Создайте кривые и подгоните их по сканированным линиям.

После того, как Вы изготовили модель из пенопластового куба, сканируйте поверхность модели, чтобы получить серию сканированных линий, которые представляет Ваше создание. Если сканированные линии не выглядят точно так же как и пенопластовая модель, то это по той причине, что модель была изготовлена вручную и, как результат, маленькие поверхностные деградации, возможно, были получены при создании модели. Также возможно, что сканирующее устройство сделало ошибки из-за несоответствия в настройках для допусков. Независимо от причины ошибок, должно быть понято, что первичная роль сканированных линий - обеспечить направление для динамики модели. Перед началом поверхностного моделирования, используйте сканированные линии, чтобы добыть информацию о модели.

Подобно созданию эскиза на пенопластовом кубе, первом шаге в процессе поверхностного моделирования должно быть создание центральной линии, основываясь на сканированных данных.

1 Откройте файл Curve Fitting.wire.

2 Выберите все сканированные линии.

3 Выберите инструмент Cameras > Look at.

3 Повторите шаги 1 и 2 для слоя Z-scans. Остались видимы только линии Y-scan.

4 В этом пункте Вы извлечете выгоду от использования встроенной в SurfaceStudio утилиты. Выберите из меню Utilities > Plug-in manager.

5 Из списка утилит выберите Hide Unselected Objects.

6 Выберите опции Load/Unload и Auto Load.

7 Закройте окно Plug-in Manager.

8 Выберите Pick > Object и выберите сканированную линию, представляющую центральную линию.

9 Выберите ObjectDisplay > Hide Unselected Objects. Все не высвеченные сканированные линии скрыты, видима только выбранная центральная линия. (Чтобы сделать скрытые линии видимыми, выберите из меню ObjectDisplay > Visible).

Запомните эти шаги, позже в обучающей программе Вас попросят изолировать определённую сканированную линию или сделать слой видимым или невидимым.

Если помните, когда Вы были в мастерской, то обнаружили как трудно формировать линию центра за один шаг. Для того чтобы завершить модель, Вы сформировали три основных поверхности (внешняя сторона, середина и задняя сторона) и завершили модель добавляя два скругления. Следуя полученному в мастерской опыту, установите кривую в верхнюю часть центральной сканированной линии. Используйте алгоритм автоматической подгонки как, например, инструмент Curves > Fit Curve для этой части проекта.

1 На Viewing Panel переключитесь на вид сбоку, выбрав среднюю стрелку в нижнем ряду.

2 Дважды щёлкните по инструменту Curves > Fit Curve, чтобы открыть окно опций.

3 Выберите сканированную линию, которая представляет центральную линию, и установите опции в окне Fit Curve Control, как показано ниже.

Note Инструмент Curves > Fit Curve выбирает всю сканированную линию, но первоначально Вы будете заинтересованы в выборе только верхней части кривой.

4 Выберите крестик, который прикреплён к синему манипулятору, и перемещайте его вдоль сканированной линии для выбора только верхней части кривой.

Ваша кривая должна иметь сходство с показанной на приведённой выше картинке. По мере приобретения опыта в поверхностном моделировании Вы научитесь правильно определять размещение CV. Позже в этой обучающей программе термин "распределения Hull / CV" будет использоваться для описания размещения CV.

Перемещая крестик и изменяя метод подгонки, Вы сможете повлиять на распределение CV. Другой метод достижения хорошего распределения CV - выбирать CV и перемещать их на желаемую позицию. Тем не менее этот метод не рекомендован на данном этапе процесса моделирования, так как перемещение CV уничтожит историю создания кривой.

5 Повторите шаги 2–4 для передней и задней частей центральной линии. После монтажа трех частей центральной линии Ваша кривая должна иметь сходство с приведённым ниже рисунком.

Note Для того чтобы рассматривать все CV, связанные с объектом, щелкните по значку + опции Cv/Hull, расположенной на полке Display.

Затем должны быть созданы скругления между тремя основными кривыми. Другой полуавтоматический инструмент, Blend curve, будет использован для выполнения этой задачи. Blend curves могут испугать начинающего, так Вас попросят использовать ограниченное количество простых опций.

1 Нажмите и удерживайте кнопку Y-scans, чтобы открыть меню.

2 Выберите Set state > Reference из меню слоя.

