Autodesk Alias Золотые правила

Autodesk Alias Золотые правила

Рекомендации по использованию Autodesk Alias.

Темы в этом разделе:

 

· Autodesk Alias Золотое правило № 1 – Создание плавного распределения Контрольных вершин (Control Vertex CVs)

· Autodesk Alias Золотое правило № 2 – Использование минимального количества Контрольных вершин (Control Vertex CVs)

· Autodesk Alias Золотое правило № 3 – Использование кривых состоящих из одного отрезка (Один отрезок (Single-Span))

· Autodesk Alias Золотое правило № 4 – Убедитесь, что сопряжение поверхностей производится по линии симметрии

· Autodesk Alias Золотое правило № 5 – Цель, использование четырехугольных поверхностей

· Autodesk Alias Золотое правило № 6 – Обрезка для достижения n-угольных поверхностей

· Autodesk Alias Золотое правило № 7 – Построение теоретических граней

· Autodesk Alias Золотое правило № 8 – Установка допусков построения в начале моделирования

· Autodesk Alias Золотое правило № 9 – Избегание создания из обрезанных ребер

· Autodesk Alias Золотое правило № 10 – Сопряжение кривых на противоположных сторонах

 

Родительская тема: Alias Foundation Tutorials

 

Обозначения:

CV – Контрольные вершины (Control Vertex)

EP – Редактируемые точки (Edit Point)

Hulls – Каркас

Curve – Кривая

Edge - Ребро

Surface – Поверхность

Single-span – Кривая или Поверхность состоящая из Одного отрезка

Multi-span – Кривая или поверхность состоящая из множества отрезков

Autodesk Alias Золотое Правило 1: Создание плавного распределения CV

Обратите внимание на распределение CV

Плавное и регулярное распределение CV будет гарантировать, что кривые имеют:

· Плавность - никаких нежелательных "перегибов (изломов)".

· Хорошее ускорение - последовательное изменение кривизны, дает хорошие моменты.

· Нет нежелательных перегибов (изломов) – переход кривой от вогнутой к выпуклой.

 

Большинство пользователей судят о распределении CVs и Hulls, чтобы он был "регулярным и дисциплинированным (или нет) - на глаз. Вот некоторые примеры:

Применение правила

Самый простой способ обеспечить хорошее распределение CVs, начать с кривой с минимальным количеством CVs, например, состоящей из одного отрезка степени 2 или 3. Постарайтесь, чтобы кривая соответствовала вашему дизайну, и постепенно увеличивайте количество CVs, пока не получите достаточное их количество для достижения нужной формы.

Нарушение правила

Если вы создаете поверхности, которые представляют естественные или спроектированные формы, такие как ткань, и имеющие бессистемное распределение CVs, это может придать им органический вид.

 

Теория и практика

Распределение

Распределение может быть определено как отношение между всеми CVs, от одной CV, к другой. В частности, мы рассмотрим две переменные: расстояние между каждой CV и расстояния каждого CV от кривой или поверхности.

Разнос (Длина каркаса)

Относительное расстояние между CVs должно плавно изменяться. Если мы измерили расстояние между соседними CVs отображенными на графике, то мы ожидаем значения для изменения одним из следующих способов:

· Постоянство

· Постепенное увеличение

· Постепенное уменьшение

Если значения увеличиваются и уменьшаются хаотично, то это может быть описано как плохое «распределение».

 

Расстояние (CV от кривой)

Расстояние, на котором CV лежит далеко от кривой также должно меняться плавно, при движении вдоль кривой.

 

Перегибы (Флексии)

Перегибы происходят, когда кривая меняет направление кривизны от «позитивного» до «негативного».

Перегибы прекрасны, когда вы намеревались создать их как часть вашего дизайна. «Случайные» перегибы, могут быть проблемой, вызывая плохие моменты. Это может произойти от вашего выбора CV позиций, или они могут быть созданы с помощью некоторых автоматических инструментов в Autodesk Alias для кривой и создания поверхности.

