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進階展開工具

摘要: 既然船舶建造程式ShipConstructor的展開外掛尚未能提供給Rhino 4.0使用,我們已經開始研發替代方案。 這是第一代原型。

內容

背景

Rhino 4.0具有:

  • UnRollSrf - 攤平可展開的曲面。從3D可展開平面(往同一方向彎曲)做圖案。 永遠先用這個指令,如果失敗再試試曲面展開指令 (Squish)
  • Smash - UnRollSrf 的特別版,不會檢查曲面是否可以展開。現在有Squish了,所以就不建議使用此指令。
  • Squish new - 從不可展開的3D曲面或多邊形網格(往兩個方向彎曲)製作平面圖案。 一般情況下,先試試看UnRollSrf

Rhino 4.0並不具有:

  • Unfold or unbend - 從折彎的2D圖案製成的3D形狀製作平面圖案。主要用來製作金屬片盒子之類的東西。大部分MCAD的產品都可以做得到。
  • Flow - 沿著曲線流動,利用流動金屬流經複雜的模具上,製作出3D形狀的平面圖案。例如從金屬片沖壓出汽水罐,或是從一個平面圖案沖壓出汽車門板內飾。
  • Peel - 剝下,將曲面從可能撕裂或是產開的地方分開。 例如:展開一個球體。註:如果形狀已經剝開,那麼可以用Squish。 當一個3D曲面被極度延伸或是收縮,或是與2D圖案重疊時,就需要被分開。

Squish指令概述

Squish指令將(往兩個方向彎曲的)不可展開3D網格或NURBs曲面壓扁成為2D圖案。

squish1.jpg squish2.jpg squish3.jpg

Squish指令標記出收縮的地方(紅色點雲),並且延展(綠色點雲)以及顯示相關的收縮或延展的統計資訊。

區域:不變
收縮:平均=0.04% 最大 = 0.11% (在44%的表面)
延展:平均=0.07% 最大 = 0.28% (在35%的表面)

這裡的收縮指的是材料將被收縮,2D圖案會被擠壓成為3D形狀。 延展指的是材料將會被延展,2D圖案將被延展成為3D形狀。 括號裡的百分比是將被收縮或延展的圖案比例。

在最劇烈變形的地方將會標記最多10個文字標記,這些記號的數量就是長度延展的百分比。 從以上的圖案可以看出,綠色文字標記顯示的“0.3”表示這些記號附近的區域,在3D形成過程中大概會被延展0.3% (3/1000)。

SquishBack指令概述

SquishBack 指令允許您用Squish在2D圖案上放置點跟曲面,然後可以用“unsquish”將他們回復為3D狀態。

假設我們想要將Rhino品牌名稱放進這個3DNURBs鞋子模型的黑色圈圈裡。

squishback_3dshapebefore.jpg

首先用Squish指令產生一個2D圖案。

squishback_2dshapebefore.jpg

接著用TextObject指令將白色“Rhino”曲線放進2D圖案。

squishback_2dshapeafter.jpg

最後用SquishBack指令將白色Rhino文字“unsquish” - 也就是回復到3D狀態。

squishback_2dshapeafter.jpg

安裝

Rhino 4.0版

  1. 下載並安裝 最新版Microsoft runtime libraries (安裝後才能操作Squish)。(此安裝只須執行一次)
  2. 安裝最新版 Squish外掛 - 更新時間2008年1月11日
  3. 將外掛程式下載後 Squish.rhp 存放到電腦的資料夾裡。
  4. 下載工具列檔 Expand.tb 至電腦資料夾,啟動功能表底下的“工具/工具列圖紙配置 (“Tools/ Toolbar layout”)
  5. 開啟Windows file Explorer,將Squish.rhp檔案拖曳至此,並且開啟Rhino 4.0視圖。或是利用工具 (Tools) - 選項 (Options) - 外掛 (Plug-ins)頁面裡的安裝(install)按鈕。

Rhino 5.0版

1.下載並安裝最新版的Rhino 5.0.

