基于PROENGINEER的企鵝卡通玩具造型設(shè)計(jì)

1、目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc256000000 目 錄慣苓髖姊怦搡佑鲴酥映 PAGEREF _Toc256000000 h 0 HYPERLINK l _Toc256000002 1 緒論曷菩汰稽匕燹秤縷妗捅 PAGEREF _Toc256000002 h 0 HYPERLINK l _Toc256000003 三維造型設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀和發(fā)展鵡瘤遛只丶胎爿渦孥昏 PAGEREF _Toc256000003 h 0 HYPERLINK l _Toc256000004 1.2 常見三維造型軟件介紹踱青磲漸擘丕喋刺妹捎 PAGEREF _Toc256000004

2、 h 0 HYPERLINK l _Toc256000005 1.2.1 UG罷糕鑌楗衍岑貉瓠撾舯 PAGEREF _Toc256000005 h 0 HYPERLINK l _Toc256000006 1.2.2 CATIA瘕努忝粗軫揭石噯輩糈 PAGEREF _Toc256000006 h 0 HYPERLINK l _Toc256000007 1.2.3 Pro/ENGINEER菖訾孺病資恧碼汛恥料 PAGEREF _Toc256000007 h 0 HYPERLINK l _Toc256000008 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容榍梯迕檬跋佬腑照涮綱 PAGEREF _Toc25600000

3、8 h 1 HYPERLINK l _Toc256000009 2 設(shè)計(jì)過程際釃坼葦梨拽墮歆檉叨 PAGEREF _Toc256000009 h 1 HYPERLINK l _Toc256000010 2.1 模型大身六慶膩恐歪氮依樘渙鷺 PAGEREF _Toc256000010 h 1 HYPERLINK l _Toc256000011 2.1.1 創(chuàng)建新零件諍輔池恢叮農(nóng)茌污悴秧 PAGEREF _Toc256000011 h 1 HYPERLINK l _Toc256000012 2.1.2 以旋轉(zhuǎn)方式創(chuàng)建第一個(gè)曲面擬北舵蔣輥殿糸反艷獼 PAGEREF _Toc256000012 h 1

4、 HYPERLINK l _Toc256000013 2.1.3 創(chuàng)建圓角特征溯匚逮悴轉(zhuǎn)灤羥欺嚌堝 PAGEREF _Toc256000013 h 1 HYPERLINK l _Toc256000014 2.2 嘴巴戚榻睡卑裎契隹胸壑諉 PAGEREF _Toc256000014 h 3 HYPERLINK l _Toc256000015 2.2.1 創(chuàng)建掃描軌跡曲線渝砑拷悔遑紉丨群祁窘 PAGEREF _Toc256000015 h 3 HYPERLINK l _Toc256000016 2.2.2 建立兩個(gè)基準(zhǔn)圖形顓艴哭鋱流禎伉鶯幸胰 PAGEREF _Toc256000016 h 3 H

5、YPERLINK l _Toc256000017 2.2.3 以變截面掃描方式創(chuàng)建玩具的嘴巴拯維狡方月啊茂舶企鴣 PAGEREF _Toc256000017 h 4 HYPERLINK l _Toc256000018 2.2.4 合并主體和嘴巴兩個(gè)曲面眸轱積吩畈喃繕軎扌燎 PAGEREF _Toc256000018 h 5 HYPERLINK l _Toc256000019 2.2.5 創(chuàng)建圓角特征櫬輳綻抗彼蟬汊獵嗍譬 PAGEREF _Toc256000019 h 6 HYPERLINK l _Toc256000020 2.3 翅膀奔憝胃陂皓莉鞠黨朱妻 PAGEREF _Toc2560000

6、20 h 6 HYPERLINK l _Toc256000021 2.3.1 創(chuàng)建掃描軌跡曲線膠鈄洼蚰咔袷再鄧釔毖 PAGEREF _Toc256000021 h 6 HYPERLINK l _Toc256000022 2.3.2 以變截面掃描方式創(chuàng)建玩具的翅膀州題輕痕撥端儀劑晝胚 PAGEREF _Toc256000022 h 7 HYPERLINK l _Toc256000023 2.3.3 以鏡像方式復(fù)制玩具另一個(gè)翅膀嘿綬怖丸蹇超畔袋懷攔 PAGEREF _Toc256000023 h 8 HYPERLINK l _Toc256000024 2.3.4 合并兩個(gè)曲面澉鈍瞼胃象浞賂黽矗駘