Плохие перегибы

Иногда CV 'борются против' друг с другом для достижения формы, и создаются непреднамеренные перегибы. Всегда следите за ' зигзагообразными CVs и всегда проверьте результат гребенкой кривизны.

 

 

Применяя правило

Существует две ситуации, когда применение правила даст вам максимальную пользу:

· Предварительное моделирование, концепция - вам не нужно создавать дополнительные усилия и беспокоиться о гладких поверхностях. Если вы используете минимальное количество CV, чтобы создать форму, поверхность будет, естественно, более гладкой.

· В дальнейшем, при создании детальных моделей для производства, некоторые из поверхностных инструментов Alias, могут создавать поверхности с большим количеством CV. Необходимо потратить дополнительное время на перестроение их с меньшим количеством CV, для того чтобы улучшить плавность и непрерывность. Для работ класса А, это нормально, чтобы ограничить поверхности, чтобы состоять из одного отрезка, чтобы обеспечить идеальную гладкость. (См. Autodesk Alias Золотое Правило 3: Используйте кривые, состоящие из одного отрезка для гладких кривых.)

 

 

Нарушение правила

Если вы хотите построить большую площадь вашей модели, состоящей одной поверхности, то вам, возможно, потребуется большое количество CVs, чтобы создать поверхность детали. Это представляет собой мощный, быстрый метод моделирования, что стало возможным с помощью кривых состоящих из множества отрезков и поверхностей. Для того, чтобы это использовать, вы должны будете иметь хороший контроль над позиционированием CV - навык который вам нужно будет практиковать. Для конструкции, как эта пластиковая крышка для упаковки пищевых продуктов, он достигает результата, который был бы практически невозможен с отдельными участками поверхности, и, так как это продукт недорогой, то тот факт, что поверхность не натянута должным образом или не совершенно гладкая, не является проблемой.

 

Можно применить этот подход к моделированию концепции дизайна автомобиля, но это требует много мастерства манипулируя CV и необычного подхода. Кроме того, необходимо признать, что поверхности не будут достаточно гладкими или достаточно контролируемыми для производства.

Теория и практика

Как распознать, когда у вас слишком мало или слишком много CV?

Каждая CV должна 'иметь работу, чтобы сделать' - каждая CV должна играть важную роль в формировании изгиба кривой.

Слишком много: Если кажется, что CVs только, сохраняет форму, а не влияет на нее - вы имеете слишком много CV. Другим признаком является то, что, перемещая одну CV, вы должны компенсировать перемещение CV вокруг нее, чтобы сохранить форму, которую вы хотите.

 

Слишком мало: Если вы должны тянуть свои CV в крайних положениях, чтобы достичь формы, то, как правило, лучше, чтобы одна или две дополнительных CVs были созданы для достижения формы без слишком большого напряжения.

 

 

 

Применяя правило

Большинство опытных пользователей вырабатывают привычку, начинать с кривых состоящих из одного отрезка (single span), помещая точки редактирования в начало и конец:

· Используйте инструмент Curves > New Curves > New Edit Point Curve

· Нажмите в двух позициях, один раз для начала и один раз для конца кривой

· Выделите и переместите CV на желаемую форму

· Измените степень, чтобы изменить количество CV, если вам нужно больше контроля

 

Если вы предпочитаете использовать метод создания CV, вы можете использовать параметр Progressive degree, который автоматически увеличивает степень и вместо отрезков, вы помещаете в нужные позиции дополнительные CV. Установка максимальной кривой со степенью 7 позволяет использовать до 8 CV.

 

 

 

Нарушение правила

Некоторые из наиболее полезных инструментов поверхности, как Freeform Blend, или Filet часто производят поверхности, состоящие из множества отрезков (multi-span). Во время разработки концепции и опытно-конструкторских работы, они, как правило достаточно хороши для проектных итераций.

 

 

Теория и практика

 

Более технический путь обсуждения "гладкости", говорить о "непрерывности". Мы работаем с непрерывностью двумя способами:

· Непрерывность между двумя поверхностями или кривыми.

· Внутренняя непрерывность в пределах одной поверхности или кривой.