3 Выберите инструмент BlendCrv Tools > Blend curve create.

4 Установите точку скругления (первая точка скругляющей кривой) в конечной точке верхней кривой.

5 Установите вторую точку скругления в конечной точке задней кривой. Прямая линия появится между верхней и задней кривыми.

6 Повторите шаги 4 и 5 для другой стороны кривой.

Note Число точек скругления может быть неограниченным, но следует понять, что каждая новая точка скругления увеличивает число интервалов на кривой скругления. Точка скругления также хранит обширный массив информации, которая определяет форму кривой скругления. Точка скругления по существу является руководством или ссылочной точкой для кривой скругления, которая могла бы взаимодействовать с кривой, поверхностью, изопериметрической кривой или кривой на поверхности. Для получения информации, связанной с точкой скругления, откройте информационное окно.

1 Выберите инструмент Pick > Point Types > Blend point и высветите точку скругления.

2 Выберите из меню Windows > Information > Information window.

Значение опции Continuity должно быть установлено на 0. Непрерывность является измерением того, как две поверхности или кривые соединяются. Для целей нашей модели, кривая скругления должна появиться как изогнутый переход между двумя сканированными линиями. Для того чтобы изменить кривую скругления, измените значение Continuity на 2.

 Позиционное (G0)

Этот тип непрерывности между кривыми подразумевает, что конечные точки кривых имеют ту же самую X, Y и Z позиции в мировом пространстве. Это минимальное требование для получения G0.

 Касание (G1)

Этот тип непрерывности между кривыми подразумевает, что касательные CV должны быть на одной линии.

 Кривизна (G2)

Этот тип непрерывности воздействует на третью CV кривой.

Если гребенка искривления не имеет гладкой переходной линии, могут быть применены дальнейшие уровни непрерывности, но не в этой обучающей программе. Чтобы улучшать гребенку кривизны вручную, измените положение трех CV, которые образуют непрерывность G2.

1 Выберите одну точку скругления.

2 Выберите инструмент BlendCrv Tools > Constraint Continuity > Blend constraint G2.

Кривая скругления изменяется с прямой линии на плавную переходную кривую между двумя сканированными линиями. Обратите внимание, Continuity изменилось на 2 (G2). Если форма кривой перехода не совершенна, Вы будете иметь возможность позже управлять формой.

3 Повторите шаги 1 и 2 для другой кривой перехода.

1 Выберите Pick > Nothing.

2 Изменяйте масштаб изображения сцены, пока Вы не получите ясное представление кривой перехода и сканированной линии.

3 Выберите сканированную кривую.

4 Включите отображение CV (значок + на панели управления).

Распределение CV кривой перехода очень хорошее, но кривая перехода не устанавливается на сканированную линию. Как Вы можете разрешить эту проблему?

Метод 1: Измените позицию конечных точек кривой.

Метод 2: Используйте манипулятор, чтобы изменять форму кривой перехода.

Прежде, чем Вы принимаете решение о том, как исправить эту проблему, следует остановиться, чтобы рассмотреть некоторые аспекты работы, которую уже закончили.

Распределение CV кривой перехода удовлетворительное, так что нет необходимости изменять это. Это оставляет Вам конечные точки, поскольку верхняя и задняя кривые все еще не утратили свою историю создания, Вы должны использовать небольшие пошаговые перемещения для манипулирования конечными точками.

1 Выберите инструмент Object Edit > Query edit.

2 Выберите заднюю кривую. Опять появляется окно Fit Curve Control и голубой манипулятор.

3 Переместите верхний крестик ближе к голубому манипулятору. Поскольку кривая перехода все еще присоединена к кривой (G2), она будет ей следовать.

4 В то время как Вы перемещаете крестик, присоединённый к задней кривой, обращайте внимание на то, как близко кривая перехода приближается к сканированной линии.

На этом этапе Вы должны полагаться на свои глаза, чтобы судить об отклонении от сканированной линии. Для этой обучающей программы Ваша работа не должна быть очень точной, но в случаях, когда работа должна быть более профессиональна, Вам потребуется помощь инструмента измерения, типа Locator.

Сканированная линия должна быть выбираемой.

1 Нажмите и удерживайте кнопку слоя Y-scan для открытия меню и выберите Set State > Pickable.

2 Выберите сканированную линию и кривую, которую Вы желаете измерить. Может быть выбрано более одной кривой.

