cam与cad技术应用平台电大-相关02-曲线样条

课程内容：本课程主要讲述UGNX5.0中样条线的基本概念和如何创建三种样条线完成目标：样条线的基本概念，如阶次、段数等样条线使用情况四种创建样条线的方法样条线与基本曲线的不同使用情况样条线的基本概念样条线的阶次（Degree):每个样条都有阶次

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这是一

定义曲线的多项式阶次的数学概念。阶次通常比样条线段中的点数小1。因此，样条线的点数不得少于阶次。UGNX最高可以使用24阶样条曲线。样条线的段数（Segment)：样条线可以采用单段和多段的方式生成。单段：单段样条线的阶次由定义点数量决定，阶次=点数-1。因此单段样条曲线最多只能使用25个点，这种构造方式受到一定的限制，定义点的数量越多，样条线的阶次越高，阶次越高样条线会出现意外结果，如变形等，而且单段样条线不能封闭，因此不建议使用单段构造样条线，多段：多段样条线的阶次由用户自己定义（≤24），样条线定义点数量没有限制，但至少比阶次多一点。在设计中，通常采用3-5阶样条线。定义点（Define

points):定义样条线的点。根据极点方法创建样条线没有定义点，在编辑样条线时可以添加定义点，也可以删除定义点节点（Knot

point)：节点即为每段样条线的端点。主要针对多段样条线的。单段样条线只有两个节点，即起点和终点；多段样条线的节点=段数-1开放和封闭：通常，样条是开放的，它们开始于一点，而结束于另一点。通过选择“封闭曲线”选项可以创建开始和结束于同一点的封闭样条。该选项仅可用于多段样条创建样条线的几种方式第一种主要用于工程设计，灵活性不强后两种主要用于工业设计，具有实时的反馈信息，即时调整样条的形状1、基本样条根据极点：样条线不通过定义点，定义点为样条线的控制点，此种方式有助于控制样条曲线的整体形状，以避免不必要的波动。通过点：样条线精确通过每一个定义点，样条线的光顺性差。拟合：在指定公差范围内将一系列点拟合成样条线，所有在样条线上的点和定义点之间的距离平方和最小，该方法有助于减少定义样条线的点数，提高曲线的光顺性。垂直于平面：样条线通过集合中所有平面，平面最多允许100重点：逆向工程中通常使用拟合的方式创建样条线通常都使用多段默认值阶次通常在3到5阶选点方式全部成链：只需选择起点和终点，在起点和终点之间的所有将被选中，这种方式应用点比较规则的情况。在矩形内的对象成链：用矩形框确定选点范围，然后在矩形框内指定起点和终点，此时矩形框内在起点和终点间的所有点将被选中。在多边形内的对象成链：与上式类，不同的地方为前一种为矩形，后一种为多边形，其它完全一样。点构造器：使用点构造器定义或选择点文件中的点：用于选择一个点数据文件来生成样条线。指定斜率自动斜率：系统根据选择的定义点，自动推测并计算该点的斜率。矢量分量：通过相对坐标定义斜率，首先选择一个定义点，再输入相对于该点坐标值增量

DXC、DYC、DZC,这两点的连线即为该点的斜率。指向一点的方向：通过指定一个点来定义斜率。首先选择一个定义点，再通过点构造器指定另一点，这两点的连线即为该点的斜率。指向一个点的矢量：朝一个点的矢量。与前一种方式类似，区别在于两点之间的距离对该点的斜率有较大的影响。曲线的斜率：根据所选曲线端点的斜率来定义样条线定义点的斜率。角度：使用一个角度值来定义样条线定义点的斜率，角度测量从XC轴开始，逆时针为正值。只在通过点创建样条线时有该选项此种方式最常用拟合方式根据公差：该方法根据样条线与点数据最大允许偏差生成样条线，可以非常近点数据，这样样条线更，光顺性差。根据分段：该方法根据指定样条线的段数来生成样条线，系统在不增加节点的条件下，最最大可能生成最好的拟合样条线，这种方法最常用。根据模板：系统根据已有的样条线来拟合，新生成的样条线与已有的样条线有相同的

