曲面建模——自由曲面的创建
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本章知识点
曲面基础
➢基本术语 ➢曲面构造技巧 ➢曲面命令
➢曲面建模的一般过程
点构造曲面
➢“通过点”构造曲面 ➢“从极点”构造曲面 ➢“从点云”构造曲面
通过曲线构造曲面
➢“直纹”构造曲面 ➢“通过曲线组”构造曲面 ➢“扫掠”构造曲面 ➢通过曲线网格 ➢截面 ➢N边曲面
自由曲面形状
➢艺术曲面 ➢四点曲面 ➢整体突变 ➢X成形 ➢片体变形 ➢剪断曲面 ➢在曲面上绘制曲线
在“曲面”工具条中单击“从点云”按钮打开 “从点云”对话框，选好控制点后（注意调整当 前视图，令当前界面中需要显示大部分控制点）， 单击“确定”按钮即可生成曲面 。
用框的形式 选中所有点
5.3 通过曲线构造曲面
5.3.1 “直纹”构造曲面
打开本书光盘提供 的素材文件5-3-1zwqx-sc.prt
成曲面的生成
5.2.2 “从极点”构造曲面
使用“从极点”方式创建曲面与“通过点”相似， 不同之处在于使用“从极点”方式选取的点将成为 曲面的控制极点，而且选取点（或创建点）的过程 有些不同，其主要操作将在“点”对话框中完成， 不能通过“链”或“框”的形式进行选取。
在“曲线”工具条中单击“从极点”按钮，会弹出 “从极点”对话框，此对话框与“通过点”对话框 相同，这里不再讲述，设置好后单击“确定”按钮， 将弹出点对话框。
1.对于一般的简单曲面，可以一次完成曲面的建 立。而对于相对复杂的曲面，首先应该通过曲线 构造生成主要的或面积大的片体，然后再使用曲 面的相应操作进行处理以得到完整的造型。
2.构造曲面的曲线应尽可能的简单，以便后续的工 作。
3.构造曲面的曲线应尽可能的光顺连续。
4.在建模时，应首先根据产品的外形要求，建立 用于构造曲面的边界曲线，或者根据实际的测量 数据生成点，然后根据点生成产品所需的曲面。
曲面：也是一种UG术语，一种泛称，“片体” 和“自由曲面”都可以称为曲面，就像“点”和 “线”一样，构造曲面的最终目的也是形成实体。
U方向和V方向：U方向指曲面的行所在的方向； V方向指曲面列所在的方向。 阶次：指描述曲面参数方程的次方数。
5.1.2 曲面构造技巧
在曲面的构造过程中有很多方法和技巧，熟悉 这些有利于设计工作的顺利进行。
1
单击“曲面”工具条中 的“直纹”按钮，打开 “直纹面”对话框
2
选择一条曲线（在此曲线的左 边单击），曲线被选取后会显 示曲线方向标志
3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4
单击“直纹面”对话框中的“截面线串2”按钮，再选择 另一条曲线（同样在曲线的左边单击，这样选择可确保 选择的曲线方向一致），在“调整”下拉列表中选择 “圆弧长”项，取消“保留形状”复选框的勾选，单击 “直纹面”对话框的“确定”按钮完成直纹面的创建
5.2 点构造曲面
5.2.1 “通过点”构造曲面
1
单击“曲线”工具
条中的“点”按钮，
打开“点”对话框
添加曲面的控制点：L1（0.0，0.0，0.0）、
（5.0，0.0，4.0）、（10.0，0.0，7.0）、
（15.0，0.0，4.0）；L2（0.0，10.0，5.0）、
（5.0，10.0，4.0）、（10.0，10.0，7.0）、
“通过点”按钮，打开
“通过点”对话框，在该
2
对话框中将“行阶次”和 “列阶次”改为“3”，
然后单击“确定”按钮
在打开的“过点”对
话框中单击“全部成
3 链”按钮
4
在弹出“指定点”对话框后
分别单击步骤1中设定的每个
链的第一个和最后一个点
5
选取曲面的控制点后弹出第 二个“过点”对话框，单击
“所有指定的点”按钮，完
5.1 曲面基础
5.1.1 基本术语
首先我们来熟悉一下在曲面构造过程中经常遇到的 一些术语。
自由曲面：由自由曲面形状特征创建的曲面即是 “自由曲面”，自由曲面可由“点”“线”和 “面”创建或延伸得到。 片体：是一种UG术语，用于和“实体”对应， “片体”和“实体”都是由一个或多个表面组成 的几何体，厚度为“0”的是片体，不为“0”的 是“实体”。