7、PAGEREF _Toc256000024 h 9 HYPERLINK l _Toc256000025 2.3.5 創(chuàng)建圓角特征锃掄湟倆茍躒扇貴缽壩 PAGEREF _Toc256000025 h 9 HYPERLINK l _Toc256000026 2.4 眼睛姨只撿躑姹貝曄宜模戲 PAGEREF _Toc256000026 h 10 HYPERLINK l _Toc256000027 2.4.1 以投影曲線方式創(chuàng)建玩具的眼睛各槍蜉摺鬮事岷潦揩矽 PAGEREF _Toc256000027 h 10 HYPERLINK l _Toc256000028 2.4.2 剪切出眼部區(qū)域爐矯懺搔儂妊

8、鵯芨枋甓 PAGEREF _Toc256000028 h 10 HYPERLINK l _Toc256000029 2.5 腳煞僥螈犬祝省砍琥圩叔 PAGEREF _Toc256000029 h 10 HYPERLINK l _Toc256000030 2.5.1 創(chuàng)建掃描軌跡曲線艦捷彡鲅集寤糯檜揮墩 PAGEREF _Toc256000030 h 10 HYPERLINK l _Toc256000031 2.5.2 建立兩個(gè)基準(zhǔn)圖形恃谷抵短俜玫粱衤畝漠 PAGEREF _Toc256000031 h 11 HYPERLINK l _Toc256000032 2.5.3 以變截面掃描方式創(chuàng)建玩

9、具的腳激繭嘴眨笆瞥跳疇捉潞 PAGEREF _Toc256000032 h 11 HYPERLINK l _Toc256000033 2.5.4 創(chuàng)建填充曲面濂那哦杵客律衄鷚噯儉 PAGEREF _Toc256000033 h 12 HYPERLINK l _Toc256000034 2.5.5 以拉伸方式剪切玩具的腳覃嚦唳檻鉛劬柿潔澳索 PAGEREF _Toc256000034 h 13 HYPERLINK l _Toc256000035 2.5.6 創(chuàng)建3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)肭酰賬舫柬惠挾蜢撩織 PAGEREF _Toc256000035 h 13 HYPERLINK l _Toc256000036

10、 2.5.7 創(chuàng)建造型曲線斕氰逐臬惑歙礬娃瀣垛 PAGEREF _Toc256000036 h 14 HYPERLINK l _Toc256000037 2.5.8 合并兩個(gè)曲面疔譏結(jié)娼猸紗菁濺哂貸 PAGEREF _Toc256000037 h 14 HYPERLINK l _Toc256000038 2.5.9 根據(jù)草繪曲線對(duì)參照曲面進(jìn)行修剪塾鲆莧欏埃寮訓(xùn)桂踽謚 PAGEREF _Toc256000038 h 14 HYPERLINK l _Toc256000039 2.5.10 以邊界混合方式創(chuàng)建曲面射喊廄蟾霪戮譙彩端榭 PAGEREF _Toc256000039 h 15 HYPERL

11、INK l _Toc256000040 2.5.11 合并兩個(gè)曲面膏管策蚓彈弦砷裹觸蹁 PAGEREF _Toc256000040 h 15 HYPERLINK l _Toc256000041 2.5.12 以鏡像方式復(fù)制玩具另一個(gè)腳橄鳙犯萎肴普文斷婢罌 PAGEREF _Toc256000041 h 15 HYPERLINK l _Toc256000042 2.5.13 合并兩個(gè)曲面梃鞫獗鉗鯡尖避盼屑郵 PAGEREF _Toc256000042 h 15 HYPERLINK l _Toc256000043 2.5.14 創(chuàng)建圓角勵(lì)把嘵銼府奧黛敗靈皎 PAGEREF _Toc25600004

12、3 h 16 HYPERLINK l _Toc256000044 2.7 圍巾裝飾物懸熘簧桉椏儇堪悝拂悲 PAGEREF _Toc256000044 h 16 HYPERLINK l _Toc256000045 2.7.1 創(chuàng)建投影曲線嘌獫刪嗡幬駑幃捱瞵寓 PAGEREF _Toc256000045 h 16 HYPERLINK l _Toc256000046 2.7.2 修剪玩具主體曲面靖蹙巔劭緊勿鍬醍甘貓 PAGEREF _Toc256000046 h 17 HYPERLINK l _Toc256000047 2.7.3 創(chuàng)建相交曲線套窠筢現(xiàn)洮簿北慌惲羧 PAGEREF _Toc25600

13、0047 h 17 HYPERLINK l _Toc256000048 屎糌模污休伯锪嬤酯濰 PAGEREF _Toc256000048 h 18 HYPERLINK l _Toc256000049 2.7.5 創(chuàng)建掃描曲面從盍樗澍霖金乓儈錨獷 PAGEREF _Toc256000049 h 18 HYPERLINK l _Toc256000050 2.7.6 建立兩個(gè)基準(zhǔn)圖形桶筋釵妥薌澉紼懈侯曬 PAGEREF _Toc256000050 h 19 HYPERLINK l _Toc256000051 2.7.7 以變截面掃描方式創(chuàng)建玩具的圍巾饑旦渝腔果蜀緱銀詁 PAGEREF _Toc256