3 Выберите инструмент Locators > Deviation > MinMaxCrvCrv deviation. Отклонение между выбранными объектами будет измерено и появится как локатор. На Control Panel Вы можете включить локатор расстояния On (+) или выключить Off (-).

4 Модифицируйте кривые и обратите внимание, как локатор отклонения корректирует статус отклонения.

5 После того, как Вы будете удовлетворены результатами, выберите и удалите локатор отклонения. Если Вы все еще не удовлетворены соответствием между сканированной линией и кривой перехода, можете исследовать другой метод изменения кривой перехода.

Точки сопряжения расположены по концам кривой перехода. Каждая точка сопряжения содержит информацию, которая может быть считана в информационном окне (Windows > Information > Information window).

Note Для полного контроля над формой, Вы всегда должны включать CV на Control Panel (+).

1 Выберите Pick > Nothing.

2 Выберите верхнюю точку сопряжения.

3 Откройте инструментальную панель кривой перехода.

4 Выберите инструмент BlendCrv Tools > Blend curve edit tangent. Появится новый манипулятор, отображаемый в виде голубой сферы и голубого прямоугольника.

5 Левой кнопкой мыши выберите сферу и перемещайте мышь удерживая кнопку. Обратите внимание на перемещение кривой перехода.

6 Повторите шаг 5 с использованием прямоугольника.

Note При управлении прямоугольником, движется второе и третье CV, при управлении сферой переместится только третья CV.

Вплоть до этого момента Вы попрактиковались в двух методах монтажа кривой перехода на сканированную линию. Первый метод изменяет ссылочные точки. Если первый метод не даёт требуемого результата, используйте манипулятор, чтобы изменять форму кривой перехода.

7 Повторите все эти действия для переднего перехода.

В реальной среде работы, где время часто является критическим фактором, при изменении качества связи точки перехода на CURVATURE (G2) Вы должны одновременно выбирать обе точки перехода, чтобы сохранять время.

Отвлекитесь на минуту, чтобы рассмотреть работу, завершённую к данному этапу обучающей программе. Как помните, ранее в обучающей программе Вы проводили управление отклонением вручную и использовали собственные глаза, чтобы чтобы оценить работу. Следующим шагом будет использование гребенки (эпюры) кривизны для проверки гладкости связей кривой.

1 Из меню слоя Y-scan выберите Set state > Reference.

2 Выберите все кривые.

3 Выберите инструмент Locators > Curve curvature.

Появятся локаторы, показывая гребёнки кривизны на выбранных кривых. Гребни кривизны - локаторы, Вы можете получить доступ к информации о них (тип отображения, например) через пункт меню Windows > Information > Information window. В большинстве случаев локатор гребня кривизны не обеспечит Вас всей необходимой информацией. Для того, чтобы получить больше информации, выберите полку Curvature на Control Panel и измените величину Comb Scale.

1 Выберите полку Curvature на Control Panel.

2 Измените значения для опций Comb Scale и Samples.

После изменения значений Comb Scale и Samples, Ваша кривая должна напоминать приведённый ниже рисунок.

Гребень показывает значительные прыжки величин в позициях на кривых перехода (не плавный переходный гребень кривизны). Если Вы должны оставить кривые в их текущем состоянии, следует принять во внимание искажение величин, как отмечено гребнями кривизны. Чтобы удалять любые искажения кривизны, Вы должны регулировать гребни в конце моделирования. Так как обработка кривых является сложной задачей, будьте осторожны при регулировке гребней на небольших приращениях. Фактически может потребоваться несколько лет, чтобы в совершенстве овладеть искусством управления кривыми. Тем не менее есть некоторые советы, которые позволят сократить этот процесс.

 Понаблюдайте за эпюрой кривизны верхней кривой. У ней имеется чистая дуга, поскольку CV установлены на регулярных интервалах.

 Попытайтесь увеличивать кривизну на конце верхней кривой. Чтобы выполнять эту задачу, управляйте непосредственно некоторыми из CV.

 Перемещение второго CV всегда имеет значимое влияние. Управляйте этим очень медленно, чтобы держать незначительное отклонение от сканированной линии, которой Вы уже достигли.

1 Выберите верхнюю кривую.

2 Из меню выберите Delete > Del constr history.

3 Вы будете запрошены, хотите ли Вы удалить историю создания кривой. Нажмите YES для подтверждения. Верхняя кривая больше не имеет истории Fit Curve.