通过“点”对话框，可以在操作区中绘制点，也可 以选取已有的点，注意选取一列后，需要在“点” 对话框中单击“确定”按钮，然后在弹出的“指定 点”对话框中单击“是”按钮，这样指定了所有列 后，将弹出“从极点”对话框，然后单击“所有指 定的行”按钮即可。
指定列上的点，在“点” 对话框中单击“确定” 按钮，一列列的指定
5.1.3 曲面命令
曲面命令在建模中应用非常广泛。曲面命令主要包 括“曲面”、“编辑曲面”和“自由曲面形状”工 具条，其中“曲面”工具条主要用于曲面的构造， “编辑曲面”工具条用于曲面的编辑，而“自由曲 面形状”工具条主要用于曲面的变形和美化处理等。
5.1 4 曲面建模的一般过程
一般来说，创建曲面都是从曲线开始的。可以通 过点创建曲线来创建曲面，也可以通过抽取或使用视 图区已有的特征边缘线创建曲面。其一般的创建过程 如下所示。 （1）首先创建曲线。可以用测量得到的云点创建曲线， 也可以从光栅图像中勾勒出用户所需曲线。 （2）根据创建的曲线，利用过曲线、直纹、过曲线网格、 扫掠等选项，创建产品的主要或者大面积的曲面。 （3）利用桥接面、二次截面、软倒圆、N-边曲面选项， 对前面创建的曲面进行过渡接连、编辑或者光顺处理。 最终得到完整的产品模型。
由极点构成的曲面
5.2.3 “从点云”构造曲面
“从点云”构建曲面的方式主要是处理三坐标测量 仪等设备扫描所得到的点数据。使用“从点云”方 式创建曲面与上面所介绍的“通过点”和“从极点” 不同，它的曲面控制点不是以链方式存在的，而是 无规律排列的，下面看一下操作。 与“通过点”和“从极点”方式创建曲面类似， “从点云”方式同样需先创建点，其所需点数跟“U 向阶次”和“V向阶次”数有关，如“从点云”对话 框中的“U向阶次”和“V向阶次”都是“3”，那 么就需要“16”个控制点，即控制点数＝（U向阶次 ＋1）×（V向阶次＋1）。
（15.0，10.0，4.0）；L3（0.0，20.0，9.0）、
2
（5.0，20.0，4.0）、（10.0，20.0，7.0）、 （15.0，20.0，4.0）；L4（0.0，30.0，5.0）、
（5.0，30.0，2.5）、（10.0，30.0，5.0）、
（15.0，30，2.5）
单击“曲面”工具条中的
曲面基础
➢基本术语 ➢曲面构造技巧 ➢曲面命令
➢曲面建模的一般过程
点构造曲面
➢“通过点”构造曲面 ➢“从极点”构造曲面 ➢“从点云”构造曲面
通过曲线构造曲面
➢“直纹”构造曲面 ➢“通过曲线组”构造曲面 ➢“扫掠”构造曲面 ➢通过曲线网格 ➢截面 ➢N边曲面
自由曲面形状
➢艺术曲面 ➢四点曲面 ➢整体突变 ➢X成形 ➢片体变形 ➢剪断曲面 ➢在曲面上绘制曲线
在“曲面”工具条中单击“从点云”按钮打开 “从点云”对话框，选好控制点后（注意调整当 前视图，令当前界面中需要显示大部分控制点）， 单击“确定”按钮即可生成曲面 。
用框的形式 选中所有点
5.3 通过曲线构造曲面
5.3.1 “直纹”构造曲面
打开本书光盘提供 的素材文件5-3-1zwqx-sc.prt
成曲面的生成
5.2.2 “从极点”构造曲面
使用“从极点”方式创建曲面与“通过点”相似， 不同之处在于使用“从极点”方式选取的点将成为 曲面的控制极点，而且选取点（或创建点）的过程 有些不同，其主要操作将在“点”对话框中完成， 不能通过“链”或“框”的形式进行选取。
在“曲线”工具条中单击“从极点”按钮，会弹出 “从极点”对话框，此对话框与“通过点”对话框 相同，这里不再讲述，设置好后单击“确定”按钮， 将弹出点对话框。
1.对于一般的简单曲面，可以一次完成曲面的建 立。而对于相对复杂的曲面，首先应该通过曲线 构造生成主要的或面积大的片体，然后再使用曲 面的相应操作进行处理以得到完整的造型。
2.构造曲面的曲线应尽可能的简单，以便后续的工 作。
3.构造曲面的曲线应尽可能的光顺连续。
4.在建模时，应首先根据产品的外形要求，建立 用于构造曲面的边界曲线，或者根据实际的测量 数据生成点，然后根据点生成产品所需的曲面。
曲面：也是一种UG术语，一种泛称，“片体” 和“自由曲面”都可以称为曲面，就像“点”和 “线”一样，构造曲面的最终目的也是形成实体。
U方向和V方向：U方向指曲面的行所在的方向； V方向指曲面列所在的方向。 阶次：指描述曲面参数方程的次方数。