14、000051 h 19 HYPERLINK l _Toc256000052 2.7.8 旋轉(zhuǎn)圍巾曲面暄艷題臟透橡棉槊嚷呷 PAGEREF _Toc256000052 h 19 HYPERLINK l _Toc256000053 2.7.9 創(chuàng)建草繪曲線妒男濁祧媳畔妮吵朗槿 PAGEREF _Toc256000053 h 20 HYPERLINK l _Toc256000054 2.7.10 以掃描方式創(chuàng)建圍巾咦依緋巷隊(duì)共胯涓濁句 PAGEREF _Toc256000054 h 20 HYPERLINK l _Toc256000055 2.7.11 利用圖層功能隱藏繪圖區(qū)中所有曲線臌羼宋諒矮水滟

15、飫匆遘 PAGEREF _Toc256000055 h 21 HYPERLINK l _Toc256000056 2.8 著色玩具模型蟥狂厙淳盟骷穡恐觸酴 PAGEREF _Toc256000056 h 21 HYPERLINK l _Toc256000057 2.9 保存文件并從內(nèi)存中拭除穩(wěn)戕粥娠鷗寢忱嫘兮羌 PAGEREF _Toc256000057 h 23 HYPERLINK l _Toc256000058 3 結(jié)論具鈐俄槍鳶鼐薔滌钷鯔 PAGEREF _Toc256000058 h 23 HYPERLINK l _Toc256000059 謝辭褚煅藝委墊窨惲炒胄攬 PAGEREF _

16、Toc256000059 h 23 HYPERLINK l _Toc256000060 參考文獻(xiàn)鮪撂硼棣蠲獫里攝貿(mào)嵐 PAGEREF _Toc256000060 h 01 緒論 三維造型設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀和發(fā)展三維造型是計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，主要研究在計(jì)算機(jī)圖像系統(tǒng)的環(huán)境下對(duì)三維造型的表示，設(shè)計(jì)，顯示和分析1。當(dāng)代世界的各種產(chǎn)品在加工前都需對(duì)其外形預(yù)先進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)，這樣才能保證產(chǎn)品在制造過程中的可行性。三維造型軟件的發(fā)展和成熟直接關(guān)乎產(chǎn)品三維造型設(shè)計(jì)的成敗，進(jìn)入21世紀(jì)以后，三維造型軟件21的發(fā)展呈現(xiàn)了百家爭(zhēng)鳴的狀況，但它們各具特色。1.2 常見三維造型軟件介紹1.2.1

17、 UG美國(guó)Unigraphics Solutions公司的UG源于航空業(yè)，汽車業(yè)，采用基于約束的特征建模和傳統(tǒng)的幾何建模為一體的復(fù)合建模技術(shù)。其曲面功能包含于Freeform Modeling模塊之中，采用了NURBS、B樣條、Bezier數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，同時(shí)保留解析幾何實(shí)體造型的方法，造型能力較強(qiáng)。其曲面建模完全集成在實(shí)體建模之中，并可獨(dú)立生成自由形狀形體以備實(shí)體設(shè)計(jì)時(shí)使用。而許多曲面建模操作可直接產(chǎn)生或修改實(shí)體模型，曲面殼體，實(shí)體與定義他們的幾何體完全相關(guān)。UG的實(shí)體化曲面處理能力是其主要特征和優(yōu)勢(shì)2。1.2.2 CATIA美國(guó)IBM公司的CATIA是一個(gè)廣泛的CAD/CAM/CAE/PDM應(yīng)用

18、系統(tǒng)。該系統(tǒng)有關(guān)曲面的模塊包括：曲面設(shè)計(jì)、高級(jí)曲面設(shè)計(jì)、自由外形設(shè)計(jì)、整體外形修形等。CATIA外形設(shè)計(jì)和風(fēng)格設(shè)計(jì)解決方案為設(shè)計(jì)零件提供了廣泛的集成化工具。該系統(tǒng)具有很強(qiáng)的曲面造型功能3。1.2.3 Pro/ENGINEER美國(guó)PTC公司的Pro/ENGINEER以其參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)等新概念聞名于CAD界，其曲面造型集中在Pro/SURFACES和Pro/ISDX模塊4。其曲面的生成、編輯能力覆蓋了曲面造型中的主要問題，主要用于構(gòu)造表面模型、實(shí)體模型，并且可以在實(shí)體上生成任意凹下或凸起物等。尤其是可以將特殊的曲面造型實(shí)例作為一種特征加入特征庫(kù)中。Pro/ENGINEER自帶的特征庫(kù)就含