4 Выберите CV, как показано на приведённом ниже рисунке.

5 В нижней части Control Panel выберите инструмент Control Panel > Evaluate > Move CV.

6 На полке CV Move установите два значения, связанные с Mode на SLIDE и CV. Выбранный CV теперь отображается с двумя стрелками, которые указывают направления доступного перемещения данного CV. Направление всегда направлено к следующему CV.

7 Выберите стрелку и слегка подвиньте CV.

8 Наблюдайте за изменениям кривизны по гребню.

1 Выберите из меню пункт Delete > Del all locators. Все зеленые гребни кривизны должны исчезнуть.

2 Выберите Layers > New, чтобы создать новый слой.

3 Дважды щёлкните по новому слою, напечатайте Center Line CRV и нажмите клавишу Enter.

4 При выбранном новом слое, выберите новую кривую, представляющую центральную линию.

5 Щёлкните по кнопке нового слоя и не отпуская кнопку переместитесь на пункт меню Assign. Выбранная геометрия будет назначена на новый слой.

6 Используя технику шага 4 сделайте содержимое нового слоя невидимым, перемещая курсор мышки вниз на пункт Visible в меню слоя. Марка позади опции исчезает и геометрия, назначенная на слой, становится невидимой.

7 Из меню выберите ObjectDisplay > Visible для отображения всех Y-сечений.

8 Повторите шаги 4-6, чтобы сделать слой Y-scan видимым.

9 Сохраните свою работу. На данном этапе обучающей программы Вы получите пустой экран.

 Точки сопряжения имеют специальную информацию, которая может быть доступна через меню Windows > Information > Information window, или может быть изменена с помощью опций, доступных в комплекте инструментов Blend curve.

 Подгонка кривой является сложным процессом, который должен провести к достижению баланса между плавным переходным гребнем кривизны и минимальному отклонению от сканированной линии.

 Расположение кривой никогда не фиксируется. Переходные кривые могут изменить конечные точки основных кривых.

Следуя за процессом, подробно описанном в начале консультации, Вы можете определить форму других двух направлений (передняя поверхность, или X- сканирования, и верхняя поверхность, или Z- сканирования). При подгонке новых кривых, Вам будут представлены некоторые новые методы. В общих же чертах Вы будете способными использовать те же самые процессы, подробно описанные в этом разделе, чтобы завершить следующий шаг.

X- сканирования (X- сканированные линии) отличаются от Y- сканирований.

 Линии X- сканирования проходят перпендикулярно центральной линии, в то время как линии Y- сканирования проходят параллельно центральной линии.

 смоделированные линии X- сканирования являются симметричными, линии одной половины симметричны линиям другой половины модели.

Из-за характеристик линий X- сканирования, возможно моделирование половины модели и получение второй половины зеркальным копированием другой половины.

Зеркальное копирование сохраняет время, но может вызвать и проблему. Работая вдоль плоскости Y в позиции Y0, целые поверхности как, например, верхняя поверхность, получаются цельными (без шва). С другой стороны, применяя метод моделирования половины модели, получаются две поверхности со швом между ними. Соединительные швы ведут к проблемам моделирования с гребнями кривизны. Например, изображение ниже показывает поверхность правой половины модели. Левая половина модели была получена зеркальным копированием правой. Обратите внимание, гребни кривизны имеют шов, пересекающий линию центра. Этот шов может быть модифицирован, но специальное внимание должно быть обращено на управление поверхностью.

Для контраста ниже показана единая поверхность, закрывающая весь верх модели. Гребенки кривизны, пересекающие линию центра гладкие и, в результате, Вы никогда не должны будете проверять вид гребенки кривизны, пересекающие позицию Y0.

Чтобы избегать проблем, созданных зеркальным отражением, все поверхности, которые пересекают линию центра должны быть созданы как одна поверхность.

Note Это не является обязательным правилом. Есть модели и ситуации, где может быть лучше использовать стратегию зеркального копирования.

1 Сделайте сканированные линии со слоя X-scan видимыми и выбираемыми. (Используйте пункты Visible и Set State > Pickable из меню для слоя X-scan).

2 Выберите одну сканированную линию из средней части и изолируйте её. (Используйте пункты меню ObjectDisplay > Hide Unselected Objects).

