CATIA_V5教程-第9章__自由曲面设计.ppt

1-1第第9章章 自由曲面自由曲面设计Catia V5的自由曲面的自由曲面设计是一个使用灵活、功能是一个使用灵活、功能强大的曲面大的曲面设计模模块它是一种基于修改曲面的特征网格，来控制所它是一种基于修改曲面的特征网格，来控制所生成曲面形状的造型方法因此，采用生成曲面形状的造型方法因此，采用这种方法所构建的种方法所构建的曲面具有很高的曲面光曲面具有很高的曲面光顺度和度和质量，非常适合于量，非常适合于诸如汽如汽车外形外形A级表面的造型表面的造型设计等该功能模功能模块不不仅提供了提供了强有有力的曲面生成与修改方法，而且力的曲面生成与修改方法，而且还为曲面之曲面之间的匹配、的匹配、拟合以及外形整体合以及外形整体变形等高形等高级编辑修改功能提供了丰富的工修改功能提供了丰富的工具1-29.1 自由曲面自由曲面设计模模块介介绍自由曲面自由曲面设计模模块是提供了丰富用于生成和修改曲面的工具，是提供了丰富用于生成和修改曲面的工具，为曲面的超曲面的超级拟合和外形整体合和外形整体变形等高形等高级修改功能提供了修改功能提供了强有力的建模手段有力的建模手段选择下拉菜下拉菜单【开始】（【开始】（Start））|【【形状】（形状】（Shape））|【【自自由曲面】（由曲面】（FreeStyle））命令，在系命令，在系统弹出的新建零部件出的新建零部件对话框中框中键入所要入所要创建零件的建零件的编号，号，单击【确定】按【确定】按钮进入自由曲面入自由曲面设计平台。

平台1-39.2 自由曲面自由曲面设计工具工具栏介介绍Catia V5的自由曲面的自由曲面设计由以下几由以下几组工具工具栏组成：曲成：曲线创建建工具工具栏（（Curve Creation）、）、曲面曲面创建工具建工具栏（（Surface Creation）、）、外形外形编辑工具工具栏（（Shape Modification）、）、几何操作工具几何操作工具栏（（Operations）、）、外形分析工具外形分析工具栏（（Shape Analysis））和相关工具工具和相关工具工具栏（（Tools）1-49.3 创建曲建曲线在自由曲面在自由曲面设计中，中，虽然可以不用曲然可以不用曲线就可以就可以创建出各种复建出各种复杂的曲面，但丰富的曲的曲面，但丰富的曲线造型可以提高造型可以提高创建复建复杂网格面及网格面及风格格扫描面等复描面等复杂曲面的能力曲面的能力CATIA V5为用用户提供了提供了以下曲以下曲线造型的功能造型的功能1-59.3.1 创建空建空间曲曲线（（3D Curve））【【3D曲曲线】工具，是用于】工具，是用于创建空建空间或定位于几何元素上三或定位于几何元素上三维曲曲线的工具。

的工具该三三维曲曲线是相关的，即可以是相关的，即可以编辑其控制点其控制点或通或通过点如果所点如果所创建的曲建的曲线是位于某几何体上的，是位于某几何体上的，编辑该几何体后，曲几何体后，曲线自自动更新单击该工具按工具按钮，系，系统弹出出三三维曲曲线的生成的生成对话框，框，该对话框的内容如下所述：框的内容如下所述：创建建类型】下拉列表框型】下拉列表框选择三三维曲曲线创建建类型：型：【点【点处理】理】选项组可以完成以下点的可以完成以下点的编辑任任务：：选中【禁止几何中【禁止几何图形形检测】复】复选框，框，选取一点，取一点，该点点紧靠在靠在一个几何元素上，一个几何元素上，该点就不会点就不会约束到几何元素上束到几何元素上选项】】选项组提供了多个提供了多个选项来控制曲来控制曲线质量；量；【光【光顺选项】】选项组用来用来设置曲置曲线的光的光顺控制曲控制曲线质量1-69.3.2 创建曲面上的曲建曲面上的曲线【曲面上的曲【曲面上的曲线】工具，是在曲面上】工具，是在曲面上创建等参数曲建等参数曲线或者精或者精确通确通过所所选择的曲面上点的曲的曲面上点的曲线的工具 1-79.3.3 创建等参数曲建等参数曲线【等参数曲【等参数曲线】工具，是通】工具，是通过定定义方向而且与指定曲面上点方向而且与指定曲面上点参数相等的点参数相等的点创建的曲建的曲线的工具。