19、有如下特征：復(fù)雜的拱形表面、三維掃描外形、復(fù)雜的非平行或旋轉(zhuǎn)混合、混合/掃描、管道等。Pro/ENGINEER Wildfire 3.0系統(tǒng)擁有強(qiáng)大而智能化的曲面建模能力，能夠十分方便和準(zhǔn)確地對(duì)卡通類產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)字化描述5。在新版本中簡(jiǎn)化了建模命令操作的步驟，使用戶減少鼠標(biāo)點(diǎn)擊的次數(shù)從而加快建模的效率。1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容鑒于Pro/ENGINEER Wildfire 3.0的優(yōu)點(diǎn)，故選此軟件來解決本例卡通玩具的造型設(shè)計(jì)問題。一種卡通玩具的銷售情況如何很大程度上取決于它的外觀造型，故此，選擇一種合適的軟件對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)先的外觀模型造型設(shè)計(jì)是必不可少的。在造型設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)力求使玩具模型看起來新

20、穎獨(dú)特，具有吸引力，給顧客留下深刻印象。Pro/ENGINEER強(qiáng)大的曲面造型能力正好能夠?qū)崿F(xiàn)這些要求。本文利用Pro/ENGINEER軟件對(duì)玩具模型進(jìn)行逐步的建構(gòu)，經(jīng)歷了模型大身、嘴巴、翅膀、眼睛、腳和圍巾裝飾物等，最后再對(duì)玩具各部位進(jìn)行著色渲染。2 設(shè)計(jì)過程在本文中對(duì)企鵝卡通玩具三維造型的設(shè)計(jì)，可以看做是對(duì)騰訊QQ平面圖形的三維實(shí)體化。經(jīng)過對(duì)QQ圖像觀察，依據(jù)先整體后細(xì)節(jié)的原則，可以將建模步驟分為6大部分，即模型大身、嘴巴、翅膀、眼睛、腳和圍巾裝飾物，之后再對(duì)模型進(jìn)行著色。以下是具體的建模步驟。2.1 模型大身2.1.1 創(chuàng)建新零件“文件”中的“新建”命令。選擇文件的類型為“零件”、子類型

21、為“實(shí)體”，改變文件名為qie不選中“使用缺省模板”復(fù)選框，然后單擊“確定”按鈕。進(jìn)入“新文件選項(xiàng)”對(duì)話框，選擇模板類型為 mmns-part-solid，并單擊“確定”按鈕。2.1.2 以旋轉(zhuǎn)方式創(chuàng)建第一個(gè)曲面單擊基礎(chǔ)特征工具欄的圖標(biāo)，將建模方式改為曲面建模。選取FRONT平面為草繪平面，系統(tǒng)自動(dòng)選擇RIGHT平面為右側(cè)參照平面，繪制如圖1所示的截面，旋轉(zhuǎn)曲面如圖2所示。2.1.3 創(chuàng)建圓角特征單擊工具，在操控板中單擊圖標(biāo)，在繪圖區(qū)中選取曲面邊線為倒圓角的參照邊，在操控板中改變圓角的數(shù)值為10。效果如圖3所示。圖1 主體草繪圖2 主體圖3 倒圓角后的主體2.2 嘴巴2.2.1 創(chuàng)建掃描軌跡曲

22、線選取TOP平面為草繪平面，RIGHT平面為右側(cè)參照平面，繪制如圖4所示的截面。圖4 創(chuàng)建掃描軌跡曲線2.2.2 建立兩個(gè)基準(zhǔn)圖形選擇主菜單欄“插入”/“模型基準(zhǔn)”/“圖形”命令，在文本框中鍵入圖形名稱為radius-1。進(jìn)入系統(tǒng)的草繪模式，繪制如圖5所示的草圖。圖5 基準(zhǔn)圖形單擊圖標(biāo)完成“圖形”特征的創(chuàng)建。用同樣的方法完成另一個(gè)“圖形”特征的創(chuàng)建，命名為radius-2。繪制的截面如圖6所示。圖6 基準(zhǔn)圖形2.2.3 以變截面掃描方式創(chuàng)建玩具的嘴巴單擊工具欄的圖標(biāo)，在出現(xiàn)的操控板中單擊圖標(biāo)，然后單擊“參照”菜單項(xiàng)，在繪圖區(qū)中選取圖4創(chuàng)建的草繪曲線為掃描特征的“原點(diǎn)軌跡”，并且改變特征創(chuàng)建箭頭

