CatiaV5曲面变形初探课件

曲面优化工具命令WorkingWiththeGenerativeShapeOptimizerWorkbenchBumpWrapCurveWrapSurfaceShapeMorphing曲面优化工具命令BumpBeforeAfter变形中心：中心点处变形量最大，向外渐变，直至边界处为0。变形方向：缺省为曲面法向。变形距离：中心点沿变形方向的最大变形距离。曲面鼓包（Bump）：通过变形生成鼓包。需定义变形范围，变形中心点，变形方向，变形大小。变形边界：必须是落在曲面上的曲线。变形边界连续性：变形鼓包在边界处与原始曲面的连续性，可以是点连续，切矢连续，曲率连续。投影方向：若变形中心点不在曲面上，则将该点沿投影方向向曲面投影得到的点作为实际变形中心。中心曲率：缺省为1（图示A）；<1,面型趋于平坦（图示B）；>1，面型趋于陡峭（图示C）。Thistaskshowshowtodeformsurfacesbasingthedeformationoncurvewrapping,thatismatchingeachreferencecurveontoatargetcurve.

Thedeformationisthendefinedbythetransformationofthereferencecurvesintotargetcurves.

根据曲线变形（Wrapcurve）：参考两个已知曲线的相对关系对原始曲面进行变形，从而得到变形结果。已知曲线不必落在原始曲面上。曲面优化工具命令WrapCurve先选参考曲线，再选目标曲线，不能打乱，选完一对后在此显示。Youmustalwaysselectsuccessivelyareferencethenatargetcurvetodefineapair.Youcannotselectallreferencecurves,thenalltargetcurvesforexample.Whenseveralpairsofcurvesareselected,theymustbeordered,notrandomlyselected.多组线的选择须注意顺序。Referencecurvesshouldnotintersecteachother,norshouldthetargetcurvesshouldintersecteachother.参考曲线之间或目标曲线之间不能相交。Referenceandtargetcurvescanbemulti-cells.Joined,blended,ormatchedcurves,forexample,canbeusedasreferenceortargetcurves.参考曲线或目标曲线可以是组合曲线。

BeforeAfterCurveWrappingDeformationwithFixedReference曲线变形之固定参考曲线：考虑到在很多场合下，需要与周边曲面保持连续性，此时可以使用通过固定参考曲线，并指定连续类型，点连续，切矢连续或曲率连续。具体操作：选择参考曲线后，将鼠标移至“ReferenceXXX”字样上，右键弹出下拉菜单，并选择“Fixedreferencecurve”，同时在对话框里将自动跳过目标曲线的配对，直接换行进入下一个配对的选择，如下图。并不只是首末参考曲线能设置固定，中间的也可以，只是不能进行连续性约束。曲面优化工具命令WrapCurve目标曲线空出连续性的选择右键弹出菜单也可以在此勾选，效果一样EditingaDeformedSurface曲线变形之修改编辑：包括增加或移除参考曲线-目标曲线配对，固定参考曲线，添加约束等。关于约束：只可以对首末参考曲线进行连续性的约束，但不能保证完全约束到位，有时可能只是近似。曲面优化工具命令WrapCurveRef1：固定，曲率Ref3：固定Ref2：无目标曲线无目标曲线曲面优化工具命令WrapCurve关于脊线：默认第一条参考曲线即为脊线，但脊线若过短，如小于曲面的边界框，则系统会自动延长脊线，相应的其它配对曲线也会自动作延长。也可以选择已知曲线作为脊线。关于投影方向：在下一页有具体描述。系统自动计算方法：脊线与法平面的交点为P1，最后一条参考曲线与法平面的交点为P2，投影方向定义为在法平面内，P1－P2连线的垂直方向。HowIstheDeformationComputed?ThedeformationiscomputedineachplaneP,normaltothespine.Bydefaultthespineisthefirstreferencecurve,butyoucanselectanewspineusingtheSpinefieldintheReferencetab.IneachplaneP,thesystemcomputestheintersectionbetweentheplaneandeachcurve.

Acurve(Cr)iscreatedbetweenthefirstintersectionpoint(Ir1)andthelastintersectionpoint(Irn)onreferencecurves,passingthroughalltheintersectionpointsbetweenthesetwo.

Similarly,acurve(Ct)iscreatedpassingthroughalltheintersectionspointsbetweenthefirst(It1)andthelastintersectionpoint(Itn)ontargetcurves.Then,foreachpointQ,resultingfromtheintersectionofthesurfacetobedeformedwiththeplane,QisprojectedontothecurveCraccordingtotheprojectiondirection(dir).Thisprojectiondirectionisthevectorialproductof:vector(lspine,lr2)^vectornormaltoP.

TheresultoftheprojectionofpointQisthepointQr,whichparameteronCrisv.