具体使用方法同的工具具体使用方法同8.2.7创建曲建曲线中【等参数曲中【等参数曲线】工具使用方法工具使用方法1-89.3.4 创建投影曲建投影曲线【投影曲【投影曲线】工具，是将曲】工具，是将曲线沿一定方向投影到曲面上的工具，沿一定方向投影到曲面上的工具，投影方向可以是曲面法向，也可以是用投影方向可以是曲面法向，也可以是用户定定义的方向下面以如下面以如图所示所示图形形为例，例，讲解【投影曲解【投影曲线】工具的使用方法，】工具的使用方法，具体操作步具体操作步骤如下所示：如下所示：（（1））选择被投影的曲被投影的曲线；；（（2））单击【曲【曲线创建】工具建】工具栏上的【投影曲上的【投影曲线】工具按】工具按钮，系，系统弹出投影出投影对话框框3）在【方向】）在【方向】选项组中中选择曲面的法曲面的法线为投影方向，【曲面的投影方向，【曲面的法法线】工具按】工具按钮，表示方向，表示方向为曲面的法曲面的法线；【；【罗盘】工具按】工具按钮，，表示方向表示方向为罗盘所指方向，可以通所指方向，可以通过调节罗盘方向来指定曲方向来指定曲线投影方向；投影方向；（（4）按住）按住Ctrl键，，选择投影面，可以投影面，可以选择一个曲面，也可以一个曲面，也可以选择多个曲面，在所多个曲面，在所选曲面上就曲面上就显示出投影示出投影线；；（（5））单击【确定】艾梦萌，生成投影【确定】艾梦萌，生成投影线。

1-99.3.5 创建建顺接曲接曲线【【顺接曲接曲线】工具，是用曲】工具，是用曲线将两条曲将两条曲线（直（直线））连接起来的工接起来的工具，具，创建的曲建的曲线也被称作也被称作桥接曲接曲线，，桥接曲接曲线与被与被桥接的曲接的曲线之之间可以保持点可以保持点连接、斜率接、斜率连接和曲率接和曲率连接中的一种接中的一种连接方式下面以两条曲下面以两条曲线创建建顺接曲接曲线为例，例，讲解【解【顺接曲接曲线】工具的使】工具的使用方法，具体操作步用方法，具体操作步骤如下所示：如下所示：（（1））单击【曲【曲线创建】工具建】工具栏上的【上的【顺接曲接曲线】工具；】工具；（（2））选择两条曲两条曲线，，顺接曲接曲线就在点就在点击两条曲两条曲线最近的端点最近的端点间创建建顺接曲接曲线3）右）右键单击点和曲率文本，在上下文菜点和曲率文本，在上下文菜单选择切切线连接；接；（（4）右）右键单击数数值1，在上下文菜，在上下文菜单选择编辑张度，在度，在对话框中框中键入入1；；（（5））单击桥接曲面曲接曲面曲线对话框上的【确定】按框上的【确定】按钮，完成，完成顺接曲接曲线创建1-109.3.6 创建建圆角曲角曲线【造形【造形圆角】工具，是在两条共面的曲角】工具，是在两条共面的曲线上上创建建圆角的工具。

角的工具单击该工具工具按按钮，系，系统弹出出样式式圆角定角定义对话框，框，该对话框的内容如下所述：框的内容如下所述：【半径】微【半径】微调框用于框用于设置置创建建圆角半径；角半径；【【选项】】选项组用来控制用来控制圆角形状和角形状和圆角曲角曲线：：（（1））选中【中【单线段】复段】复选框，可以拖框，可以拖动生成的生成的圆角曲角曲线在原来两条曲在原来两条曲线上的端点控制点，改上的端点控制点，改变圆角曲角曲线的端点位置和的端点位置和圆角的形状；取消【角的形状；取消【单线段】复段】复选框，可以拖框，可以拖动生成的生成的圆角曲角曲线上的上的绿色控制点，改色控制点，改变圆角角的形状；的形状；（（2）【修剪】）【修剪】单选按按钮表示将原来的曲表示将原来的曲线进行分割原来的曲行分割原来的曲线留下与留下与圆角相切的部分，并与生成的角相切的部分，并与生成的圆角曲角曲线共同形成一条曲共同形成一条曲线，但，但该曲曲线是由三段曲是由三段曲线组成；成；（（3）【无修剪】）【无修剪】单选按按钮表示不表示不对原来的曲原来的曲线进行修剪，行修剪，仅仅将原来的将原来的两条曲两条曲线隐藏；藏；（（4）【）【连接】接】单选按按钮表示将三段曲表示将三段曲线连接合并接合并为一条一条单独的曲独的曲线。