23、的方向。在“參照”上滑面板中選擇“剖面控制”下拉框?yàn)椤按怪庇谕队啊边x項(xiàng)，在繪圖區(qū)中選取RIGHT平面為方向參照平面。返回“變截面掃描”命令操控板單擊圖標(biāo)，進(jìn)入系統(tǒng)的草繪模式。繪制如圖7所示的截面。圖7 變截面掃描草繪選擇主菜單欄“工具”/“關(guān)系”命令，在“關(guān)系”對(duì)話框中輸入如下關(guān)系式。sd4=evalgraph(radius-2,trajpar*10)*sd3=evalgraph(radius-1,trajpar*10)*2單擊“確定”按鈕完成關(guān)系式的定義，系統(tǒng)將根據(jù)關(guān)系式對(duì)圖形進(jìn)行再生，如圖8所示。圖8 再生后變截面掃描草繪單擊圖標(biāo)完成草繪操作，返回“變截面掃描”特征操控板。單擊圖標(biāo)完成“變

24、截面掃描”特征的創(chuàng)建，繪圖區(qū)如圖9所示。圖9 創(chuàng)建的玩具嘴巴2.2.4 合并主體和嘴巴兩個(gè)曲面單擊合并圖標(biāo)，對(duì)兩個(gè)曲面進(jìn)行“求交”操作。2.2.5 創(chuàng)建圓角特征單擊圖標(biāo)，在出現(xiàn)的操控板中單擊圖標(biāo)，選取如圖10所示的曲面邊線為倒圓角的參照邊，改變圓角的數(shù)值為2。單擊圖標(biāo)完成倒圓角特征的創(chuàng)建。圖10 倒圓角嘴巴2.3 翅膀2.3.1 創(chuàng)建掃描軌跡曲線單擊圖標(biāo)，選取FRONT平面為草繪平面，RIGHT平面為右側(cè)參照平面，繪制如圖11所示截面。圖11 翅膀的掃描軌跡曲線2.3.2 以變截面掃描方式創(chuàng)建玩具的翅膀單擊圖標(biāo)，在出現(xiàn)的操控板中單擊圖標(biāo)，然后單擊“參照”菜單項(xiàng)，在繪圖區(qū)中選取前面圖11創(chuàng)建的草

25、繪曲線為掃描特征的“原點(diǎn)軌跡”，并改變相應(yīng)特征創(chuàng)建箭頭的方向。在“參照”上滑面板中選擇“剖面控制”為“垂直于軌跡”選項(xiàng)，并接受系統(tǒng)其它的默認(rèn)選項(xiàng)。返回“變截面掃描”命令操控板，進(jìn)入系統(tǒng)的草繪模式，繪制一草繪截面，利用“工具”/“關(guān)系”命令，在“關(guān)系”對(duì)話框中輸入如下關(guān)系式。sd4=evalgraph(radius-1,trajpar*10)*sd3=evalgraph(radius-2,trajpar*10)系統(tǒng)將根據(jù)輸入的關(guān)系式對(duì)圖形重新進(jìn)行再生，繪圖區(qū)如圖12所示。圖12 變截面掃描草繪單擊圖標(biāo)完成草繪操作，再單擊圖標(biāo)完成“變截面掃描”特征的創(chuàng)建，繪圖區(qū)如圖13所示。圖13 創(chuàng)建的玩具翅膀

26、2.3.3 以鏡像方式復(fù)制玩具另一個(gè)翅膀利用工具欄中圖標(biāo)，對(duì)翅膀進(jìn)行鏡像，如圖14所示。圖14 鏡像玩具翅膀2.3.4 合并兩個(gè)曲面利用圖標(biāo)對(duì)企鵝身子和左右翅膀三個(gè)曲面進(jìn)行“求交”合并操作。2.3.5 創(chuàng)建圓角特征單擊圖標(biāo)，在出現(xiàn)的操控板中單擊圖標(biāo)。選取如圖15所示的曲面邊線為參照邊。在繪圖區(qū)空白處右擊，從出現(xiàn)的快捷菜單中選擇“成為變量”命令，在操控板中單擊“配置”菜單項(xiàng)，在上滑面板中選擇“位置”為“參照”選項(xiàng)。在繪圖區(qū)中按住Ctrl鍵選取曲線的上下兩個(gè)端點(diǎn)為倒圓角的參照點(diǎn)，改變圓角數(shù)值為6和1，如圖15所示。圖15 倒圓角玩具翅膀用同一方法完成另一翅膀倒圓角操作。2.4 眼睛2.4.1 以投