Similarly,apointQtiscreatedonthecurveCt,withthesamevparameteraspointQroncurveCr.ThenQd,thatisthetransformationofpointQaccordingtothewrapcurvedeformation,isobtainedbyadding:Q+vector(Qr,Qt)曲面优化工具命令WrapCurve3Dview,where:r1,r2arethereferencecurvest1,t2arethetargetcurvesPisaplanenormaltothespinePlanarview,where:Ir1:istheintersectionbetweenPandr1Ir2:istheintersectionbetweenPandr2It1:istheintersectionbetweenPandt1It2:istheintersectionbetweenPandt2曲面优化工具命令WrapCurve3Dview,where:r1,r2arethereferencecurvest1,t2arethetargetcurvesPisaplanenormaltothespinePlanarview,where:Ir1:istheintersectionbetweenPandr1Ir2:istheintersectionbetweenPandr2It1:istheintersectionbetweenPandt1It2:istheintersectionbetweenPandt2曲线变形之原理：首先，所有的变形都在脊线的法平面内进行。所有参考曲线与法平面的交点连线记为Cr，所有目标曲线与法平面的交点连线记为Ct；脊线与法平面的交点记为Is，最后一条参考曲线与法平面的交点记为In，方向dir与“Is－In”连线垂直；曲面与法平面的交线的任意一点记为Q，将Q沿方向dir向Cr投影，得到Qr，Qr在Cr上的位置记为v；根据V值，在Ct上找到Qt点，将Qr－Qt记为矢量V；以Q为起点，根据矢量V，得到最终变形点Qd。Q的投影点Qr，其在曲线上的位置记为v.CrCtBeforeAfterWrapSurface：DeformingSurfacesAccordingtoSurfaceWrappingThistaskshowshowtodeformsurfacesbasingthedeformationontheprojectionoftheelementtobedeformedontotwodefinitionsurfaces.根据曲面变形（Wrapsurface）：根据两个已知曲面的关系产生变形，从而得到变形结果。曲面优化工具命令WrapSurfaceBeforeAfter共有3种曲面变形方式：3D：Normal：Withdirection：3DNormalWithdirection3D变形法：以一点A为例，将点A往参考曲面上投影得到投影点B。自动寻找点B在目标曲面上的匹配点C，直线段BC即为变形距离值,记为L。将点A沿BC方向平移L，即得到变形点D曲面优化工具命令WrapSurface曲面变形方式之3D：曲面变形方式之Normal：Normal变形法：以一点A为例，将点A往参考曲面上投影得到投影点B，直线段BC即为变形距离值,记为L。自动寻找点B在目标曲面上的匹配点C。将点C沿该点法向平移L，即得到变形点DThedeformedpointiscomputedasfollows:Q=P+(Pts-Prs)。Youneedtoselectadeformationdirection(herePlane.1):曲面优化工具命令WrapSurface曲面变形方式之Withdirection：3D变形法：以点P为例，将点P沿指定方向在参考曲面和目标曲面上分别投影，得到投影点Prs和点Pts，直线段PrsPts即为变形距离值,记为L。将点P沿投影方向的反方向平移L，即得到变形点Q。Whenthedefinitionsurfaces(referenceortargetsurface)aretooshorttoallowtheprojectionofthesurfacetodeform,thesesurfacesareautomaticallyextrapolatedprovidingtheyaremono-cell.Thesizeoftheresultingelementmaynotbeidenticaltothatoftheinitialelement,ifthereferenceandthetargetsurfacesdonothavethesamesize.Referenceandtargetsurfacesmustbemadeupmono-cellelementsforthe3DandNormaltypes,howevertheycanbemadeupmulti-cellelementsfortheWithdirectiontype.参考曲面和目标曲面通常要比原始曲面大，若小于原始曲面，系统会自动延长以便能找到相应的投影点，但前提是这些面须是单面。变形结果面的大小可能与原始曲面有差异，这取决于参考曲面和目标曲面的相对大小。据此，若希望变形后的结果尺寸不发生较大变化，就需要选择合适的参考曲面和目标曲面。对于3D和Normal两个模式，参考曲面和目标曲面必须都是单面。但Withdirection模式可以使用多面片组合体。Thistaskshowshowtodeformsurfacesbasingthedeformationonshapemorphing,thatismatchingeachreferencecurveorpoint(referenceelements)ontoatargetcurveorpoint(targetelements).Theelementsusedforthedeformationdonotnecessarilylieontheinitialsurface.曲面变形（ShapeMorphing）：根据已知参考曲线或参考点与目标曲线或目标点之间的匹配关系，对已知曲面进行变形处理，从而得到变形结果。曲面优化工具命令ShapeMorphingBasicshapemorphingdeformation先选择已知