1-119.3.7 创建匹配曲建匹配曲线【【对应曲曲线】工具，是将一条曲】工具，是将一条曲线匹配到另一条曲匹配到另一条曲线上，使其与上，使其与另一条曲另一条曲线相相连接并接并满足指定的足指定的连接接约束条件的工具束条件的工具下面以如下面以如图所示两条曲所示两条曲线为例，例，讲解【解【对应曲曲线】工具的使用方】工具的使用方法，具体操作步法，具体操作步骤如下所示：如下所示：（（1））选择要要编辑的曲的曲线1；；（（2））单击【【对应曲曲线】工具按】工具按钮，系，系统弹出匹配曲出匹配曲线对话框框3））选择曲曲线2作作为匹配的匹配的对象，象，选择的曲的曲线1自自动移移动到匹配到匹配对象曲象曲线2上；上；（（4））这里不作任何修改，里不作任何修改，单击【确定】按【确定】按钮，生成匹配曲，生成匹配曲线1-129.4 创建曲面建曲面CATIA V5的自由的自由风格外形格外形设计的最大特点是具有灵活且功的最大特点是具有灵活且功能能强大的曲面造型功能曲面造型功能是生成复大的曲面造型功能曲面造型功能是生成复杂曲面的曲面的基基础，本小，本小节主要主要讲解解缀面、拉伸曲面、旋面、拉伸曲面、旋转曲面、偏移曲面、偏移曲面、填充曲面、网格曲面、曲面、填充曲面、网格曲面、扫掠曲面等曲面的掠曲面等曲面的创建方法。

建方法1-139.4.1 创建平面建平面缀面面单击【曲面【曲面创建】工具建】工具栏上的【平面上的【平面缀面】工具按面】工具按钮右下黑右下黑色三角，展开色三角，展开缀面工具面工具栏，，该工具工具栏包含平面包含平面缀面、面、3点点缀面、面、4点点缀面和几何萃出面和几何萃出4个工具下面个工具下面详细介介绍各工各工具的使用方法具的使用方法1．．创建平面建平面缀面面2．．创建三点建三点缀面面3．．创建四点建四点缀面面4．萃取几何．萃取几何图形形1-149.4.2 创建拉伸曲面建拉伸曲面【拉伸曲面】工具，是将一条曲【拉伸曲面】工具，是将一条曲线沿指定方向拉伸生成一个沿指定方向拉伸生成一个曲面的工具曲面的工具该工具可以拉伸各种工具可以拉伸各种类型的曲型的曲线，例如平面，例如平面曲曲线、三、三维曲曲线、曲面、曲面边界界线或位于曲面上的曲或位于曲面上的曲线，而在，而在“创成式外形成式外形设计”模模块中【拉伸】工具只能拉伸开放或封中【拉伸】工具只能拉伸开放或封闭的的轮廓廓线1-159.4.3 创建旋建旋转曲面曲面【旋【旋转】工具，是】工具，是绕轴旋旋转平面平面轮廓廓创建曲面的工具使用建曲面的工具。

使用方法同方法同8.3.1小小节中【旋中【旋转】工具的使用方法工具的使用方法1-169.4.4 创建偏移面建偏移面【偏移曲面】工具，是生成一个曲面的偏移曲面的工具，其【偏移曲面】工具，是生成一个曲面的偏移曲面的工具，其中偏移距离可以是固定的，也可以是中偏移距离可以是固定的，也可以是变化的单击该工具工具按按钮，系，系统弹出偏移曲面出偏移曲面对话框，如框，如图所示，所示，该对话框的框的内容如下所述：内容如下所述：【【类型】型】选项组设置偏移置偏移类型：型：【限制】【限制】选项组设定定计算偏移曲面的限制条件：算偏移曲面的限制条件：【【显示】示】选项组设定偏移曲面的定偏移曲面的显示信息：示信息：1-179.4.5 创建外延曲面建外延曲面【造形延伸】工具，是用于在考【造形延伸】工具，是用于在考虑连续约束的情况下，向原始曲面或曲束的情况下，向原始曲面或曲线添加一个附加曲面或曲添加一个附加曲面或曲线的工具使用的工具使用该工具可以生成正向或工具可以生成正向或负向的向的外插延伸外插延伸下面以如下面以如图所示所示图形形为例，例，讲解【造形延伸】工具的使用方法，具体操作解【造形延伸】工具的使用方法，具体操作步步骤如下所示：如下所示：（（1）使用前面所学工具）使用前面所学工具创建如建如图所示所示图形；形；（（2））单击【曲面【曲面创建】工具建】工具栏上的【造形延伸】工具按上的【造形延伸】工具按钮，系，系统弹出外出外插延伸插延伸对话框框。