阶次和节点顺序。拟合方式中赋予端点斜率指定斜率，与前面讲述的方法相同更改权值更改权值：用于改变定义点的权值，权值因素越大，样条线越靠近定义点；如果权值为0，样条在拟合时将忽略所选择的点，这在点数据较差时非常有用。2、艺术样条艺术样条创建方法类似于基本样条中

“通过点”创建样条线。但它有以下独特特征：在创建过程中，样条线会像橡皮筋一样在屏幕上动态显示，使样条线的形状实时反映给设计者打开该命令，同时出现点捕捉工具条，提供更直观的选点方式可视化的操作手柄可以动态控制切矢、曲率、相切模量创建的样条线有参数，可以动态修改样条线的参数样条线默认的阶数为5，可以修改可以在通过点和极点间切换通过点过极点点捕捉工具条通过“极点”方式生成的

样条线以“通过点”方式生成的样条线单段单段：单段选项只用于“过极点”创建方式关闭该选项，“封闭的”和“阶次”两选项可用打开该选项，“封闭的”和“阶次”两选项不可用。只能创建

开放样条线，阶次由“定义点数-1”来确定，在创建过程中阶次灰色显

示，跟据定义点数的增加阶次也会

相应增加单段样条线的节点为两端点匹配的结点位置对比两张图可以看出关闭该选项，在两端部位置曲率变化较大，打开该选项，两端部位置曲率变化较小封闭的在两种创建方式都可用封闭选项在极点方式下只有关闭单段复选框时才可用关联的关联：打开：生成的样条线与存在的点有关联性，点的位置变化后，样条线也会相应进行改变关闭：生成的样条线与存在点没有关联性，点位置的改变并不影响样条线阶次阶次：单段样条线不能设置阶次，根据定义点的数量自动确定阶次，最高24次通过点方式创建时，默认为5阶，可以改变阶次定义点数大于阶次+1时，双击生成的样条线，样条线还是以定义点的方式显示定义点小于等于阶次时，双击生成的样条线，样条线自动以控制点方式显示，控制点为阶次+1通过“极点”方式生成的样条线定义点数必须大于阶次+1，小于的话不能生成如果定义点大于阶次+1，样条线自动为多段样条线自动约束在曲面边界上创建样条线时，通过该选项可以指定样条与曲面的约束类型一般使用默认值就可以了图纸平面定义创建样条线时定义点所在的平面，有四个选项：视图：定义点位于平行于当前屏幕的平面内XC-YC：定义点位于XC-YC平面内

YC-ZC：定义点位于YC-ZC平面内

XC-ZC：定义点位于XC-ZC平面内速度样条线在创建时，鼠标放于定义点

上，鼠标右下角出现一个移动标识，按住鼠标左键可以移动定义点打开微调复选框，通过下面的滑杆可以调节鼠标移动定义点的快慢程度。如果滑块位于最左端，移动速度最慢，如果位于最右端，移动速度最快右键菜单创建样条线时，鼠标位于定义点上单击右键，会出现如上图所示菜单，主要用于指定该定义点的连续性和删除该定义点选择“指定约束”选项后，在定义点上出现如右图的四个控制点拖动控制点改变切矢方向拖动控制点改变曲率方向改变相切的幅值移动定义点改变值后单击右键删除点：直接删除定义点删除G1：删除改变的G1值删除G1幅值：删除改变的

G1幅值删除G2：删除改变的G2值打开曲线的曲率梳可以实时显示曲线的质量，对我们调整曲线非常有帮助如果样条线的定义点为其它曲线的端点，系统会自动弹出连续性选择按钮3、拟合样条拟合样条是根据指定点数据的方式生成样条线数据点可在成链的点集中，曲线上，曲面上或小平面体上可设置端点与

连续性约束可控制拟合的形状和精度拟合的样条线操作步骤指定拟合类型修改拟合参数选择目标方式选择第一个点和最后一点，系统预览拟合样条设置端点约束，可以图形窗口手柄上右键选择约束选项必须先约束端点