Внутренняя преемственность, что рассматривается здесь - гладкая кривая внутри себя.

 

Непрерывность & Степень отрезков Single-Span (Bezier)

Кривая или поверхность, состоящая из одного отрезка, всегда будет оставаться гладкой и непрерывной, независимо от степени:

 

Непрерывность & Степень Multi-Span

Преемственные разрывы могут происходить между отрезками, но эффект уменьшается с более высокой степенью. Ниже приведены примеры все кривые 3-Span, но с разной степенью:

 

Внутренняя непрерывность между отрезками напрямую связана со степенью (как показано ниже). Так что, если вам нужно использовать кривые или поверхности, состоящие из множества отрезков, выбор более высоких степеней сделает результат более гладким.

Степень	Внутренняя непрерывность
	G0
	G1
	G2
	G3
	G4
	G5
	G6

 

Хорошим примером может служить Curve > Circle с различными степенями:

Применяя правило

Построение одной половины

В качестве альтернативы, если вы предпочитаете, построить только одну половину, вам нужно будет убедиться, что диаметральные CVs поддерживают стык между исходной и зеркальной половинками. Это может быть сделано путем совмещения первой и второй CV от края, одним из двух способов:

· Используйте инструмент Object Edit > Align > Symmetry Plane чтобы выровнять симметрию по ребру, которое лежит на центральной линии. (Геометрия должна быть на слое с правильным направлением симметрии.)

· Используйте сетку и привязку к точкам с ограничениями мыши (горизонтальная или вертикальная) в 2D виде.

 

Нарушение правила

Единственный случай, когда правило может быть нарушено, если конструкция имеет преднамеренный пик или впадину на центральной линии. В этих случаях, как правило, все равно будет небольшой filet или blend, которые, в сущности, создают в результате касательную.

 

Теория и практика

Предполагаемое сопряжение по Касательной (Tangency) с помощью инструментов Rail & Square Tools

При создании поверхности вдоль центральной линии с помощью инструментов Rail & Square Tools, с целью зеркального отображения для создания гладкого результата используйте опцию Implied непрерывности по касательной (Tangent) ребра, лежащего на центральной линии.

Примечание: Не следует использовать опцию предполагаемой кривизны (Implied Tangent), так как выравнивается вся поверхность.

 

Оценка

Ключом к использованию всех этих методов является оценка результатов. Это может быть сделано с помощью следующих инструментов:

· Инструмент Locators > Curve Curvature могут быть применены к кривым, или поверхностных ребер.

· Инструмент Windows > Editors > Cross-Section Editor с включенным отображением кривизны.

· Инструмент Diagnostic Shading > Horizontal/Vertical (zebra stripe shading).

 

Для получения дополнительной информации об оценке, см. раздел Оценка Теории построения:

· Оценка 1 Кривизна кривой

· Оценка 2 Линии отражения и ISO-угол

· Оценка 3 Кривизна поверхности

 

 

Применяя правило

Если регион не очевидно, 4-сторонний, то иногда вам необходимо заново продумать макет патч, чтобы он был 4-сторонним. Попробуйте создать макет патч, который позволяет расположению CV течь естественно вокруг формы, которую вы хотите. (Если это не представляется возможным, то, как правило, лучше использовать обрезку - см. Ниже)

 

Нарушение правила

«Хороший» способ нарушить правило заключается в использовании обрезки, чтобы создать не-4-сторонние патчи - смотрите следующе Золотое Правило Обрезка для достижения n-угольных поверхностей.

«Плохой» способ нарушить правило заключается в использовании n-сторонней поверхности для создания поверхности с любым количеством границ. Делается это путем создания 4-сторонней поверхности, а затем обрезки ее формы.

Качество поверхности, как правило, плохое (именно поэтому оно является «плохим»), но оно может быть использовано в концепции дизайна, чтобы быстро ликвидировать зазор.

 

 

Теория и практика

 

Топология

«4-сторонний» относится больше к топологии, чем к форме, так что 4-сторонняя поверхность патча не обязательно должна быть квадратной или прямоугольной формы. До тех пор, пока распределение CV происходит в направлении от формы поверхности, которую вы хотите, то четыре ребра могут описывать самые разнообразные формы.