3）在【）在【长度】微度】微调框中框中键入入100nn，，选中【精确】复中【精确】复选框，在【框，在【类型型】】选项组中中选中【曲率】中【曲率】单选按按钮；；（（4））选择要添加外延曲面的要添加外延曲面的边，，单击【确定】按【确定】按钮，外延曲面，外延曲面创建完成1-189.4.6 创建建顺接曲面接曲面【【顺接曲面】工具，是在两个已知曲面之接曲面】工具，是在两个已知曲面之间生成生成过渡曲面的渡曲面的工具1-199.4.7 创建填充建填充圆角曲面角曲面【填充【填充圆角曲面】（角曲面】（Styling Fillet））工具，是已有的两曲面工具，是已有的两曲面之之间创建建风格格圆角曲面的工具角曲面的工具单击该工具按工具按钮，系，系统弹出出风格格圆角角对话框，框，该对话框的内容如下所述：框的内容如下所述：【支持面】【支持面】选项组用来管理要用来管理要创建填充建填充圆角曲面的曲面，分角曲面的曲面，分别有以下有以下选项：：【【选项】】选项卡用于卡用于设置置创建填充建填充圆角的参数：角的参数：【高【高级】】选项卡用于卡用于设置填充置填充圆角曲面的参数：角曲面的参数：1-209.4.8 创建填充曲面建填充曲面单击【填【填满】工具按】工具按钮右下黑色三角，展开【填右下黑色三角，展开【填满】工具】工具栏，，如如图所示，所示，该工具工具栏包含填充和自由造形填充包含填充和自由造形填充2工具，下工具，下面面详细介介绍各工具的使用方法。

各工具的使用方法1．．创建填充面填建填充面填满2．自由造形填．自由造形填满1-219.4.9 创建网格曲面建网格曲面【网状曲面】工具，是基于曲【网状曲面】工具，是基于曲线造型曲面的工具造型曲面的工具该工具使工具使用比用比较简单，只需，只需单击该工具按工具按钮，系，系统弹出网状曲面出网状曲面对话框，如框，如图所示，所示，单击【引【引导线】文本，按住】文本，按住Ctrl键，，选择多条引多条引导线，然后，然后单击【【轮廓】文本，按住廓】文本，按住Ctrl键，，选择多条多条轮廓廓线，，单击【确定】完成网状曲面的【确定】完成网状曲面的创建1-229.4.10 创建建扫掠曲面掠曲面【【扫掠造形面】工具，是基于曲掠造形面】工具，是基于曲线造型曲面的工具，使用造型曲面的工具，使用该工具可以生成各种工具可以生成各种扫描曲面单击该工具按工具按钮，系，系统弹出出样式式扫掠掠对话框，框，该对话框的内容如下所述：框的内容如下所述：【【扫掠掠类型】型】选项组定定义扫掠掠类型：型：在在对话框右框右侧的窗口中的窗口中显示生成示生成扫掠曲面的参数；掠曲面的参数；在在对话框右框右侧窗口中，点窗口中，点击“选择”，用，用户可以重新定可以重新定义扫描描面在脊骨曲面在脊骨曲线或引或引导线上的范上的范围。

通通过拉拉动限制点来限制点来实现1-239.5 编辑曲面曲面CATIA V5为提供了功能提供了功能强大、使用方便的大、使用方便的编辑功能来功能来编辑曲曲线、曲面的形状利用、曲面的形状利用编辑功能，能生成各种高功能，能生成各种高质量的量的曲面，以曲面，以满足特殊行足特殊行业（如汽（如汽车A级表面等）的要求表面等）的要求1-249.5.1 镜像像编辑【【对称】工具，是将几何称】工具，是将几何图形以形以镜像方式移像方式移动的工具具体的工具具体使用方法参使用方法参见8.4.5“曲面曲面转换”1-259.5.2 用控制点用控制点编辑曲曲线或曲面或曲面【控制点】工具，是一个功能非常【控制点】工具，是一个功能非常强大的大的编辑曲曲线或曲面的或曲面的工具按照几何理工具按照几何理论，任何曲，任何曲线或曲面都是由一或曲面都是由一组控制点控制点来控制的，控制点来控制的，控制点发生了生了变化，曲化，曲线或曲面也随之或曲面也随之变化该工具提供了丰富的工具提供了丰富的编辑控制点的功能，从而用它可以生控制点的功能，从而用它可以生成各种各成各种各样的曲的曲线或曲面利用或曲面利用该工具可以完成以下工具可以完成以下编辑任任务：：编辑曲曲线形状、光形状、光顺曲曲线（只能在自由（只能在自由风格外形格外形优化器模化器模块中中实现）、）、编辑曲面形状、曲面形状、编辑曲面曲面边界界线、光、光顺曲面。

曲面单击该工具按工具按钮，系，系统弹出控制点定出控制点定义对话框框1-269.5.3 匹配曲面匹配曲面单击【【对应曲面】工具按曲面】工具按钮右下黑三角，展开【右下黑三角，展开【对映】工具映】工具栏，如，如图所示，所示，该工具工具栏包含包含对应曲面和多重曲面和多重边对应曲面曲面2个工具1．．创建建对应曲面曲面2．．创建多重建多重边对应曲面曲面1-279.5.4 创建填充曲面建填充曲面【填充几何】工具，是可以将一曲【填充几何】工具，是可以将一曲线或曲面或曲面拟合到点云上的合到点云上的工具在曲面的逆向重建中非常有用，能极大地提高逆向工具在曲面的逆向重建中非常有用，能极大地提高逆向工程的效率工程的效率1-289.5.5 整体整体变形形【整体【整体变形】工具，是可以一次形】工具，是可以一次变形多个曲面的工具，且保形多个曲面的工具，且保持持这些曲面些曲面间的相互关系的相互关系1-299.5.6 延伸曲面或曲延伸曲面或曲线【延伸】工具，是用于改【延伸】工具，是用于改变曲曲线或曲面的大小的工具，既可或曲面的大小的工具，既可以延伸曲以延伸曲线或曲面，也可以或曲面，也可以缩短曲短曲线或曲面。