5.1.2 曲面构造技巧
在曲面的构造过程中有很多方法和技巧，熟悉 这些有利于设计工作的顺利进行。
1
单击“曲面”工具条中 的“直纹”按钮，打开 “直纹面”对话框
2
选择一条曲线（在此曲线的左 边单击），曲线被选取后会显 示曲线方向标志
3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4
单击“直纹面”对话框中的“截面线串2”按钮，再选择 另一条曲线（同样在曲线的左边单击，这样选择可确保 选择的曲线方向一致），在“调整”下拉列表中选择 “圆弧长”项，取消“保留形状”复选框的勾选，单击 “直纹面”对话框的“确定”按钮完成直纹面的创建
5.2 点构造曲面
5.2.1 “通过点”构造曲面
1
单击“曲线”工具
条中的“点”按钮，
打开“点”对话框
添加曲面的控制点：L1（0.0，0.0，0.0）、
（5.0，0.0，4.0）、（10.0，0.0，7.0）、
（15.0，0.0，4.0）；L2（0.0，10.0，5.0）、
（5.0，10.0，4.0）、（10.0，10.0，7.0）、
“通过点”按钮，打开
“通过点”对话框，在该
2
对话框中将“行阶次”和 “列阶次”改为“3”，
然后单击“确定”按钮
在打开的“过点”对
话框中单击“全部成
3 链”按钮
4
在弹出“指定点”对话框后
分别单击步骤1中设定的每个
链的第一个和最后一个点
5
选取曲面的控制点后弹出第 二个“过点”对话框，单击
“所有指定的点”按钮，完
5.1 曲面基础
5.1.1 基本术语
首先我们来熟悉一下在曲面构造过程中经常遇到的 一些术语。
自由曲面：由自由曲面形状特征创建的曲面即是 “自由曲面”，自由曲面可由“点”“线”和 “面”创建或延伸得到。 片体：是一种UG术语，用于和“实体”对应， “片体”和“实体”都是由一个或多个表面组成 的几何体，厚度为“0”的是片体，不为“0”的 是“实体”。
通过“点”对话框，可以在操作区中绘制点，也可 以选取已有的点，注意选取一列后，需要在“点” 对话框中单击“确定”按钮，然后在弹出的“指定 点”对话框中单击“是”按钮，这样指定了所有列 后，将弹出“从极点”对话框，然后单击“所有指 定的行”按钮即可。
指定列上的点，在“点” 对话框中单击“确定” 按钮，一列列的指定
5.1.3 曲面命令
曲面命令在建模中应用非常广泛。曲面命令主要包 括“曲面”、“编辑曲面”和“自由曲面形状”工 具条，其中“曲面”工具条主要用于曲面的构造， “编辑曲面”工具条用于曲面的编辑，而“自由曲 面形状”工具条主要用于曲面的变形和美化处理等。
5.1 4 曲面建模的一般过程
一般来说，创建曲面都是从曲线开始的。可以通 过点创建曲线来创建曲面，也可以通过抽取或使用视 图区已有的特征边缘线创建曲面。其一般的创建过程 如下所示。 （1）首先创建曲线。可以用测量得到的云点创建曲线， 也可以从光栅图像中勾勒出用户所需曲线。 （2）根据创建的曲线，利用过曲线、直纹、过曲线网格、 扫掠等选项，创建产品的主要或者大面积的曲面。 （3）利用桥接面、二次截面、软倒圆、N-边曲面选项， 对前面创建的曲面进行过渡接连、编辑或者光顺处理。 最终得到完整的产品模型。
由极点构成的曲面
5.2.3 “从点云”构造曲面
“从点云”构建曲面的方式主要是处理三坐标测量 仪等设备扫描所得到的点数据。使用“从点云”方 式创建曲面与上面所介绍的“通过点”和“从极点” 不同，它的曲面控制点不是以链方式存在的，而是 无规律排列的，下面看一下操作。 与“通过点”和“从极点”方式创建曲面类似， “从点云”方式同样需先创建点，其所需点数跟“U 向阶次”和“V向阶次”数有关，如“从点云”对话 框中的“U向阶次”和“V向阶次”都是“3”，那 么就需要“16”个控制点，即控制点数＝（U向阶次 ＋1）×（V向阶次＋1）。
（15.0，10.0，4.0）；L3（0.0，20.0，9.0）、
2
（5.0，20.0，4.0）、（10.0，20.0，7.0）、 （15.0，20.0，4.0）；L4（0.0，30.0，5.0）、
（5.0，30.0，2.5）、（10.0，30.0，5.0）、
（15.0，30，2.5）
单击“曲面”工具条中的