關于創(chuàng)建三維曲面

曲面建模提供創(chuàng)建和編輯關聯(lián)曲面及 NURBS 曲面的功能。

曲面是無限薄的殼體三維對象。有兩種類型的曲面：程序和 NURBS。

• 程序曲面

  可以是關聯(lián)曲面，即保持與其他對象間的關系，以便可以將它們作為一個組進行處理。

• NURBS 曲面

  不是關聯(lián)曲面。此類曲面具有控制點，使用戶可以一種更自然的方式對其進行造型。

使用程序曲面可利用關聯(lián)建模功能，而使用 NURBS 曲面可通過控制點來利用造型功能。下圖中左側顯示了程序曲面，右側顯示了 NURBS 曲面。

三維曲面建模

曲面模型是不具有質量或體積的薄抽殼。AutoCAD 提供以下兩種類型的曲面：程序曲面和 NURBS 曲面。

• 使用程序曲面以利用關聯(lián)曲面搭配它們的定義曲線。
• 使用 NURBS 曲面可通過控制點來利用造型功能。

一個典型的建模工作流是，使用網格、實體和程序曲面創(chuàng)建基本模型，然后將它們轉換為 NURBS 曲面，以設置其他形狀。

可以使用多種用于實體模型的相同工具來創(chuàng)建曲面模型，例如掃掠、放樣、拉伸和旋轉。還可以通過對其他曲面進行過渡、修補、偏移、創(chuàng)建圓角和延伸來創(chuàng)建曲面。

選擇曲面創(chuàng)建方法

可以使用下列方法創(chuàng)建程序曲面和 NURBS 曲面：

• 基于輪廓創(chuàng)建曲面。

  使用 EXTRUDE、LOFT、PLANESURF、REVOLVE、SURFNETWORK 和 SWEEP，基于由直線和曲線組成的輪廓形狀創(chuàng)建曲面。

• 從其他曲面創(chuàng)建曲面。

  過渡、修補、延伸、圓角和偏移曲面以創(chuàng)建新的曲面（SURFBLEND、SURFPATCH、SURFEXTEND、SURFFILLET 和 SURFOFFSET）。

• 將對象轉換為程序曲面。

  將現(xiàn)有實體（包括復合對象）、曲面和網格轉換為程序曲面 (CONVTOSURFACE)。

• 將程序曲面轉換為 NURBS 曲面。

  無法將某些對象（例如網格對象）直接轉換為 NURBS 曲面。在這種情況下，可將對象先轉換為程序曲面，然后再將其轉換為 NURBS 曲面 (CONVTONURBS)。

了解曲面連續(xù)性和凸度幅值

曲面連續(xù)性和凸度幅值是創(chuàng)建曲面時的常用特性。創(chuàng)建新曲面時，可以使用特殊夾點指定連續(xù)性和凸度幅值。

連續(xù)性是衡量兩條曲線或兩個曲面交匯時平滑程度的指標。如果您需要將曲面輸出到其他應用程序，連續(xù)性的類型可能很重要。

連續(xù)性類型包括：

• G0（位置）。

  僅測量位置。如果各個曲面的邊共線，則曲面的位置在邊曲線處是連續(xù)的 (G0)。請注意，兩個曲面能以任意角度相交并且仍具有位置連續(xù)性。

• 
  

• G1（相切）。

  包括位置連續(xù)性和相切連續(xù)性 (G0 + G1)。對于相切連續(xù)的曲面，各端點切向在公共邊一致。兩個曲面看上去在合并處沿相同方向延續(xù)，但它們顯現(xiàn)的“速度”（也稱為方向變化率或曲率）可能大不相同。

• 
  

• G2（曲率）。

  包括位置、相切和曲率連續(xù)性 (G0 + G1+G2)。兩個曲面具有相同曲率。

凸度幅值是測量曲面與另一曲面匯合時的彎曲或“凸出”程度的一個指標。幅值可以是 0 到 1 的值，其中 0 表示平坦，1 表示彎曲程度最大。

創(chuàng)建前后設定曲面特性

可以在創(chuàng)建曲面對象之前和之后設定用于控制各種曲面特性的默認設置。

• 曲面建模系統(tǒng)變量。

  曲面創(chuàng)建過程中有許多經常使用和更改的系統(tǒng)變量：SURFACEMODELINGMODE、SURFACEASSOCIATIVTIY、SURFACEASSOCIATIVITYDRAG、SURFACEAUTOTRIM 和 SUBOBJSELECTIONMODE。

