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进阶展开工具

摘要: 既然船舶建造程序ShipConstructor的展开插件尚未能提供给Rhino 4.0使用,我们已经开始研发替代方案。 这是第一代原型。

内容

背景

Rhino 4.0具有:

  • UnRollSrf - 摊平可展开的曲面。从3D可展开平面(往同一方向弯曲)做图案。 永远先用这个指令,如果失败再试试曲面展开指令 (Squish)
  • Smash - UnRollSrf 的特别版,不会检查曲面是否可以展开。现在有Squish了,所以就不建议使用此指令。
  • Squish new - 从不可展开的3D曲面或多边形网格(往两个方向弯曲)制作平面图案。 一般情况下,先试试看UnRollSrf

Rhino 4.0并不具有:

  • Unfold or unbend - 从折弯的2D图案制成的3D形状制作平面图案。主要用来制作金属片盒子之类的东西。大部分MCAD的产品都可以做得到。
  • Flow - 沿着曲线流动,利用流动金属流经复杂的模具上,制作出3D形状的平面图案。例如从金属片冲压出汽水罐,或是从一个平面图案冲压出汽车门板内饰。
  • Peel - 剥下,将曲面从可能撕裂或是产开的地方分开。 例如:展开一个球体。注:如果形状已经剥开,那么可以用Squish。 当一个3D曲面被极度延伸或是收缩,或是与2D图案重叠时,就需要被分开。

Squish指令概述

Squish指令将(往两个方向弯曲的)不可展开3D网格或NURBs曲面压扁成为2D图案。

squish1.jpg squish2.jpg squish3.jpg

Squish指令标记出收缩的地方(红色点云),并且延展(绿色点云)以及显示相关的收缩或延展的统计信息。

区域:不变
收缩: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)

这里的收缩指的是材料将被收缩,2D图案会被挤压成为3D形状。 延展指的是材料将会被延展,2D图案将被延展成为3D形状。 括号里的百分比是将被收缩或延展的图案比例。

在最剧烈变形的地方将会标记最多10个文字标记,这些记号的数量就是长度延展的百分比。 从以上的图案可以看出,绿色文字标记显示的“0.3”表示这些记号附近的区域,在3D形成过程中大概会被延展0.3% (3/1000)。

SquishBack指令概述

SquishBack 指令允许您用Squish在2D图案上放置点跟曲面,然后可以用“unsquish”将他们回复为3D状态。

假设我们想要将Rhino品牌名称放进这个3DNURBs鞋子模型的黑色圈圈里。

squishback_3dshapebefore.jpg

首先用Squish指令产生一个2D图案。

squishback_2dshapebefore.jpg

接着用TextObject指令将白色“Rhino”曲线放进2D图案。

squishback_2dshapeafter.jpg

最后用SquishBack指令将白色Rhino文字“unsquish” - 也就是回复到3D状态。

squishback_2dshapeafter.jpg

安装

Rhino 4.0版

  1. 下载并安装 最新版Microsoft runtime libraries (安装后才能操作Squish)。(此安装只须执行一次)
  2. 安装最新版 Squish插件 - 更新时间2008年1月11日
  3. 将插件程序下载后 Squish.rhp 存放到计算机的资料夹里。
  4. 下载工具列档 Expand.tb 至计算机资料夹,启动功能表底下的“工具/工具列图纸配置 (“Tools/ Toolbar layout”)
  5. 开启Windows file Explorer,将Squish.rhp档案拖曳至此,并且开启Rhino 4.0视图。或是利用工具 (Tools) - 选项 (Options) - 插件 (Plug-ins)页面里的安装(install)按钮。

Rhino 5.0版

1.下载并安装最新版的Rhino 5.0.