或曲面1-309.6 几何操作几何操作几何操作是几何操作是对曲面或曲曲面或曲线进行分割、行分割、连接分解、接分解、转换和复制和复制的操作Catia V5提供了【几何操作】工具提供了【几何操作】工具栏，，该工具工具栏包含剪切、取消剪切、包含剪切、取消剪切、连接、拆散、分解、接、拆散、分解、转换精灵和复精灵和复制几何参数制几何参数7个工具下面个工具下面详细介介绍各工具的使用方法各工具的使用方法1-319.6.1 剪切曲面或曲剪切曲面或曲线【剪切】工具，是用于剪切曲【剪切】工具，是用于剪切曲线或曲面的工具或曲面的工具单击该工具按工具按钮，，系系统弹出中断（出中断（Break））对话框，框，该对话框的内容如下所述：框的内容如下所述：【中断【中断类型】型】选项组用于用于设置中断置中断类型：型：【中断【中断报告】（告】（Report））按按钮：用于：用于显示中断操作示中断操作报告告选择】】选项组用于用于设置以下内容：置以下内容：【修剪【修剪类型】型】选项组用于定用于定义中断中断类型：型：【投影】【投影】选项组用于用于设置以下投影方式：置以下投影方式：【外插延伸】【外插延伸】选项组可以可以设置以下内容：置以下内容：【偏差】按【偏差】按钮：：显示示对话框中和几何框中和几何图形上原始曲面和形上原始曲面和结果曲面果曲面之之间的最大偏差，的最大偏差，仅适用于适用于“中断曲面中断曲面”选项下的下的“修剪曲面修剪曲面”选项。

1-329.6.2 恢复剪切曲面或曲恢复剪切曲面或曲线【取消剪切】工具，是是使用了【中断曲面或曲【取消剪切】工具，是是使用了【中断曲面或曲线】工具】工具（（该工具是自由曲面工具是自由曲面设计平台中的工具）、【分割】工具平台中的工具）、【分割】工具对曲面或曲曲面或曲线修剪操作后，修剪操作后，进行行还原的工具原的工具该工具的使工具的使用方法与用方法与8.4.1“曲面的合并曲面的合并”中相中相应工具使用方法相同工具使用方法相同1-339.6.3 连接曲接曲线或曲面或曲面【【连接】工具，是将多接】工具，是将多单元曲元曲线或多条或多条连续曲曲线连接成一条接成一条单单元曲元曲线的工具，也用于将两的工具，也用于将两单元）曲面或两个元）曲面或两个连续曲曲面面连接成一个接成一个单单元曲面该工具的操作步工具的操作步骤如下所示：如下所示：（（1））单击【【连接】工具按接】工具按钮，系，系统弹出出连接接对话框框2）在【）在【设置置连接公差】微接公差】微调框框键入入连接接误差差值该参数参数为连接接对象与象与结果果对象的最大允象的最大允许偏差；偏差；（（3））选择要要连接的接的对象象（多（多单元曲元曲线、两、两单元曲面、多条元曲面、多条连续曲曲线，或两个，或两个连续曲面）曲面）；；（（4）点）点击【更多】按【更多】按钮，可以在附加，可以在附加对话框中框中设定定显示信示信息：息：（（5））单击【确定】按【确定】按钮，完成，完成连接操作。

接操作1-349.6.4 拆散曲面或曲拆散曲面或曲线【拆散】工具，是用于将多弧段曲【拆散】工具，是用于将多弧段曲线分裂成多条分裂成多条单弧段曲弧段曲线，或将多面片，或将多面片曲面分裂成多个曲面分裂成多个单面片曲面的工具面片曲面的工具下面以如下面以如图所示曲面所示曲面为例，例，讲解【拆散】工具的使用方法，具体操作步解【拆散】工具的使用方法，具体操作步骤如下所示：如下所示：（（1）使用【）使用【3D曲曲线】、【拉伸曲面】工具】、【拉伸曲面】工具创建如建如图所示曲面；所示曲面；（（2））单击【操作】工具【操作】工具栏上的【拆散】工具按上的【拆散】工具按钮，系，系统弹出分割定出分割定义对话框框3））如果是分裂曲面，可以从如果是分裂曲面，可以从对话框中框中选择分裂分裂类型：型：沿沿U向分裂、沿向分裂、沿V向分裂、向分裂、UV向都分裂，向都分裂，这里里选择【【UV方向】方向】单选按按钮；；（（4））选择刚才才创建的曲面，建的曲面，单击【确定】按【确定】按钮，完成曲面的拆解完成曲面的拆解1-359.6.5 分解曲面或曲分解曲面或曲线【分解】工具，是将多元素几何体拆分【分解】工具，是将多元素几何体拆分为单一一单元或元或单一域一域几何体的工具，多元素几何体可以是曲几何体的工具，多元素几何体可以是曲线还可以是曲面。

