cam與cad技術應用平臺電大-相關02-曲線樣條

課程內(nèi)容：本課程主要講述UGNX5.0中樣條線的基本概念和如何創(chuàng)建三種樣條線完成目標：樣條線的基本概念，如階次、段數(shù)等樣條線使用情況四種創(chuàng)建樣條線的方法樣條線與基本曲線的不同使用情況樣條線的基本概念樣條線的階次（Degree):每個樣條都有階次

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這是一

定義曲線的多項式階次的數(shù)學概念。階次通常比樣條線段中的點數(shù)小1。因此，樣條線的點數(shù)不得少于階次。UGNX最高可以使用24階樣條曲線。樣條線的段數(shù)（Segment)：樣條線可以采用單段和多段的方式生成。單段：單段樣條線的階次由定義點數(shù)量決定，階次=點數(shù)-1。因此單段樣條曲線最多只能使用25個點，這種構造方式受到一定的限制，定義點的數(shù)量越多，樣條線的階次越高，階次越高樣條線會出現(xiàn)意外結果，如變形等，而且單段樣條線不能封閉，因此不建議使用單段構造樣條線，多段：多段樣條線的階次由用戶自己定義（≤24），樣條線定義點數(shù)量沒有限制，但至少比階次多一點。在設計中，通常采用3-5階樣條線。定義點（Define

points):定義樣條線的點。根據(jù)極點方法創(chuàng)建樣條線沒有定義點，在編輯樣條線時可以添加定義點，也可以刪除定義點節(jié)點（Knot

point)：節(jié)點即為每段樣條線的端點。主要針對多段樣條線的。單段樣條線只有兩個節(jié)點，即起點和終點；多段樣條線的節(jié)點=段數(shù)-1開放和封閉：通常，樣條是開放的，它們開始于一點，而結束于另一點。通過選擇“封閉曲線”選項可以創(chuàng)建開始和結束于同一點的封閉樣條。該選項僅可用于多段樣條創(chuàng)建樣條線的幾種方式第一種主要用于工程設計，靈活性不強后兩種主要用于工業(yè)設計，具有實時的反饋信息，即時調整樣條的形狀1、基本樣條根據(jù)極點：樣條線不通過定義點，定義點為樣條線的控制點，此種方式有助于控制樣條曲線的整體形狀，以避免不必要的波動。通過點：樣條線精確通過每一個定義點，樣條線的光順性差。擬合：在指定公差范圍內(nèi)將一系列點擬合成樣條線，所有在樣條線上的點和定義點之間的距離平方和最小，該方法有助于減少定義樣條線的點數(shù)，提高曲線的光順性。垂直于平面：樣條線通過集合中所有平面，平面最多允許100重點：逆向工程中通常使用擬合的方式創(chuàng)建樣條線通常都使用多段默認值階次通常在3到5階選點方式全部成鏈：只需選擇起點和終點，在起點和終點之間的所有將被選中，這種方式應用點比較規(guī)則的情況。在矩形內(nèi)的對象成鏈：用矩形框確定選點范圍，然后在矩形框內(nèi)指定起點和終點，此時矩形框內(nèi)在起點和終點間的所有點將被選中。在多邊形內(nèi)的對象成鏈：與上式類，不同的地方為前一種為矩形，后一種為多邊形，其它完全一樣。點構造器：使用點構造器定義或選擇點文件中的點：用于選擇一個點數(shù)據(jù)文件來生成樣條線。指定斜率自動斜率：系統(tǒng)根據(jù)選擇的定義點，自動推測并計算該點的斜率。矢量分量：通過相對坐標定義斜率，首先選擇一個定義點，再輸入相對于該點坐標值增量

DXC、DYC、DZC,這兩點的連線即為該點的斜率。指向一點的方向：通過指定一個點來定義斜率。首先選擇一個定義點，再通過點構造器指定另一點，這兩點的連線即為該點的斜率。指向一個點的矢量：朝一個點的矢量。與前一種方式類似，區(qū)別在于兩點之間的距離對該點的斜率有較大的影響。曲線的斜率：根據(jù)所選曲線端點的斜率來定義樣條線定義點的斜率。角度：使用一個角度值來定義樣條線定義點的斜率，角度測量從XC軸開始，逆時針為正值。只在通過點創(chuàng)建樣條線時有該選項此種方式最常用擬合方式根據(jù)公差：該方法根據(jù)樣條線與點數(shù)據(jù)最大允許偏差生成樣條線，可以非常近點數(shù)據(jù)，這樣樣條線更，光順性差。根據(jù)分段：該方法根據(jù)指定樣條線的段數(shù)來生成樣條線，系統(tǒng)在不增加節(jié)點的條件下，最最大可能生成最好的擬合樣條線，這種方法最常用。根據(jù)模板：系統(tǒng)根據(jù)已有的樣條線來擬合，新生成的樣條線與已有的樣條線有相同的

