计算机辅助建模

第二章

曲线创建与编辑2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱2本章学习要求了解基本曲线知识掌握曲线绘制的具体方法学习编辑曲线等操作第二章曲线创建与编辑本章学习提纲2.1以数学形式定义的曲线2.2由几何体计算而定义的曲线2.3过点、极点或用参数定义的曲线2.4编辑曲线2.5小结2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱3概述几何体是通过“点-线-面-体”这样一个设计过程才形成的。因此，设计一个好的曲面，其基础是曲线的构造精确。UGNX6的基本曲线功能由构建曲线和编辑曲线两大部分组成。2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱4概述构建曲线编辑曲线2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱5概述“曲线”工具条分为三种曲线定义类型以数学形式定义的曲线（如直线、圆弧、圆、椭圆等）以根据几何体的计算而定义的曲线（如抽取曲线、交线、投影曲线、偏置曲线等）以点、极点或用参数定义的曲线（如样条、螺旋曲线、规律曲线等）2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱62.1以数学形式定义的曲线1、直线UG中的“直线”工具就是创建直线段的工具，“直线”是空间内任意两点间的连接线段，它有起点和终点。练习72页2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱72.1以数学形式定义的曲线2、圆弧和圆简单的圆弧和圆是通过“圆弧和圆”工具来完成创建。三点画圆弧从中心开始的圆弧/圆练习74页2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱82.1以数学形式定义的曲线3、直线和圆弧直线和圆弧工具条中的直线和圆弧创建工具一般用以创建空间的直线和圆弧练习75-84页2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱92.1以数学形式定义的曲线4、基本曲线

【基本曲线】对话框一般用于绘制非关联的直线、圆弧、圆。为了编辑这些曲线，该对话框还配有修建和编辑曲线参数（圆角、修剪和编辑曲线参数）命令选项。绘制曲线的基本方法有:1、直线2、圆弧3、圆4、圆角5、修剪6、编辑曲线参数2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱102.1以数学形式定义的曲线5、椭圆、抛物线和双曲线圆、椭圆、抛物线和双曲线在数学方程中同为二次曲线。二次曲线是由截面截取圆锥所形成的截线。单击【曲线】工具栏中的按钮进入椭圆绘制。通过定义中心点，输入长轴、短轴以及旋转角来绘制椭圆，其中长轴平行于x轴，短轴平行于y轴。椭圆2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱112.1以数学形式定义的曲线5、椭圆、抛物线和双曲线（续）单击【曲线】工具栏中的按钮进入抛物线绘制。在绘图区域指定抛物线顶点或者在弹出的【点】对话框中输入抛物线顶点的坐标值，则弹出【抛物线】对话框，设定抛物线参数，单击按钮即可生成抛物线抛物线2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱122.1以数学形式定义的曲线5、椭圆、抛物线和双曲线（续）双曲线单击【曲线】工具栏中的按钮进入双曲线绘制。在绘图区域指定双曲线中心点或者在弹出的【点】对话框中输入双曲线中心点的坐标值，则弹出【双曲线】对话框，设定双曲线参数，单击按钮即可生成双曲线。2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱132.1以数学形式定义的曲线6、矩形、多边形在平行于WCS坐标系的x-y平面内生成一个多边形。单击【曲线】工具栏中的按钮，弹出【多边形】对话框，用来设置多边形的边数。单击【曲线】工具栏中的按钮，弹出【点】对话框。通过选取两点来绘制矩形，也可以通过偏置曲线选项来绘制矩形。2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱142.2由几何体计算而定义的曲线1、桥接曲线桥接曲线是通过一定的方式把两条分离的曲线顺接起来。桥接曲线开始时为横跨两条曲线的端点，可以根据需要使用拉杆沿着曲线拖动其桥接位置。单击【曲线】工具栏中的按钮，弹出【桥接曲线】对话框。图为采用相切幅值及深度和歪斜两种方式创建的桥接曲线。【桥接曲线】对话框创建桥接曲线练习94-95页2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱152.2由几何体计算而定义的曲线2、偏置曲线