 

Применение правила

Старайтесь, чтобы количество n-сторонних поверхностей было минимальным, пытаясь строить 4-сторонние поверхности, где это возможно. Ниже приведены примеры, где были необходимы n-сторонние поверхности для модели автомобиля:

 

Применение этого правила часто означает, что с помощью некоторого образного мышления, вам нужно представить (или угадать), как 4-сторонняя поверхность может быть обрезана, чтобы создать поверхность необходимой вам формы.

 

 

Нарушение правила

Правило может быть нарушено путем создания 3 границ, которые соприкасаются или наличием двух границ касательно друг к другу. Оба метода являются плохой практикой и не будут давать хорошие результаты.

 

Если вам нужно быстро заполнить 3-сторонний патч для построения приблизительной модели, то инструмент Surfaces > N-Sided, вероятно, даст лучшие результаты.

 

Теория и практика

Вырожденные Точки

Методы, приведенные выше, создают «вырожденную точку», где целый ряд CVs расположены в одной позиции. Это создает очень плохие моменты и может вызвать много проблем, при использовании таких инструментов как Rounds и Fillets, и поэтому желательно избегать таких методов построения.

Этот метод используется для создания сферы из 4-сторонней поверхности. Часто это будет приемлемо, но общий метод заключается в том, чтобы отсечь вырожденную точку и заменить область квадратной поверхностью.

 

 

Применение правила

 

Работа с «теоретическими ребрами» является естественной частью процесса рисования эскизов. Мы делаем это, чтобы получить сильную, тугую линию. Если бы мы попытались нарисовать основные формы и сглаживания в одном карандашом рисунке, то линии будут менее уверенны и иметь меньше напряженности. Тот же принцип применим и к построению кривых и поверхностей в Autodesk Alias

 

 

 

Нарушение правила

Это характерно для некоторых крупных смешанных форм, которые будут построены сглаженными с самого начала, а не строго последовательности изначально с теоретическими ребрами:

 

Теория и практика

Продляемые Поверхности

«Продляемые Поверхности» необходимы для обеспечения удобства использования в CAD-пакетах, как CATIA V5. Процесс невидим для пользователя, но Part Design в CATIA V5 автоматически продляет поверхности. Если невозможно продлить поверхность и успешно создать теоретическое пересечение, то процесс терпит неудачу.

Вы можете продлить ваши поверхности с помощью инструмента Edit Object> Extend.

Совет: Установите опцию Merge в положение ВЫКЛ, чтобы создать отдельную продляемую поверхность, для проверки кривизны, не изменяя исходную кривую или поверхность.

 

 

 

Решение проблем

Вы часто можете тратить время, пытаясь исправить скругления, которые не работают, не понимая, что иногда первичные поверхности, лежащие в основе, вызывают проблему. Удалите скругления и убедитесь, что ваши основные поверхности проходят до желаемых пересечений, это послужит хорошим методом устранения неполадок.

Выработав привычку построения теоретических пересечений в первую очередь, позволит избежать этих проблем.

 

Autodesk Alias Золотое Правило 8: Установка погрешностей (допусков) построения в начале моделирования

Погрешности (Допуски) построения определяют, насколько точно соответствуют ваши поверхности вашей модели, и выбираются с помощью Preferences > Construction Options.

Поверхности, построенные с правильными погрешностями (допусками) не будет иметь никаких «зазоров» между участками поверхности, которые предназначены для описания непрерывной формы. Это важно для создания "водонепроницаемых" моделей, которые могут быть экспортированы в инженерные системы САПР или для создания прототипов или производства.

Конструкционные Погрешности (допуски) не могут быть применены после создания геометрии, они должны быть установлены, прежде чем начать строить модели.

 

Применение правил

Использование жестких конструкционных погрешностей является более важным, позже в процессе проектирования:

Нарушение правил

Вы можете игнорировать параметры допустимых отклонений, если вы:

· Просто практикуете свои навыки в Alias, например, изучаете основы построения.