可以是曲面该工具的使用方法与工具的使用方法与8.4.1“曲面的合并曲面的合并”中【拆解】工具中【拆解】工具的使用方法相同的使用方法相同1-369.6.6 类型型转换【【转换精灵】工具，是将在其它模精灵】工具，是将在其它模块中生成的曲中生成的曲线或曲面或曲面转换成成NUPBS类型（型（Non Uniform Polynomial B-Spline））的工具，也可用于改的工具，也可用于改变在自由在自由风格外形格外形设计模模块中生成的曲中生成的曲线或曲面的弧段数或曲面的弧段数单击该工具工具栏，系，系统弹出出类型型转换对话框，如框，如图所示，所示，该对话框的内容如下所述：框的内容如下所述：1-379.6.7 复制几何参数复制几何参数【复制几何参数】工具，是将曲【复制几何参数】工具，是将曲线的几何参数复制到一条或的几何参数复制到一条或若干条曲若干条曲线上的工具上的工具1-389.7 形状分析形状分析本小本小节主要介主要介绍对几何元素的分析和几何元素的分析和检查，以保，以保证所所设计曲曲线、、曲面的曲面的质量该模模块提供分析功能包括：曲提供分析功能包括：曲线连接性接性检查、曲面、曲面连接性接性检查、拔模角分析、曲面曲率分析和曲、拔模角分析、曲面曲率分析和曲线曲率分析、曲面反射曲率分析、曲面反射线分析、曲面分析、曲面转折折线分析、亮度分析、亮度显示示线分析等等。

分析等等1-399.7.1 曲面曲面连接性分析接性分析【【连接分析】工具，是分析两个曲面或曲接分析】工具，是分析两个曲面或曲线连接的方式的工接的方式的工具单击该工具按工具按钮，系，系统弹出出连接分析接分析对话框，如框，如图所所示，示，该对话框的内容如下所述：框的内容如下所述：1-409.7.2 距离分析距离分析【距离分析】工具，是用于分析两个元素之【距离分析】工具，是用于分析两个元素之间的距离，也可的距离，也可以用于分析两以用于分析两组元素之元素之间的距离的工具它在的距离的工具它在进行逆向行逆向设计时非常有用，可分析逆向建立的曲面与非常有用，可分析逆向建立的曲面与测量点云之量点云之间的的距离单击该工具按工具按钮，系，系统弹出距离分析出距离分析对话框，如框，如图所示，所示，该对话框的内容如下所述：框的内容如下所述：1-419.7.3 曲曲线曲率分析曲率分析【【针状分析】工具，是分析曲状分析】工具，是分析曲线曲率或曲面曲率或曲面边界界线的工具下面以一条下面以一条3D曲曲线为例，例，讲解【解【针状分析】工具的使用方法，具状分析】工具的使用方法，具体操作步体操作步骤如下所示：如下所示：（（1）使用【）使用【3D曲曲线】工具】工具创建一条建一条3D曲曲线；；（（2））选择刚出出创建的建的3D曲曲线，，单击【形状分析】工具【形状分析】工具栏上的【上的【针状分析】工具按状分析】工具按钮，系，系统弹出箭状曲率出箭状曲率对话框框。

3）在）在对话框中，【框中，【类型】下拉列表框中型】下拉列表框中选择分析分析类型：曲率或型：曲率或半径，半径，这里里选择曲率，曲率，单击【原理【原理图设计】按】按钮，系，系统弹出箭出箭状曲率分析状曲率分析对话框框4））单击【更多】按【更多】按钮，展开附加，展开附加对话框，在框，在对话框中可以框中可以设置置以下内容：以下内容：（（5））设置好各参数，置好各参数，单击【确定】按【确定】按钮，，分析分析标识被添加到被添加到结构构树中1-429.7.4 曲面断面分析曲面断面分析【切面】工具，是用一【切面】工具，是用一组平面切割曲面，分析平面切割曲面，分析这组平面与曲面的平面与曲面的交交线的工具单击该工具按工具按钮，系，系统弹出切割平面出切割平面对话框，框，该对话框的内容如下所述：框的内容如下所述：【截面【截面类型】型】选项组用于用于选择切割曲面的切割曲面的类型：平行平面、曲型：平行平面、曲线法平面、指定平面；法平面、指定平面；【数目【数目/步径】步径】选项组用于用于设定平面数目或平面的定平面数目或平面的间距；距；【【边界】界】选项组用于用于设置平面的范置平面的范围，【自，【自动】】单选按按钮表示取表示取边界界为罗盘的基平面位置，的基平面位置，选中【手中【手动】】单选按按钮，需在【开，需在【开始】与【始】与【结束】微束】微调框中框中键入两个入两个边界相界相对罗盘基平面的距离；基平面的距离；【【显示】示】选项组用于用于设置是否在几何屏幕置是否在几何屏幕显示切平面，和断面示切平面，和断面线的曲率；的曲率；单击【【设置】按置】按钮，系，系统弹出箭状曲率出箭状曲率对话框，框，进行曲行曲线曲率的曲率的分析分析设置。

