(1)掌握 (内插点曲线工具)的相对坐标定尺寸建模方法。
(2)在瓶身的建模过程中,需要熟练应用 (镜像工具)、 (重建曲线工具)、 (曲线圆角工具)、 (偏移曲线工具)、 (混接曲面工具)。
(3)在贴花的建模过程中,引入了 (将平面洞加盖工具)、 (体积重心工具)、 (球形对变工具)等编辑工具。
1.3.1 贴花瓶子三维模型建模思路
将贴花瓶子分为瓶身、瓶盖、贴花三个部分,可按照这三大结构分布,分别完成建模任务。
1.3.2 贴花瓶子三维模型建模过程
1.创建瓶身
步骤 1:启动Rhino 5.0,新建一个文件,将其以“瓶子”为名保存。
步骤 2:在前视图中,选择 (内插点曲线工具),根据命令栏提示,依次输入五个点的坐标值(3,10)、(r3,-5)、(r-3,-5)、(r2,-7)、(r-5,-3),生成一条不规则曲线,为创建瓶身做准备,如图 1-49 所示。
图 1-49 创建瓶身曲线
步骤 3:选择 (镜像工具),将上一步的线条进行镜像复制,会发现两条曲线的底端不平滑,不易生成平滑底面,故要对它们进行平滑处理,如图 1-50 所示。
图 1-50 镜像复制出另一条瓶身曲线
步骤 4:选择 (组合工具),将两条曲线融为一体,有助于线条编辑。再选择 (重建曲线工具),将融合曲线的点数设置为 16,阶数不变。通过预览发现,融合曲线底端已达到平衡状态,点击“确定”,如图 1-51 所示。
图 1-51 融合两条曲线
步骤 5:因瓶子上半部分有一个环形凹槽,故需要对线条进行修剪处理,即编辑曲线的一边。用 (直线工具)在 Z 轴位置绘制一条直线,用于修剪曲线的一半,如图 1-52 所示。
图 1-52 修剪瓶身曲线
步骤 6:选择 (以中心点和半径画圆工具),打开物件锁点的最近点工具,在曲线上方绘制一个半径为 0.5 的小圆。用 (修剪工具)对曲线和圆分别进行修剪(对于曲线和圆的选择先后顺序不一样,修剪效果也不一样),如图 1-53所示。
图 1-53 创建瓶身凹槽曲线
步骤 7:选择 (曲线圆角工具),平滑半圆与曲线的衔接,再全选所有曲线,利用组合工具,将其进行组合,如图 1-54 所示。
图 1-54 平滑半圆与曲线的衔接
步骤 8:左键单击 (旋转成形工具),根据命令栏提示,将曲线旋转成一个环形面,如图 1-55 所示。
图 1-55 旋转生成环形面
步骤 9:参考果盘案例中“面”变成“体”的建模方法,选择 (偏移曲面工具),为瓶身增加厚度,完成瓶身的模型构建,如图 1-56 所示。
图 1-56 偏移曲面生成“体”
2.创建瓶盖
步骤 1:在前视图中,选择 (多重直线工具),起点根据最近点提示,在 Z 轴上接近瓶口位置。根据命令栏提示,分别设置点的坐标为(r3.2,0)、(r2,-1.7),绘制一条多线段,如图 1-57 所示。
图 1-57 绘制瓶盖线段
步骤 2:选择 (曲线圆角工具),将多线段的折角倒成半径为 0.3 的圆角,再选择 (偏移曲线工具)。根据命令栏提示,设置偏移距离为 0.2,加盖为圆头,如图 1-58 所示。
图 1-58 偏移瓶盖曲线
步骤 3:因上一步创建的线条最左端部分处于 Z 轴左端,不利于曲线旋转成面,故选择 (炸开工具),将多出的半圆去掉,再将炸开的其他线条组合起来,如图 1-59 所示。
图 1-59 删除 Z 轴上的瓶盖曲线
步骤 4:选择上一步的线条,左键单击 (旋转成形工具),生成一个封闭顶面的瓶盖,如图 1-60 所示。
图 1-60 旋转生成封闭顶面的瓶盖
步骤 5:创建三个图层,分别放置瓶盖、瓶身和线条,并隐藏线条图层,如图 1-61 所示。
图 1-61 创建图层并分类放置瓶子
3.在瓶身贴花纹
步骤 1:选择 (多边形工具),在顶视图中的任意位置,绘制一个外径为2、内径为 1 的正六边形,再用 (全部圆角工具),将其倒为半径为 0.3 的圆角,如图 1-62 所示。
图 1-62 创建星形的花纹曲线
步骤 2:利用 (偏移曲线工具),偏移出距离为 0.2 的另一条花纹曲线,如图 1-63 所示。
图 1-63 偏移星形的花纹曲线