· Создаете модели только для визуализации и анимации.

Теория и практика

Применение правила

При анализе дизайна и попытке выработать стратегию моделирования, попытайтесь представить себе более простые формы, которые могут быть объединены. Это иногда помогает представить, как вы могли бы сделать дизайн из пенопласта или дерева в мастерской.

Некоторые конструкции можно легко понять, как «построена форма», и где вы будете использовать этот подход чаще. Для других продуктов, как внешний вид автомобиля, это на самом деле не применяется, так как поверхности больше похожи на "лоскутное одеяло".

 

Нарушение правила

Как правило, не представляется возможным завершить весь проект без необходимости строить в какой-то момент из обрезанного края. В следующем разделе описываются некоторые методы, которые могут уменьшить возникновение дополнительных отрезков (multi-span).

Теория и практика

Использование Опций перестроения ( Rebuild Options )

Когда overbuilding не является практичным вариантом, некоторые инструменты предлагают восстановить вариант, который позволит улучшить качество поверхности, полученного из обрезанного края:

· Инструмент Surfaces > Rail

· Инструмент Surfaces > Square

 

 

 

Применение правила

 

Это правило применяется при создании кривых в качестве границ для новых поверхностей. Попробуйте выработать привычку копировать кривую на противоположной стороне (чтобы иметь ту же параметризацию), прежде чем перейти к CV для изменения формы.

Инструмент Curve Edit> Modify> Stretch полезен для изменения формы кривой, сохраняя при этом такое же распределение CV.

 

 

Когда вы строите, например, из уже существующих поверхностных ребер, и они не имеют опции Rebuild, то опция Rebuild в инструментах Square и Rail может быть использована.

 

 

Нарушение правила

 

Когда вы создаете грубую концептуальную модель, или просто пытаетесь разработать макет поверхности, то распределение CVs не важно.

Если поверхность выглядит нормально, то не стоит тратить время распределение CV. Это может быть исправлено при окончательном моделировании.

 

Теория и практика

 

Multi-span кривые

Предыдущий пример был для single span кривых. Сопряжение кривых еще более важно, если вы работаете с multi span кривыми.

В этом примере, когда существует такое же количество точек редактирования (Edit Point EP) на обеих кривых, они могут быть непосредственно соединены. Когда есть различное число точек редактирования (Edit Point EP), должны быть созданы дополнительные изопараметрические кривые. Это называется «кросс-вставка узла». (Другой термин для изопараметрических кривых является «узел».)

 

 

Autodesk Alias Золотые правила

Рекомендации по использованию Autodesk Alias.

Темы в этом разделе:

 

· Autodesk Alias Золотое правило № 1 – Создание плавного распределения Контрольных вершин (Control Vertex CVs)

· Autodesk Alias Золотое правило № 2 – Использование минимального количества Контрольных вершин (Control Vertex CVs)

· Autodesk Alias Золотое правило № 3 – Использование кривых состоящих из одного отрезка (Один отрезок (Single-Span))

· Autodesk Alias Золотое правило № 4 – Убедитесь, что сопряжение поверхностей производится по линии симметрии

· Autodesk Alias Золотое правило № 5 – Цель, использование четырехугольных поверхностей

· Autodesk Alias Золотое правило № 6 – Обрезка для достижения n-угольных поверхностей

· Autodesk Alias Золотое правило № 7 – Построение теоретических граней

· Autodesk Alias Золотое правило № 8 – Установка допусков построения в начале моделирования

· Autodesk Alias Золотое правило № 9 – Избегание создания из обрезанных ребер

· Autodesk Alias Золотое правило № 10 – Сопряжение кривых на противоположных сторонах

 

Родительская тема: Alias Foundation Tutorials

 

Обозначения:

CV – Контрольные вершины (Control Vertex)

EP – Редактируемые точки (Edit Point)

Hulls – Каркас

Curve – Кривая

Edge - Ребро

Surface – Поверхность

Single-span – Кривая или Поверхность состоящая из Одного отрезка

Multi-span – Кривая или поверхность состоящая из множества отрезков