3 Для подгонки кривой к сканированной линии дважды щёлкните по Curves > Fit Curve для открытия диалогового окна с опциями.

4 Установите опции, как показано на приведённом ниже рисунке.

5 Используйте инструмент Curves > Fit Curve , как уже описывалось в одном из разделов ранее.

Как только Вы создали кривую и наложили её на сканированную линию, Вы можете использовать её в качестве руководства.

6 Выберите Pick > Nothing.

7 Выберите новую кривую.

8 В меню дважды щелкните по Edit > Duplicate > Mirror , чтобы открыть диалоговое окно Mirror Options.

9 Установите опцию Mirror Across на XZ и нажмите кнопку Go.

Теперь произведены две точки, по одной с каждой стороны модели, каждая с соответствующей позицией относительно линии центра. Следующий шаг в процедуре - создать реальную кривую.

10 Дважды щёлкните по иконке Curves > New Curves > New Curve (edit pts), чтобы открыть диалоговое окно опций.

11 Сконфигурируйте опции, как показано на приведённом ниже рисунке.

12 Создайте прямую кривую между двумя точками.

13 Выберите Pick > Nothing.

14 Удалите вспомогательную кривую.

15 Выберите средний CV и переместите его в направлении Z до получения формы сканированной кривой.

3 Нажмите квадратную иконку. Икона станет белой, чтобы показывать, что она занята.

4 Удерживайте в нажатом состоянии клавиши Shift и Alt. (Viewing Panel должна остаться открытой, чтобы выполнять изменение вида).

5 Используйте кнопки мышки, чтобы масштабировать вид.

Note Правая кнопка мыши масштабирует вид горизонтально и вертикально, средняя кнопка оперирует горизонтальным масштабом и левая кнопка сохранена для вертикального масштаба.

6 Для того, чтобы возвращаться в оригинальный вид, выберите опцию Perspective и удалите контрольную отметку. Вид должен возвратиться к естественному масштабу в орфографическом виде.

7 Если непропорционального представления недостаточно, выберите изображение круговой стрелки у основания Viewing Panel для вращения вида. Для того, чтобы вернуться в оригинальный вид, используйте черные стрелки, которые окружают иконки в виде автомобиля в средней части Viewing Panel.

8 Для того, чтобы выполнить переднюю/задняя кривую, используйте ту же самую технику, что использовалась для линий X- сканирования.

 Используйте инструмент Curves > Fit Curve.

 Сделайте зеркальное копирование подогнанных кривых.

 Создайте две точки редактирования кривой 5-ой степени.

 Сформируйте кривые 5-ой степени для пригонке к сканированной линии. Не забывайте перемещать соответствующие CV, чтобы поддерживать симметрию кривых. Также, при перемещении CV в направлении Y-, используйте непропорциональную шкалу и центрируйте основную точку.

При создании перехода между передней частью кривой и средней частью кривой, используйте точки редактирования кривых 5-ой степени, чтобы соединять мостом конечные точки.

После завершения работы над линией Z- сканирования точки редактирования кривой 5-ой степени выглядят подобно кривой, использованной для скругления линия центра. Обратите внимание, что текущая прямая линия не является кривой скругления. Вместо этого, степень 5 точки редактирования кривой позволяет использовать инструмент Object Edit > Align для формирования кривой в точках перехода.

1 Из меню слоя Z-scan выберите Set state > Reference.

2 Дважды щёлкните по инструменту Object Edit > Align, чтобы открыть окно опций.

3 Выберитесь кривую точки редактирования в выделенной точке, чтобы выравнивать кривую, начиная с выбранного конца.

4 Выберитесь верхнюю ссылочную кривую в выделенной точке, чтобы выравнивать первую выбранную кривую со второй выбранной ссылкой.

5 Установите опции инструмента Object Edit > Align, как показано на приведённом выше рисунке.

Установкой опции Continuity на TANGENT, Вы обратите внимание, что именно первая и вторая CV выделены желтым цветом. Если Вы измените Continuity на CURVATURE, Вы должны обратить внимание, как третья CV тоже выделится.

6 Повторите шаги 3-5 для другого местоположения.

Теперь должно быть ясно, что для достижения непрерывности кривизны на обеих сторонах кривой, минимальное число требуемых CV равно 6. Используйте степень 5 отдельных промежутков точек редактирования кривой, чтобы достичь этих результатов.