階次和節(jié)點順序。擬合方式中賦予端點斜率指定斜率，與前面講述的方法相同更改權值更改權值：用于改變定義點的權值，權值因素越大，樣條線越靠近定義點；如果權值為0，樣條在擬合時將忽略所選擇的點，這在點數(shù)據(jù)較差時非常有用。2、藝術樣條藝術樣條創(chuàng)建方法類似于基本樣條中

“通過點”創(chuàng)建樣條線。但它有以下獨特特征：在創(chuàng)建過程中，樣條線會像橡皮筋一樣在屏幕上動態(tài)顯示，使樣條線的形狀實時反映給設計者打開該命令，同時出現(xiàn)點捕捉工具條，提供更直觀的選點方式可視化的操作手柄可以動態(tài)控制切矢、曲率、相切模量創(chuàng)建的樣條線有參數(shù)，可以動態(tài)修改樣條線的參數(shù)樣條線默認的階數(shù)為5，可以修改可以在通過點和極點間切換通過點過極點點捕捉工具條通過“極點”方式生成的

樣條線以“通過點”方式生成的樣條線單段單段：單段選項只用于“過極點”創(chuàng)建方式關閉該選項，“封閉的”和“階次”兩選項可用打開該選項，“封閉的”和“階次”兩選項不可用。只能創(chuàng)建

開放樣條線，階次由“定義點數(shù)-1”來確定，在創(chuàng)建過程中階次灰色顯

示，跟據(jù)定義點數(shù)的增加階次也會

相應增加單段樣條線的節(jié)點為兩端點匹配的結點位置對比兩張圖可以看出關閉該選項，在兩端部位置曲率變化較大，打開該選項，兩端部位置曲率變化較小封閉的在兩種創(chuàng)建方式都可用封閉選項在極點方式下只有關閉單段復選框時才可用關聯(lián)的關聯(lián)：打開：生成的樣條線與存在的點有關聯(lián)性，點的位置變化后，樣條線也會相應進行改變關閉：生成的樣條線與存在點沒有關聯(lián)性，點位置的改變并不影響樣條線階次階次：單段樣條線不能設置階次，根據(jù)定義點的數(shù)量自動確定階次，最高24次通過點方式創(chuàng)建時，默認為5階，可以改變階次定義點數(shù)大于階次+1時，雙擊生成的樣條線，樣條線還是以定義點的方式顯示定義點小于等于階次時，雙擊生成的樣條線，樣條線自動以控制點方式顯示，控制點為階次+1通過“極點”方式生成的樣條線定義點數(shù)必須大于階次+1，小于的話不能生成如果定義點大于階次+1，樣條線自動為多段樣條線自動約束在曲面邊界上創(chuàng)建樣條線時，通過該選項可以指定樣條與曲面的約束類型一般使用默認值就可以了圖紙平面定義創(chuàng)建樣條線時定義點所在的平面，有四個選項：視圖：定義點位于平行于當前屏幕的平面內(nèi)XC-YC：定義點位于XC-YC平面內(nèi)

YC-ZC：定義點位于YC-ZC平面內(nèi)

XC-ZC：定義點位于XC-ZC平面內(nèi)速度樣條線在創(chuàng)建時，鼠標放于定義點

上，鼠標右下角出現(xiàn)一個移動標識，按住鼠標左鍵可以移動定義點打開微調復選框，通過下面的滑桿可以調節(jié)鼠標移動定義點的快慢程度。如果滑塊位于最左端，移動速度最慢，如果位于最右端，移動速度最快右鍵菜單創(chuàng)建樣條線時，鼠標位于定義點上單擊右鍵，會出現(xiàn)如上圖所示菜單，主要用于指定該定義點的連續(xù)性和刪除該定義點選擇“指定約束”選項后，在定義點上出現(xiàn)如右圖的四個控制點拖動控制點改變切矢方向拖動控制點改變曲率方向改變相切的幅值移動定義點改變值后單擊右鍵刪除點：直接刪除定義點刪除G1：刪除改變的G1值刪除G1幅值：刪除改變的

G1幅值刪除G2：刪除改變的G2值打開曲線的曲率梳可以實時顯示曲線的質量，對我們調整曲線非常有幫助如果樣條線的定義點為其它曲線的端點，系統(tǒng)會自動彈出連續(xù)性選擇按鈕3、擬合樣條擬合樣條是根據(jù)指定點數(shù)據(jù)的方式生成樣條線數(shù)據(jù)點可在成鏈的點集中，曲線上，曲面上或小平面體上可設置端點與

連續(xù)性約束可控制擬合的形狀和精度擬合的樣條線操作步驟指定擬合類型修改擬合參數(shù)選擇目標方式選擇第一個點和最后一點，系統(tǒng)預覽擬合樣條設置端點約束，可以圖形窗口手柄上右鍵選擇約束選項必須先約束端點