置1-439.7.5 曲面反射曲面反射线分析分析【反射【反射线】工具，是模】工具，是模拟设定数量和位置的定数量和位置的氖灯照射在曲面灯照射在曲面上，从一定的位置上，从一定的位置观察灯光的反射察灯光的反射线来分析曲面来分析曲面质量的工量的工具1-449.7.6 曲面曲面转折折线分析分析【【转折折线】工具，是用于生成曲面的】工具，是用于生成曲面的变形形线，通，通过分析分析变形形线来分析曲面来分析曲面的的质量所谓“变形形线”是指曲面上曲率是指曲面上曲率为零的点构成的曲零的点构成的曲线下面以如下面以如图所示曲面所示曲面为例，例，讲解【解【转折折线】工具的使用方法，具体操作步】工具的使用方法，具体操作步骤如下所示：如下所示：（（1）使用【拉伸曲面】、【控制点】工具）使用【拉伸曲面】、【控制点】工具创建如建如图所示曲面；所示曲面；（（2））单击【形状分析】工具【形状分析】工具栏上的【上的【转折折线】工具按】工具按钮，系，系统弹出衍射出衍射线对话框，并在曲面上框，并在曲面上显示缺省的分析示缺省的分析结果；果；（（3）在）在对话框中框中选择局部平面的定局部平面的定义方式：方式：（（4））单击【确定】按【确定】按钮，，分析分析标识被添加到被添加到结构构树中中。

1-459.7.8 亮度亮度显示示线分析分析【亮度【亮度显示示线分析】工具，是高亮分析】工具，是高亮显示参数示参数线或参数切或参数切线，分析曲面形状，分析曲面形状和曲率的工具和曲率的工具下面以如下面以如图所示曲面所示曲面为例，例，讲解【亮度解【亮度显示示线分析】工具的使用方法，具分析】工具的使用方法，具体操作步体操作步骤如下所示：如下所示：（（1）使用【平面）使用【平面缀面】、【控制点】工具面】、【控制点】工具创建如建如图所示曲面；所示曲面；（（2））单击【形状分析】工具【形状分析】工具栏上的【亮度上的【亮度显示示线分析】工具按分析】工具按钮，系，系统弹出出强调线对话框框3）在）在对话框中，框中，选中【突出中【突出显示示类型】型】选项组【切【切线】】单选按按钮；；（（4）在【螺旋角】微）在【螺旋角】微调框中框中键入入10deg；；（（5））选择刚才才创建的曲面建的曲面6））单击【确定】按【确定】按钮，，分析分析标识被添加到被添加到结构构树中中1-469.7.9 草草绘分析分析单击【形状分析】工具【形状分析】工具栏上的【曲面曲率分析】工具右下黑上的【曲面曲率分析】工具右下黑三角，展开【草三角，展开【草绘】工具】工具栏，，该工具工具栏包含曲面曲率分析包含曲面曲率分析和拔模分析和拔模分析2个工具，下面就介个工具，下面就介绍这两个工具的使用方法。

两个工具的使用方法1．曲面曲率分析．曲面曲率分析2．拔模分析．拔模分析1-479.7.10 影像映射分析影像映射分析单击【形状分析】工具【形状分析】工具栏上的【上的【环境境对映分析】工具右下黑映分析】工具右下黑三角，展开【影像三角，展开【影像对比】工具比】工具栏，如，如图所示，所示，该工具工具栏包包含含环境境对映分析、参数化映分析、参数化图形形对映分析、映分析、ACA亮度分析亮度分析3个工具1．曲面映射分析．曲面映射分析2．参数化．参数化图形形对映分析映分析3．．ACA亮度分析亮度分析1-489.7.11 光源管理光源管理【光源管理】工具，是沿着【光源管理】工具，是沿着预定定义的的圆（以光（以光线目目标为中心）中心）操作光源的工具使用操作光源的工具使用该工具的步工具的步骤如下所示：如下所示：（（1））单击【形状分析】工具【形状分析】工具栏上的【光源管理】工具按上的【光源管理】工具按钮，，系系统弹出光源操作出光源操作对话框框2）在）在对话框中框中选择光源模式：光源模式：①①【附加到【附加到视点】点】单选按按钮：光源被固定在屏幕上，模型可以独立于光源位置：光源被固定在屏幕上，模型可以独立于光源位置进行行旋旋转；；②②【【附加到模型】附加到模型】单选按按钮：光源被固定在当前模：光源被固定在当前模型的参考型的参考轴；；（（3）操作控制器，）操作控制器，调整光源整光源为合适合适为止；止；（（4））单击【确定】按【确定】按钮，完成光源的操作。