偏置曲线是通过距离原始曲线偏置一定位置的所有点而产生新曲线的过程，可以用来偏置边缘、直线、曲线、圆弧、圆锥曲线及自由曲线等。选择偏置对象后，输入间距，并设置为平行或者垂直，用规律控制等方式来进行偏置。单击【曲线】工具栏中的按钮进入偏置曲线操作，弹出的【偏置曲线】对话框如图所示。根据要偏置的实际情况，在【类型】下拉列表里面选择距离、拔模、规律控制或者3D轴向等偏置方式。【偏置曲线】对话框练习97页2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱162.2由几何体计算而定义的曲线3、抽取曲线抽取曲线是从一个或多个存在的实体或面上所抽出的曲线。单击【曲线】工具栏中的按钮，弹出如图所示的【抽取曲线】对话框【抽取曲线】对话框图2-38

抽取曲线练习99页2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱172.2由几何体计算而定义的曲线4、简化曲线简化曲线是将一条复合曲线简化成数段线段或圆弧，简化后的误差以系统设置的精度为准。单击【曲线】工具栏中的按钮，弹出图所示的【简化曲线】对话框。对话框中各选项意义如下。【简化曲线】对话框练习100页2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱182.2由几何体计算而定义的曲线5、连结曲线连结曲线用于把所选的连在一起的多条曲线连接成一条单一的样条曲线。单击【曲线】工具栏中的按钮，弹出如图所示的【连接曲线】对话框。在绘图区域中选择要连接的曲线，单击或按钮来连接曲线。【连结曲线】对话框连结曲线练习101页2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱192.2由几何体计算而定义的曲线6、投影曲线投影是将曲线、点或草图沿指定的方向投射到片体、面、平面或基准平面上的曲线操作。单击【曲线】工具栏中的按钮，弹出如图所示的【投影曲线】对话框。首先选择要投影的对象，然后选择要投影到的对象，根据选择投影到的对象的不同和实际需要，选择不同的投影方向，最后单击或按钮投影曲线。【投影曲线】对话框投影曲线练习103页2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱202.2由几何体计算而定义的曲线7、镜像曲线镜像曲线是指从穿过基准平面或平面来创建镜像曲线。练习104页2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱212.2由几何体计算而定义的曲线8、相交曲线相交曲线为两组相交物体的表面之间产生的相交曲线。单击【曲线】工具栏中的按钮，弹出如图所示的【相交曲线】对话框。首先选择第一组曲面，选取完后单击鼠标中键，然后选取第二组曲面。选取完后，单击或生成相交曲线【相交曲线】对话框相交曲线练习105页2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱222.2由几何体计算而定义的曲线9、截面曲线截面曲线是由基准面或平面与物体之间相交产生的曲线。单击【曲线】工具栏中的按钮，弹出如图所示的【截面曲线】对话框。根据不同的剖切平面所创建的截面曲线。【截面曲线】对话框截面曲线练习106页2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱232.2由几何体计算而定义的曲线10、缠绕/展开曲线将曲线缠绕至圆锥或圆柱面，或者将曲线从圆锥或圆柱面展开至平面上。缠绕曲线与展开曲线是一个相反的操作过程。练习107页2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱242.2由几何体计算而定义的曲线11、组合投影组合投影是结合两条存在的曲线、边、曲面的边缘、草图、线串的投影效果来生成一条投影线，即被投影的曲线按各自的投影方向投影，在投影过程中的交点的集合为生成的投影线，此时两条被投影的曲线在投影方向必须是相交的。单击【曲线】工具栏中的按钮，弹出如图所示的【组合投影】对话框。利用组合投影命令创建的投影曲线。【组合投影】对话框组合投影2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱25单击【曲线】工具栏中的按钮，弹出图所示的默认的【平面】对话框。根据所选类型的不同，弹出的对话框也有所差别，图为采用设定系数的方式时弹出的【平面】对话框。

默认的【平面】对话框【平面】对话框2.2由几何体计算而定义的曲线12、平面2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱262.3过点、极点或用参数定义的曲线1、创建点或点集一、点单击【曲线】工具栏中的按钮，弹出如图所示的【点】对话框。二、点集该命令可以在曲线或者面上创建点，而且还可以利用百分比、极点、结点等选项来创建点集。单击【曲线】工具栏中的按钮，弹出如图所示的【点集】对话框。