步骤 3:利用 (直线挤出工具),同时选中上一步创建的两条花纹曲线,挤出高度为 0.5 的非封闭曲面,如图 1-64 所示。
图 1-64 挤出非封闭曲面
步骤 4:选择 (混接曲面工具),将两个拉伸曲面上端封闭起来。在混接过程中,将自动连锁设置为“是”,高度和圆度设置为 0.3。再选择 (组合工具),将三个曲面组合为一个整体,如图 1-65 所示。
图 1-65 混接两个开放曲面
步骤 5:选择 (将平面洞加盖工具),为星形贴花添加封盖,如图 1-66所示。
图 1-66 为星形贴花添加封盖
步骤 6:选择 (体积重心工具)为贴花物体创建一个重心点,便于后期将其贴至瓶身,如图 1-67 所示。
图 1-67 为贴花物体创建重心点
步骤 7:在顶视图中,勾选物件锁点中的点,选择 (球形对变工具),设置“复制=是”“硬度=否”“反转=否”,再根据命令栏提示,依次选择贴花、体积重心点和瓶身,进行贴花,贴花的大小可自由控制。最后新建四个图层,分别命名为“瓶盖”“瓶身”“线条”“贴花”,并将对应物体放入对应图层中,如图 1-68 所示。
图 1-68 完成贴花并分类图层
1.3.3 KeyShot渲染贴花瓶子三维模型
步骤 1:打开KeyShot 5 软件,在菜单栏—文件中,点击导入文件,在弹出的面板中选择犀牛源文件“瓶子”,点击打开,如图 1-69 所示。
图 1-69 将模型导入KeyShot软件
步骤 2:在右边的场景中,隐藏“瓶身”图层,再在左边的材质栏里,选择Plastic-Clear Rough Plastic Light Blue材质,将其拖至瓶盖模型中,即完成了瓶盖和贴花的材质添加。然后在右边材质面板中,按图片中的参数值,调节贴花材质的相关属性,如图 1-70 所示。
图 1-70 为瓶盖和贴花添加材质
步骤 3:隐藏瓶盖和贴花,为瓶身添加Liquids-Liquid Water材质,如图 1-71所示。
图 1-71 为瓶身添加材质
步骤 4:打开右边的环境面板,设置相关参数:背景为白色,勾选“地面阴影”和“地面反射”,地面大小为 59.53,即完成了整个瓶子的材质添加,如图1-72 所示。
图 1-72 编辑环境色
步骤 5:按Ctrl+P,弹出渲染面板,设置图像输出,即可完成最后的瓶子渲染工作,如图 1-73 所示。
图 1-73 设置渲染选项并输出图片
1.3.4 3D打印贴花瓶子实体模型
步骤 1:把犀牛源文件“瓶子”储存为STL格式,其目的是导入 3D打印机的切片软件里进行切片编辑,如图 1-74 所示。
图 1-74 将犀牛源文件“瓶子”储存为STL格式
步骤 2:打开 3D打印软件UP Studio,即机器自带的切片分析和编程软件,如图 1-75 所示。
图 1-75 打开UP Studio
步骤 3:初始化打印机,其目的是让电脑和打印机进行连接,让打印机收到电脑的切片编程指令,以进行打印流程,如图 1-76 所示。
图 1-76 初始化打印机
步骤 4:导入瓶子的STL格式文件,其目的是让风扇模型进行切片分析,看看有没有模型上的问题。如模型不完整或没有连接在一起,再进行设计和编程,如图 1-77 所示
图 1-77 导入STL格式文件
步骤 5:设置打印参数,并打印。右上角圆盘有移动、旋转、缩放、镜像、回退、自动摆放、类别、切平面、显示模式和视图这 10 种常用指令,如图 1-78所示。
图 1-78 设置打印参数并打印
1.根据本章案例小方凳的建模方法,创建一个正五边凳,建模要求如下:
(1)凳面为正五边体,厚度为 3cm,凳面的外接圆半径为 10cm;
(2)三条凳腿均为圆柱体,均匀分布于凳面下方,每条凳腿高为 16cm,半径为 2cm。
2.参考本章案例果盘的建模过程,创建一个花盘,建模要求如下:
(1)顶端和底端的形状均为波浪圆;
(2)顶端的波浪圆外径为 20cm,内径为 16cm;
(3)底端的波浪圆外径为 14cm,内径为 10cm;
(4)花盘高度为 8cm。
3.选择生活中的一款矿泉水瓶子,按其具体尺寸及比例进行建模和 3D打印。