复杂产品空间线型规律分析

在完成了一定数量的简单产品三维线型建立后，需要更进一步学习中等复杂程度的产品的线型建立知识，即在二维线型及空间曲线上借助曲面投影，建立复杂的空间三维曲线。在原有的练习程度基础上又复杂了一些，但是借助投影工具的使用可以对三维线型的掌控进入到一个更高的层次阶段，从而全面理解产品的空间形态和特征曲线。

某些产品的空间曲线难以通过手工方式调节，图3-83所示的是一部充电宝，充电宝的白色壳体边线包含两个规则圆弧过渡，并且空间结构上又不在同一平面内，但是从任一平面视图方向去观察的话又是规则线型，因此需要用投影曲线的方式来辅助建立该产品的空间曲线。投影曲线工具的功能不仅可以更快速地实现曲线的建立，甚至可以先投影一个接近的曲线形态，然后手工编辑继续调整，不仅节省工作量，而且是提高准确性的好办法。

图3-83 充电宝外观及细节

首先在右视图内建立充电宝的截面图形，选择“直线”工具并打开“网格捕捉”方式，建立下方开口的矩形，在开口图形左上角处使用“直线”工具建立斜向的线段，然后使用“镜像复制”工具将该斜向线段沿着坐标轴中的绿色轴进行左右镜像复制，最终建立的图形形态如图3-84所示。

图3-84 主体截面图形

使用图3-85中红色箭头所指的“分割”或“剪切”工具，将开口矩形与斜向线段相交点左上侧的角线段去掉，对右边角线段也执行同样的操作，斜向线段只是作为分割或剪切工具的辅助线，在完成后可以删除掉，最后只留下三段直线段即可。

图3-85 截面图形剪切处理

在图3-86所示的红色箭头所指的“曲线编辑”工具上按住鼠标左键，然后选择红色线框内的“弧形混接”工具，分别在线段的端头处单击选择，这样会形成自然的曲线弧形过渡。对右侧的端头也执行同样的操作。也可以将刚生成的弧形混接曲线沿绿色轴线左右镜像复制。

图3-86 截面边角过渡

上面操作中完成的截面线段还是分离的5段线段，首先选择“组合”工具，将其合为一段单独线段，鼠标左键长按在图3-87中红色箭头所示的“曲面建立”工具，然后选取红框内的“直线拉伸”工具，在顶视图内进行双向拉伸，拉伸的长度为50mm，最终的拉伸立体曲面和截面图形的效果如图3-88所示。

图3-87 截面图形拉伸

下面回到前视图中，依然选择“直线”工具，左右对称建立如图3-89所示的三段黄色线段，两端倾斜的黄色短线段角度为45°。该操作需要打开“物件锁点捕捉”工具，左边的“平面模式”也要保持选中状态，捕捉的前三项保持选中，后边的捕捉操作基本上都需要保持该设置。先通过捕捉长线段端头建立垂直直线，然后使用“旋转”工具进行旋转操作，输入角度数值即可。要注意黄色线段的上端点一定要超出拉伸曲面的上表面一些，这样才能保证后期投影不出问题。接下来对线段的结合处进行倒角，选择“曲线”工具中的第一项“曲线圆角”工具，如图3-90所示，将红框内的倒角半径设置为2mm，然后分别选取两段线的端头完成倒角。

到这一步投影的曲面及曲线都已经准备完毕，下面长按鼠标左键选取投影工具中的第一项投影曲线，然后在前视图内选择视图内的所有物体，这里需要强调的是，要在前视图内完成操作（投影曲线的操作必须在非透视视图内完成，并且选择与投影方向垂直的视图）。完成后的投影曲线如图3-91中的黄色曲线所示，既保持原有的倒角特征，同时在四个边角处由投影和曲面作用形成新的弧形过渡，这种保持两种曲线特征的空间曲线通过投影曲线工具的灵活运用可以完美快速地实现，如图3-92所示。

图3-88 拉伸后的立体结构

图3-89 投影线形准备

图3-90 线形倒角

图3-91 线形投影(www.xing528.com)

图3-92 投影后立体曲线

在原来产品的白色壳体端线上还有一个很微妙的小曲面过渡，并且该小曲面两端都收于两侧倒角曲线与两侧长线段的结合处（图3-93红色箭头所指之处）。将红色箭头到数字框1之间的线选中按下“Ctrl+C”（复制）和“Ctrl+V”（粘贴）组合键，把曲线在原位置上进行复制后选择“旋转”工具，打开“捕捉”工具并且将旋转中心点设在红色箭头所指的曲线端头处，输入旋转角度数值5，这样就得到了红框数字2所示的新边界曲线。

图3-93 边角过渡面曲线建立

将原有的拉伸投影曲面隐藏起来，在透视图内观察现在完成的曲线，可以看到中间的截面曲线的两个端头长出了一小段，如图3-94红色箭头所示。下面使用“剪切”或“分割”命令将超出长侧边线的部分去除掉，这样就完成了白色壳体部分的空间三维曲线的建立。不过这只是完成了前半段，后面还要完成剩余的曲线细节工作。

图3-94 截面曲线剪切

首先将中间的截面图形选中，按下“Ctrl+C”（复制）和“Ctrl+V”（粘贴）组合键复制出两个曲线，然后把新复制出的曲线向右侧进行平移，保证“正交”选项打开，右侧两条曲线间的距离要略小于上下白色壳体间的距离，将完成后的所有曲线选中，再次进行上下镜像复制，完成后的曲线效果如图3-95所示。

图3-95 建立产品分割装饰线

最后只剩下端头处的USB等接头细节曲线，由于端头处并非是单一平面曲面，因此还需要再次使用“投影曲线”工具辅助设置。先建立投影所需的曲面准备，将黄色边线部分的线段全部选中并进行组合，得到上下两条长的边界曲线，如图3-96所示1和2红色箭头所指处，另外还需要在红色箭头3所指的端头处打开“捕捉”工具，建立一小段直线段。接下来需要执行“双轨扫掠”命令，如图3-96红色方框内所示，先选择1、2轨道，然后再选择3作为断面曲线，在弹出的菜单内（图3-97）将“封闭扫掠”选项选中，单击“确定”按钮就得到最终的完整扫掠曲面，如图3-98所示。

图3-96 产品外围曲面双轨扫掠

图3-97 双轨扫掠曲面参数

图3-98 端头曲线投影

最后在右视图内建立二维的USB等截面曲线图形，这里就不再详细赘述了。完成后选择曲面及需要投影的曲线，选中“投影曲线”工具完成最后的空间端面曲线，投影工作结束后将经过双轨扫掠的曲面隐藏，此次练习需要建立的空间立体曲线至此全部完成，如图3-99所示。虽然它们还只是一些抽象的空间曲线，其实对产品数字化建模而言，有了这些重要的线，那么最终的产品数字实体曲面只剩下很少的工作要去做，因为绝大多数的建模过程的70%～80%的时间是花费在线的建立上的。

当然在这里还是要展示一下最终的产品立体曲面效果（图3-100）。了解空间曲线的重要性并且坚持多做些练习训练要比盲目地直接用建模命令建立产品重要得多。逐渐掌握产品形态与空间曲线的特征，可保证后面能更快速准确地建立产品的数字化模型，不会望着产品兴叹而不知道从何处下手。

图3-99 产品三维立体曲线

图3-100 产品立体曲面