【点】对话框

【点集】对话框练习111页2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱272.3过点、极点或用参数定义的曲线2、样条利用【基本曲线】对话框的各种命令选项可以创建直线、圆弧、圆和倒圆等曲线。像椭圆、样条曲线、四边形、倒斜角等曲线可以通过选择菜单命令【插入】/【曲线】或者单击【曲线】工具栏中各相应按钮来创建。样条曲线又分为： 一、样条 二、艺术样条 三、拟合样条练习114页2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱282.3过点、极点或用参数定义的曲线3、螺旋线单击【曲线】工具栏中的按钮进入螺旋线的绘制。在弹出的【螺旋线】对话框中，如图2-12所示，在【圈数】文本框中输入要绘制螺旋线的圈数，在【螺距】文本框中输入螺旋线的螺距值，定义旋转方向（左手还是右手），再定义螺旋线的z轴方位，最后指定螺旋原点。单击按钮绘制默认下的图形。如图2-13所示。图2-12【螺旋线】对话框图2-13螺旋线图形

练习116页2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱292.3过点、极点或用参数定义的曲线4、规律曲线规律曲线是根据一定的规律或按照用户定义的公式而建立的样条曲线，它可以是二维曲线，也可以是三维曲线。规律曲线是使用规律定义曲线在x、y、z三个分量上的变化规律。对于各种规律曲线，往往需要使用不同的变化规律，例如，x分量是线性变化规律，y分量是根据某个公式规律变化，而z分量是常数。规律曲线在根据公式建立曲线时经常使用，同时也是参数化控制曲线的好方法。如图2-14为绘制一个规律曲线。图2-14利用方程绘制的规律曲线

练习119页2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱302.4编辑曲线概述曲线编辑工具包括编辑曲线参数、修剪曲线、修剪拐角、分割曲线、编辑圆角、拉长曲线、曲线长度及光顺样条等。2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱312.4编辑曲线1、编辑曲线参数随着要编辑的曲线种类的不同，会出现不同的编辑曲线参数数据。【编辑曲线参数】对话框其中又主要包括：一、直线的编辑二、圆弧/圆的编辑三、椭圆/椭圆弧的编辑四、样条曲线的编辑2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱322.4编辑曲线2、修剪曲线以一个或者多个边界对象来修剪曲线。2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱332.4编辑曲线3、修剪拐角该命令用来修剪两条不平行曲线到它们的交点，形成一个尖角，此时鼠标光标同时选中需要修剪或延伸的两条曲线，且选择指针中心位于需要修剪或延伸的角落处，如图所示。单击按钮，弹出如图所示的【修剪角】对话框，直接选择要修剪的两条曲线即可。修剪角图2-46【修剪角】对话框2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱342.4编辑曲线4、分割曲线利用该命令选项可以将曲线分割成多个节段。单击按钮，弹出如图所示的【分割曲线】对话框。【分割曲线】对话框其中主要类型又包括：一、【等分段】二、【按边界对象】三、【圆弧长段数】四、【在结点处】五、【在拐角上】

2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱352.4编辑曲线5、编辑圆角该功能用来修改倒圆的大小、修剪方式以及倒圆的位置。单击按钮，弹出如图所示的【编辑圆角】对话框。当选择好修剪方式后，选择要编辑的对象，按提示逐步操作，弹出如图所示的【编辑圆角】对话框，输入圆角参数后，单击来指定新的圆心大致位置，根据前面选择的修剪方式来确定是否修剪对象或者修剪对象的位置。如图所示的倒圆。【编辑圆角】对话框【编辑圆角】对话框【编辑倒圆】2024-07-22土木工程与力学学院蒋一萱362.4编辑曲线6、拉长曲线用来移动几何元素，并可拉长或收缩线段。对线段来说，若选取的是端点，则对线段进行拉长或收缩，否则为移动。单击按钮进入【拉长曲线】对话框，如图所示，通过在【XC增量】、【YC增量】和【ZC增量】文本框中输入增量值或者单击按钮，指定两点来设定