Squish 指令選項

  • SplitSeams=Yes/No
    • Use SplitSeams=Yes,單一曲面的網格。
    • Use SplitSeams=No,多邊形曲面的網格。
  • StiffBoundary=No/Yes
    • 如果 StiffBoundary=Yes, Squish 會盡量避免扭曲邊界的長度。
  • Deformation=Free/StretchMostly/StretchOnly/CompressMostly/CompressOnly
    • 根據使用者的偏差,有五種選項來延展、收縮還有自訂變形的設置。
      • Free - 沒有收縮或延展的特別偏好。
      • * StretchMostly - 以強大的偏差演算支援圖案變形為2D形狀時的擴張。
      • * StretchOnly - 當圖案變形為2D的時候完全無收縮。
      • * CompressMostly - 以強大的偏差演算支援圖案變形為2D形狀時的收縮。
      • * CompressOnly - 當圖案變形為2D時,絕對不會擴張。
      • CustomA, CustomB, CustomC - 自訂變形。
      • CustomSetup - 使用在CustomA,、CustomB 和 CustomC的選項的設置。
  • 材料=剛性/軟性
    • 如果您利用剛性材料製作某樣東西,想要降低從3D曲面到2D圖案的壓力,請用Rigid
    • 如果您利用軟性材料製作某樣東西,想要盡量限制幾何變形,請用Floppy
    • 如果您利用沒有伸縮性而且已經變形的剛性材料,請告訴我們哪種設定能夠發揮最好的效果。
    • 我們知道更多關於使用者的需求,就能夠提供更多的支援。
  • Decorate=Yes/No
    • 紅點雲跟綠點雲以及文字標記都是裝飾。要關掉請輸入Decorate=No。
  • Outside=Up/Down
    • 如果Outside=Up,3D曲面的outside在2D圖案的上面。
    • 如果Outside=Down,3D曲面的outside在2D圖案的下面。

CustomSetup來定義自訂變形

自訂選項讓您可以自訂變形參數,有四種參數可以設置。

  • BndStretch
  • BndCompress
  • InteriorStretch
  • InteriorCompress

這些參數的預設值為1,也可以被設定為任何正數。越大的數字,與四個參數相等相較起來,可以減少某些變形。比如想要限制內部擴張,可以試試以下動作:

 BndStretch=1
 BndCompress=1
 InteriorStretch=1
 InteriorCompress=100

如果您想盡量維持邊界的長度可以像這樣設定:

 BndStretch=10
 BndCompress=10
 InteriorStretch=1
 InteriorCompress=1

限制

  • 不能夠展開或是剝下 (unroll、unfold或是peel )。
  • 不太適合用在延展的曲面,請用UnRollSrf指令。
  • 極度變形的情形下,比如從鋁片直接沖壓出鋁製飲料罐,用Squish指令比不用還糟糕。
  • 不會檢查2D的重疊結果。

已知的錯誤

待辦事項

  • 標註線與曲面。
  • 多重曲面/實體支援。
  • 同時”Squish“多個曲面,並且盡量以最佳的方式來圖紙配置最後的圖案。(Olivier Suire)
  • 對於盤子的擴張/收縮提供更好的詮釋。希望能有一個”熱度表“,利用顏色表現出相對變化。我認為應該在盤子上相對應擴張/收縮的地方印上輪廓環 (contour rings),就像地形圖那樣。 如此一來操作Eckhold刨床的人就可以知道從哪個地方或是哪個方向下手。 –Paul Fuchs
  • 好看的對話介面。
  • 按鈕

button_24x24.jpg button.jpg

意見回饋

請在Rhino使用者論壇將回饋刊出給Dale Lear ,務必在發言主旨處確實寫上”Squish“。

我們需要知道Squish指令展開的圖案,在您的製造應用程式中是否有用? 如果您曾經成功的利用一個3D模型以及2D圖案做出某個物件,我們希望可以將其與”Squish“做出來成果做比較。即便您無法與我們分享您的模型,也請讓我們知道有哪些重要的程序或過程。

  • 您用哪一種材料?
  • 保存面積有多重要?
  • 可以容許多少收縮?
  • 可以容許多少擴張?
  • 可以容許多少傾斜(shear)?
  • 保存面積有長度有多重要?
  • 在邊緣附近的材料有任何異常嗎?
zh-tw/labs/advancedflattening.txt · Last modified: 2015/09/14 (external edit)