• “特性”選項板。

  創(chuàng)建曲面對象及其子對象之后可以修改其特性。例如，可以更改 U 和 V 方向的素線數目。

關于創(chuàng)建程序曲面

可以使用多種方法從現(xiàn)有曲面或實體對象和子對象創(chuàng)建程序曲面。

您可以使用以下方法從現(xiàn)有曲面或實體創(chuàng)建程序曲面：

• 混合可在兩個現(xiàn)有曲面或實體之間創(chuàng)建過渡曲面
• 修補可在閉合曲面或曲線內創(chuàng)建曲面
• 偏移可通過設置距離曲面的指定距離來創(chuàng)建一個平行曲面或實體
• 指定兩個點可以在邊子對象、樣條曲線和其他二維和三維曲線之間的空間中創(chuàng)建平面曲面。
• 指定非平面邊或樣條曲線以構成網絡

創(chuàng)建程序曲面時，可使用 SURFACEASSOCIATIVITY 將這些曲面作為一個組進行處理。當修改面時，將只更新實體中的其他面，當修改關聯(lián)曲面時，所有相關的曲面都會更新以反映更改。

您也可以將其他對象（如網格和具有厚度的對象）轉換為曲面。

關于創(chuàng)建關聯(lián)曲面

關聯(lián)曲面會根據對其他相關對象所做的更改自動進行調整。

當曲面關聯(lián)性處于打開狀態(tài)時，創(chuàng)建的曲面將帶有與創(chuàng)建它們的曲面或輪廓之間的關系。

利用關聯(lián)性，可以：

• 重塑生成曲面所依據的輪廓形狀，以自動重塑該曲面的形狀。
• 將一組曲面作為一個對象進行處理。正如重塑實心長方體一個面的形狀會調整整個長方體一樣，重塑關聯(lián)曲面組中一個曲面或邊的形狀也會調整整個長方體。
• 對曲面的二維輪廓使用幾何約束。
• 可以指定數學表達式來導出曲面的特性（例如高度和半徑）。例如，指定拉伸后曲面的高度等于另一個對象長度的一半。

在添加對象并進行編輯時，所有對象將變得相關并生成一個從屬關系鏈。編輯一個對象可能影響所有關聯(lián)的對象。了解關聯(lián)性鏈是很重要的，因為移動或刪除鏈中的一個鏈接可能會破壞所有對象之間的關系。

注： 若要修改從曲線或樣條曲線生成的曲面的形狀，必須選擇并修改生成曲面所依據的曲線或樣條曲線，而不是曲面本身。如果修改曲面本身，將失去關聯(lián)性。

當關聯(lián)性處于啟用狀態(tài)時，將忽略 DELOBJ 系統(tǒng)變量。如果“曲面關聯(lián)性”和“NURBS 創(chuàng)建”都處于打開狀態(tài)，則曲面將創(chuàng)建為 NURBS 曲面而不是關聯(lián)曲面。

事先規(guī)劃模型可以節(jié)省時間；創(chuàng)建模型后用戶不能再返回并添加關聯(lián)性。此外，還應該小心不要將對象拖離組而不慎破壞關聯(lián)性。

關于創(chuàng)建 NURBS 曲面

當需要一種自由形式的方法來雕刻曲面形狀時，可創(chuàng)建 NURBS 曲面。

可通過啟用 NURBS 創(chuàng)建功能并使用用于創(chuàng)建程序曲面的很多命令來創(chuàng)建 NURBS 曲面。還可將現(xiàn)有程序曲面轉換為 NURBS 曲面。

NURBS 曲面以 Bezier 曲線或樣條曲線為基礎。因此，諸如階數、擬合點、控制點、線寬和節(jié)點參數化等設置對于定義 NURBS 曲面或曲線很重要。樣條曲線經過優(yōu)化可創(chuàng)建 NURBS 曲面，使用戶可以控制上述很多選項。下圖顯示了當選擇 NURBS 曲面或樣條曲線時顯示的控制點。

創(chuàng)建 NURBS 曲面的兩種方法

有兩種創(chuàng)建 NURBS 曲面的方法：

• SURFACEMODELINGMODE 系統(tǒng)變量。

  當該系統(tǒng)變量設定為 1 時，使用任何曲面創(chuàng)建命令。

• CONVTONURBS 命令。

  使用此命令將現(xiàn)有的任何程序曲面轉換到 NURBS 曲面。

事先規(guī)劃 NURBS 建模很重要，因為 NURBS 曲面無法轉換回程序曲面。