样操作。选择曲线时鼠标选择的位置应该靠近同一方向的端点。否则放样成型的曲面与预期的也将是相差甚远。曲线选取完毕后 , 按 Enter 键或鼠标右键结束选取。如果你选取的是不封闭的曲线 , 直接进入第 4 步。如果你选取是全封闭的曲线 (closed curve) 。在命令栏提示 Select seam point to adjust (FlipDirection Automatic Natural) 后 , 调整各个曲线接合点的位置 ( 系统对封闭曲线进行操作时 , 要以接合点来作为放样操作的参考点 ), 以得到不同形状的曲面 ( 各个曲面的接合点连成的曲线 , 将表示为曲面的轮廓线 , 可以在透视图上直观的看到 ) 。放样操作是一个复杂的参数化过程。在 Style 下拉框中可以选择 Loft 的风格 , 有 5 种风格可供选择：Normal: 系统在进行操作时 , 会按照一定的方向进行放样 , 此模式选择 Chord-length ( 弦长 : 沿放样方向 , 一直线与两放样曲线相交 , 交点间的距离为弦长 ) 进行参数化。Loose: 使用松散模式 , 允许生成的曲面偏离放样曲线 ( 也就是不通过放样曲线 ), 通过这样来平滑曲面。但是生成曲面的控制点会落在放样曲线上。Tight 使用紧凑模式 , 生成的曲面将紧贴放样曲线。该模式使用 Square root of ChordLength( 弦长的平方根 ) 进行参数化。Straight sections 此模式使放样曲线间各部分由面平直。Developable: 将为每对放样曲线生成 Developable( 可展开的 ) 曲面。使用此模式要花较长的时间。在后面详细介绍 Developable 曲面。勾选 Close loft 复选框 , 创建一个封闭的曲面。勾选 Shaded preview 复选框 , 使用阴影模式预览。在 Simplify 框中 , 可以选择 Rebulid 来重建放样曲线 , 在旁边的编辑框中输入控制点的数目 , 或者选择 Refit, 在旁边的编辑框中调整放样由线的容差。完成放样的设置之后 , 可以单击【 Preview 】按钮 , 预览效果 , 单击【 O K 】2 旋转曲线构造曲面在空间中旋转曲线构造曲面 , 其关键在于绘制剖面线。旋转命令有两种类型的旋转方法 : 一种是曲线按照旋转轴进行旋转 ; 另一种则是曲线沿路径曲线并按旋转轴进行旋转。两种方式的共同点是必须有旋转轴。1. 旋转成型 (Revolve)左键单击曲面 Mace) 工具栏中的 按钮。在命令栏中提示Select curve to revolve 后 , 选取要旋转的曲线。在命令栏提示Start of revolve axis后，确定旋转轴的起点，在命令栏中提示 End point of revolve axis 后 , 确足旋转轴的终点。此时系统将弹出 Revolve option ( 旋转选项 ) 对话框。选择Deformable With control point, 即可更改控制点的列数。 在 Start angle 和 End angle 里可更改旋转的起始和终止角度。勾选复选框 Delete curve to revolve, 曲面成型后删除旋转曲线。 完成设置后 , 单击OK 按钮 。2. 带路径旋转 (Rail Revolve)用鼠标右键单击曲面surface) 工具栏中的业钮。在命令栏中提示Select profile curve后， 选取轮廓曲线。在命令栏中提示 select path curve 后确定旋转轴 (AXis ), 即可完成操作。曲线沿路径扫掠构造曲面 (Sweep)扫掠曲线沿着扫掠路径在空间中运动而形成曲面 , 有一路扫掠和二路扫掠两种。一路扫描 (Sweep1)单击Surface工具栏中的 按钮 , 执行以下操作：命令栏中提示 Select rail curve 后 , 选择扫掠路径曲线 , 只能有一条。命令栏中提示 Select cross-section curves 后 , 选取扫掠曲线 , 也即扫掠剖面线 ,可以有多条。系统弹出 Sweep l Rail Options 对话框。其设置与放样设置 , 扫描样式 (Sweep Style) 下拉框中 , 有如下几种选项： Freeform twisting( 自由扭曲 ) 。Roadlike top ( 保持扫掠曲线与顶视图作图平面所成角度不变 ) 。勾选 Closed Sweep 复选框 , 生成一闭合曲面 , 仅在选取三条以上扫掠剖面线时有效。单击【 Preview 】按钮 , 可以预览一下效果Roadlike frOIlt( 与前视图作图平面所成角度不变 )Roadlike right ( 与后视图作图平面所成角度不变 ) 。生成遮盖曲面 (Drape)此功能可以形象描述为 : 用一块柔软的布 ( 足够大 ) 覆盖在一个物体上 , 此时这块布的形状就是所形成的曲面。单击 Surface工具栏中的 按钮 , 命令栏中提示Drag a window over area to drape 后 , 用鼠标在视图上画一芬框此方框中的区域就是这块布 要覆盖的范围。总通过位图各像素点的颜色值生成曲面插入一张位图 , 位图上各个点的颜色值体现为与作图平面的高度 , 从而生成类似地形图的曲面。单击 Mace 工具栏中的型按钮 , 系统将弹出选择文件对话框 , 选择一时图。然后在命令栏中拉出一矩形框以确定生成由面的范围 , 此时系统将弹出 Heightfield 对话框。单击【 O K 】按钮完成操作。生成由面要耗费一定时间。尺寸标注用鼠标左键按住标准工具栏中的（水平标注）按钮，系统将显示（尺寸标注）工具栏。从中可以建立水平、垂直、角度等各种类型的尺寸标注。建立尺寸标注时可以使用对象捕捉模式。水平标注单击尺寸标注工具栏中的水平标注按钮，执行以下操作：命令栏中提示First dimension point后，确定水平标注的始点。命令栏中提示Second dimension point后，确定水平标注的终点。命令栏中提示Dimension line location后，确定标注线的位置，完成操作。垂直标注垂直标注的建立步骤与水平标注完全相同。对齐标注建立对齐标注的操作和建立以上两种标注的操作相同。旋转标注单