27、影曲線方式創(chuàng)建玩具的眼睛選擇“編輯”/“投影”命令，出現(xiàn)如圖所示的”投影”命令操控板。在“參照”菜單項(xiàng)中選擇“投影草繪”，以FRONT平面為草繪平面，RIGHT平面為右側(cè)參照平面。繪制如圖16所示截面。圖16 眼睛投影草繪之后返回“投影”命令操控板，選取企鵝臉部曲面為投影曲面，選擇投影方向類型為“沿方向”，選擇FRONT平面為方向參照平面。單擊圖標(biāo)完成”投影”曲線特征的創(chuàng)建。如圖17所示。圖17 創(chuàng)建的玩具眼睛2.4.2 剪切出眼部區(qū)域單擊圖標(biāo)，以眼部每條曲線對(duì)主體曲面依次進(jìn)行修剪。2.5 腳2.5.1 創(chuàng)建掃描軌跡曲線對(duì)TOP平面偏移尺寸48，生成一個(gè)臨時(shí)平面DTM1，在其上繪制草圖，最后結(jié)

28、果如圖18所示。圖18 腳的掃描軌跡曲線2.5.2 建立兩個(gè)基準(zhǔn)圖形選擇“插入”/“模型基準(zhǔn)”/“圖形”命令，在文本框中輸入圖形名稱radius-3。進(jìn)入系統(tǒng)的草繪模式，繪制截面如圖19所示。圖19 基準(zhǔn)圖形用同一方法完成另一“圖形”特征的創(chuàng)建，命名為radius-4，繪制截面如圖20所示。2.5.3 以變截面掃描方式創(chuàng)建玩具的腳單擊圖標(biāo)，單擊圖標(biāo)，然后單擊“參照”菜單項(xiàng)，選擇圖18所創(chuàng)圖20 基準(zhǔn)圖形建曲線為掃描特征的“原點(diǎn)軌跡”，改變特征創(chuàng)建箭頭的方向。在出現(xiàn)的上滑面板中選擇“剖面控制”為“垂直于軌跡”選項(xiàng)，并接受系統(tǒng)默認(rèn)的選項(xiàng)。返回“變截面掃描”命令操控板單擊圖標(biāo)，繪制截面，并利用“工具

29、”/“關(guān)系”命令，輸入如下關(guān)系式。sd4=evalgraph(radius-3,trajpar*10)*4sd3=evalgraph(radius-4,trajpar*10)*2系統(tǒng)將根據(jù)輸入的關(guān)系式對(duì)圖形重新進(jìn)行再生，如圖21所示。圖21 再生后的掃描截面單擊圖標(biāo)完成草繪操作。單擊圖標(biāo)完成“變截面掃描”曲面的創(chuàng)建，繪圖區(qū)如圖22所示。2.5.4 創(chuàng)建填充曲面利用“編輯”“填充”命令，先創(chuàng)建對(duì)TOP平面偏移尺寸55的平面DTM2，圖22 創(chuàng)建后的玩具腳在DTM2平面上繪制一長(zhǎng)方形截面，單擊圖標(biāo)完成草繪，單擊圖標(biāo)完成“填充”曲面的創(chuàng)建。如圖23所示。圖23 創(chuàng)建填充曲面DTM22.5.5 以拉伸

30、方式剪切玩具的腳創(chuàng)建DTM3平面，在其上繪制草圖，并利用“拉伸”命令對(duì)企鵝腳部曲面進(jìn)行修剪，效果如圖24所示。2.5.6 創(chuàng)建3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)單擊圖標(biāo)，創(chuàng)建如圖所示基準(zhǔn)點(diǎn)PNT1-3。2.5.7 創(chuàng)建造型曲線單擊圖標(biāo)，在出現(xiàn)的級(jí)聯(lián)菜單中選擇“經(jīng)過點(diǎn)”/“完成”命令。圖24 創(chuàng)建基準(zhǔn)點(diǎn)選擇“樣條”、“整個(gè)陣列”、“增加點(diǎn)”、“完成”命令，在繪圖區(qū)中分別選擇基準(zhǔn)點(diǎn)PNT1-3為參照端點(diǎn)，單擊“完成”。在“曲線：通過點(diǎn)”對(duì)話框中雙擊“相切”選項(xiàng)。在出現(xiàn)的級(jí)聯(lián)菜單中分別選擇“起始”/“終止”、“曲面”、“相切”/“完成”命令，曲線自動(dòng)與相鄰的曲面相切。單擊“確定”按鈕完成曲線的創(chuàng)建。如圖25所示。圖25 創(chuàng)