Squish 指令选项

  • SplitSeams=Yes/No
    • Use SplitSeams=Yes,单一曲面的网格。
    • Use SplitSeams=No,多边形曲面的网格。
  • StiffBoundary=No/Yes
    • 如果 StiffBoundary=Yes, Squish 会尽量避免扭曲边界的长度。
  • Deformation=Free/StretchMostly/StretchOnly/CompressMostly/CompressOnly
    • 根据使用者的偏差,有五种选项来延展、收缩还有自订变形的设置。
      • Free - 没有收缩或延展的特别偏好。
      • * StretchMostly - 以强大的偏差演算支持图案变形为2D形状时的扩张。
      • * StretchOnly - 当图案变形为2D的时候完全无收缩。
      • * CompressMostly - 以强大的偏差演算支持图案变形为2D形状时的收缩。
      • * CompressOnly - 当图案变形为2D时,绝对不会扩张。
      • CustomA, CustomB, CustomC - 自订变形。
      • CustomSetup - 使用在CustomA,、CustomB 和 CustomC的选项的设置。
  • 材料=刚性/软性
    • 如果您利用刚性材料制作某样东西,想要降低从3D曲面到2D图案的压力,请用Rigid
    • 如果您利用软性材料制作某样东西,想要尽量限制几何变形,请用Floppy
    • 如果您利用没有伸缩性而且已经变形的刚性材料,请告诉我们哪种设定能够发挥最好的效果。
    • 我们知道更多关于使用者的需求,就能够提供更多的支持。
  • Decorate=Yes/No
    • 红点云跟绿点云以及文字标记都是装饰。要关掉请输入Decorate=No。
  • Outside=Up/Down
    • 如果Outside=Up,3D曲面的outside在2D图案的上面。
    • 如果Outside=Down,3D曲面的outside在2D图案的下面。

CustomSetup来定义自订变形

自订选项让您可以自订变形参数,有四种参数可以设置。

  • BndStretch
  • BndCompress
  • InteriorStretch
  • InteriorCompress

这些参数的预设值为1,也可以被设定为任何正数。越大的数字,与四个参数相等相较起来,可以减少某些变形。比如想要限制内部扩张,可以试试以下动作:

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

如果您想尽量维持边界的长度可以像这样设定:

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

限制

  • 不能够展开或是剥下 (unroll、unfold或是peel )。
  • 不太适合用在延展的曲面,请用UnRollSrf指令。
  • 极度变形的情形下,比如从铝片直接冲压出铝制饮料罐,用Squish指令比不用还糟糕。
  • 不会检查2D的重叠结果。

已知的错误

待办事项

  • 标注线与曲面。
  • 多重曲面/实体支持。
  • 同时”Squish“多个曲面,并且尽量以最佳的方式来图纸配置最后的图案。(Olivier Suire)
  • 对于盘子的扩张/收缩提供更好的诠释。希望能有一个”热度表“,利用颜色表现出相对变化。我认为应该在盘子上相对应扩张/收缩的地方印上轮廓环 (contour rings),就像地形图那样。 如此一来操作Eckhold刨床的人就可以知道从哪个地方或是哪个方向下手。 –Paul Fuchs
  • 好看的对话界面。
  • 按钮

button_24x24.jpg button.jpg

意见反馈

请在Rhino使用者论坛将反馈刊出给Dale Lear ,务必在发言主旨处确实写上”Squish“。

我们需要知道Squish指令展开的图案,在您的制造应用程序中是否有用? 如果您曾经成功的利用一个3D模型以及2D图案做出某个物件,我们希望可以将其与”Squish“做出来成果做比较。即便您无法与我们分享您的模型,也请让我们知道有哪些重要的程序或过程。

  • 您用哪一种材料?
  • 保存面积有多重要?
  • 可以容许多少收缩?
  • 可以容许多少扩张?
  • 可以容许多少倾斜(shear)?
  • 保存面积有长度有多重要?
  • 在边缘附近的材料有任何异常吗?
zh/labs/advancedflattening.txt · Last modified: 2015/09/14 (external edit)