31、建造型曲線2.5.8 合并兩個(gè)曲面單擊圖標(biāo)，對(duì)DTM3平面和企鵝腳曲面進(jìn)行“求交”合并。2.5.9 根據(jù)草繪曲線對(duì)參照曲面進(jìn)行修剪在腳底平面完成草繪曲線特征的創(chuàng)建。之后以其為參照曲線，對(duì)腳底曲面進(jìn)行修剪，結(jié)果如圖26所示。2.5.10 以邊界混合方式創(chuàng)建曲面圖26 修剪后的腳底曲面單擊圖標(biāo)，在繪圖區(qū)按住Ctrl鍵，選取相應(yīng)的第一方向，第二方向邊界曲線。并改變“約束”菜單項(xiàng)各項(xiàng)內(nèi)容。創(chuàng)建的邊界混合曲面如圖27所示。圖27 創(chuàng)建邊界混合曲面2.5.11 合并兩個(gè)曲面單擊圖標(biāo)，采用“連接”的方式對(duì)腳上的兩個(gè)曲面進(jìn)行合并。2.5.12 以鏡像方式復(fù)制玩具另一個(gè)腳單擊圖標(biāo)，以“面組”方式選取企鵝腳部所有

32、曲面，以RIGHT平面為“鏡像”參照平面，完成“鏡像”特征的創(chuàng)建。2.5.13 合并兩個(gè)曲面單擊圖標(biāo)，以“求交”方式對(duì)企鵝主體和右腳兩個(gè)曲面進(jìn)行合并操作，用同一方法完成另一腳和主體曲面的合并操作。2.5.14 創(chuàng)建圓角單擊圖標(biāo)，以腳和企鵝主體的交線為參照邊，改變圓角的數(shù)值為1。繪圖區(qū)如圖28所示。圖28 創(chuàng)建成的玩具腳2.7 圍巾裝飾物2.7.1 創(chuàng)建投影曲線選擇“編輯”/“投影”命令，單擊“參照”菜單項(xiàng)，選擇“投影草繪”選項(xiàng)，在RIGHT平面上繪制如圖29所示截面：圖29 肚皮投影草繪單擊圖標(biāo)完成草繪，返回“投影”命令操控板。在繪圖區(qū)選取企鵝前肚皮曲面為投影曲面，選擇投影方向類型為“沿方向”

33、，選擇RIGHT平面為方向參照平面。完成投影曲線創(chuàng)建如圖30所示。2.7.2 修剪玩具主體曲面單擊圖標(biāo)，以圖30所示投影曲線為修剪參照曲線，對(duì)模型主體曲面進(jìn)圖30 投影后的肚皮曲線行修剪操作。2.7.3 創(chuàng)建相交曲線單擊圖標(biāo)，選取RIGHT平面為草繪平面，TOP平面為頂視參照平面，繪制截面如圖31所示。圖31 創(chuàng)建相交曲線單擊圖標(biāo)完成“草繪”曲線特征的創(chuàng)建。確認(rèn)前面步驟創(chuàng)建的“草繪”曲線特征處于選中狀態(tài)。選擇“編輯”/“相交”命令，單擊“參照”菜單項(xiàng)，在出現(xiàn)的上滑面板中單擊第二草繪選項(xiàng)中的“定義”按鈕。選取FRONT平面為草繪平面，RIGHT平面為左側(cè)參照平面。繪制如圖32所示截面。單擊圖標(biāo)完

34、成草繪，單擊圖標(biāo)完成”相交”特征的創(chuàng)建。2.7.5 創(chuàng)建掃描曲面選擇“插入”/“掃描”/“曲面”命令，在出現(xiàn)的級(jí)聯(lián)菜單中選擇“選取軌圖32 創(chuàng)建圍巾掃描軌跡草繪曲線跡”命令。在繪圖區(qū)中使用“依次”的曲線選擇方式，選取“相交”曲線為軌跡曲線。單擊“確定”按鈕，單擊“完成”并選擇“正向”確認(rèn)視角方向朝上。在級(jí)聯(lián)菜單中選擇曲面的屬性為“開放端”，單擊“完成”進(jìn)入系統(tǒng)的草繪模式。繪制一曲線后單擊圖標(biāo)完成草繪，單擊“確定”按鈕完成“掃描”特征的創(chuàng)建。如圖33所示。圖33 完成的掃描曲面2.7.6 建立兩個(gè)基準(zhǔn)圖形利用“插入”/“模型基準(zhǔn)”/“圖形”命令，建立兩個(gè)基準(zhǔn)圖形。2.7.7 以變截面掃描方式創(chuàng)建

35、玩具的圍巾利用工具，參照2.5.3步驟創(chuàng)建玩具的圍巾。結(jié)果如圖34所示。圖34 圍巾端部2.7.8 旋轉(zhuǎn)圍巾曲面先創(chuàng)建一基準(zhǔn)軸A-3。之后選取上步創(chuàng)建的玩具圍巾曲面，利用工具和工具，選取基準(zhǔn)軸A-3為參照軸，20作為旋轉(zhuǎn)尺寸。完成對(duì)圍巾曲面的旋轉(zhuǎn)復(fù)制操作。效果如圖35所示。圖35 旋轉(zhuǎn)后的圍巾端部2.7.9 創(chuàng)建草繪曲線對(duì)TOP平面偏移尺寸4以創(chuàng)建平面DTM4，以平面DTM4為草繪平面，RIGHT平面為右側(cè)參照平面，繪制如圖36所示截面。2.7.10 以掃描方式創(chuàng)建圍巾選擇“插入”/“掃描”/“曲面”命令。從出現(xiàn)的級(jí)聯(lián)菜單中選擇“選取軌圖36 圍巾掃描軌跡曲線跡”/“曲線鏈”，在繪圖區(qū)中選取圖

36、36所創(chuàng)建曲線，從彈出菜單中再選擇“選取全部”/“完成”/“完成”。之后系統(tǒng)進(jìn)入草繪模式，繪制如圖37所示曲線：?jiǎn)螕?，單擊“確定”，玩具圍巾創(chuàng)建如圖38所示。圖37 圍巾掃描截面2.7.11 利用圖層功能隱藏繪圖區(qū)中所有曲線先展開模型樹，選擇“視圖”/“層樹”命令。在模型樹中選取03-PRT-ALL-CURVES選項(xiàng)，右擊從快捷菜單中選取“隱藏層”命令，遮蔽該圖層。在模型樹空白處右擊，從快捷菜單中選擇“保存狀態(tài)”命令。系統(tǒng)將保存當(dāng)前層的顯示狀態(tài)。2.8 著色玩具模型選擇“視圖”/“顏色和外觀”命令，出現(xiàn)“外觀編輯器”對(duì)話框。圖38 創(chuàng)建完成的圍巾單擊“外觀編輯器”對(duì)話框中的圖標(biāo)，系統(tǒng)將新建一個(gè)

37、顏色球。單擊“屬性”對(duì)話框中的“基本”選項(xiàng)卡，并單擊圖標(biāo)，進(jìn)入“顏色編輯器”對(duì)話框。改變對(duì)話框中R、G、B的數(shù)值分別為0、0、0，單擊“關(guān)閉”按鈕完成顏色球的定義。在“基本”和“高級(jí)”選項(xiàng)卡中調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)。如圖39所示。圖 39單擊“外觀編輯器”對(duì)話框在“指定”選項(xiàng)區(qū)域中選擇“曲面”選項(xiàng)，在繪圖區(qū)中按住Ctrl鍵選取玩具共8個(gè)曲面為參照曲面。單擊“正向”命令共8次確定顏色創(chuàng)建方向。在“外觀編輯器”對(duì)話框中的“指定”欄中單擊“應(yīng)用”按鈕，完成對(duì)曲面顏色的指定。單擊“關(guān)閉”按鈕退出“外觀編輯器”對(duì)話框。用同樣的方法完成另外4種顏色在曲面模型的指定，曲面模型的著色結(jié)果如圖40所示。圖40 最終的玩

38、具模型以下是曲面模型的各個(gè)配色方案：配色方案1【橙色“有光澤”】R255、G91.8、B0.0；配色方案2【紅“閃亮”】R255、G7.6、B7.6；配色方案3【玉米黃“閃亮”】R255、G196.3、B15.3；配色方案4【白“前燈”】R255、G255、B255。2.9 保存文件并從內(nèi)存中拭除單擊主工具欄中的圖標(biāo)，在出現(xiàn)的對(duì)話框中單擊“確定”按鈕接受默認(rèn)的文件名。選擇“文件”/“拭除”/“當(dāng)前”命令，將零件從內(nèi)存中拭除。3 結(jié)論本文詳細(xì)介紹了企鵝卡通玩具的曲面建模過程，在這個(gè)過程中，充分展現(xiàn)了Pro/ENGINEER軟件在玩具造型設(shè)計(jì)方面的優(yōu)越功能。企鵝玩具的造型生動(dòng)活潑，栩栩如生，這些都要?dú)w功于Pro/ENGINEER系統(tǒng)強(qiáng)大而智能化的曲面建模能力。一個(gè)好玩具的生產(chǎn)制造的第一步應(yīng)先選擇一個(gè)合適的軟件對(duì)其進(jìn)行造型設(shè)計(jì)，這直接關(guān)乎此玩具產(chǎn)品市場(chǎng)銷量。通過這次的設(shè)計(jì)，更能體會(huì)到Pro/ENGINEER系統(tǒng)的博大精深，對(duì)其具體命令的應(yīng)用有了更深的掌握。應(yīng)用三維軟件對(duì)玩具進(jìn)行造型設(shè)計(jì)應(yīng)大力推廣，這樣才能保證我國(guó)作為玩具出口大國(guó)的不變地位。此外，在本文中對(duì)企鵝玩具外觀的造型設(shè)計(jì)，使得玩具本身更具吸引力的同時(shí)也在使我的Pro/ENGINEE