完成光源的操作1-499.8 相关工具相关工具在自由在自由风格外形格外形设计模模块中，提供了丰富的中，提供了丰富的辅助工具，利用助工具，利用这些工具可以方便地些工具可以方便地观察，察，设定所生成的几何体部分工定所生成的几何体部分工具具还能与几何体的能与几何体的创建工具一起使用，建工具一起使用，进一步加一步加强这些工些工具的功能具的功能这里主要介里主要介绍以下几种相关工具以下几种相关工具1-509.8.1 显示曲示曲线或曲面上的控制点及弧段或曲面上的控制点及弧段【【应用修用修饰】工具，是一个】工具，是一个设置是否置是否长期期显示曲面或曲示曲面或曲线上的控上的控制点和弧段信息的工具制点和弧段信息的工具该工具的使用步工具的使用步骤如下所示：如下所示：（（1））单击【通用工具】工具【通用工具】工具栏上的【上的【应用修用修饰】工具按】工具按钮，系，系统弹出修出修饰选项对话框框2）在）在对话框中可以框中可以进行如下行如下设置：置：【控制点】复【控制点】复选框：如果框：如果选中中该选项，，则设置置为显示控制点，并示控制点，并可在其右可在其右侧的列表框中的列表框中选择控制点的控制点的显示方式；示方式；【分割】复【分割】复选框：如果框：如果选中中该选项，，则设置置为显示弧段信息；示弧段信息；（（3））选择修修饰的曲面或曲的曲面或曲线；；（（4））单击【【应用】按用】按钮，，预览结果，果，单击【确定】按【确定】按钮，完成修，完成修饰设置。

置1-519.8.2 取消取消显示曲示曲线或曲面上的控制点及弧段或曲面上的控制点及弧段【移除修【移除修饰】工具，是与上一个工具相匹配的工具，它用于】工具，是与上一个工具相匹配的工具，它用于取消由上一个工具完成的取消由上一个工具完成的对几何元素的几何元素的显示配置1-529.8.3 对称称显示示是用于在是用于在产品（品（Product））环境下，相境下，相对于一个指定平面于一个指定平面对称称显示一个部件的工具示一个部件的工具这样就可以只就可以只创建建这个部件一半个部件一半的几何体，但可以用的几何体，但可以用该工具工具观察整个部件察整个部件该工具的使用工具的使用方法方法为：：（（1）在）在产品品环境下，双境下，双击将要将要对称称显示的部件示的部件设置置为当前当前工作工作对象；象；（（2））单击【通用工具】工具【通用工具】工具栏上的【上的【对称称显示】工具按示】工具按钮；；（（3））选择要要对称称显示的部件；示的部件；（（4））选择对称平面这样就就显示出了所示出了所选部件相部件相对于指定于指定平面的平面的对称部分；称部分；（（5）在几何屏幕上）在几何屏幕上显示的示的对称部分不可称部分不可编辑。

1-539.8.4 几何体几何体查询【几何【几何资讯】工具，是】工具，是显示曲示曲线或曲面的几何信息的工具或曲面的几何信息的工具该工具的使用方法如下所示：工具的使用方法如下所示：（（1））单击【通用工具】工具【通用工具】工具栏上的【几何上的【几何资讯】工具按】工具按钮，，系系统弹出几何分析出几何分析对话框框2））选择要要显示信息的几何元素，将在示信息的几何元素，将在对话框中框中显示如下示如下信息：信息：元素元素类型：型：Nurbs 曲面或曲曲面或曲线、多、多线段、平面等；段、平面等；元素是否被修剪元素是否被修剪过；；U 和和 V 方向上段（部件）的数量；方向上段（部件）的数量；U 和和 V 方向上元素的方向上元素的阶数1-549.8.5 显示新数示新数码对话盒盒单击【【显示新数示新数码对话盒】工具按盒】工具按钮，系，系统弹出【工具出【工具仪表表盘】工具】工具栏，如，如图所示，下面所示，下面简单介介绍各工具的作用各工具的作用1-559.8.6 定定义轴系系统【【轴系系统】工具，是通】工具，是通过选择几何几何图形或通形或通过输入坐入坐标创建建新的新的轴系的工具系的工具单击该工具按工具按钮，系，系统弹出出轴系系统定定义对话框，框，该对话框的内容如下所述：框的内容如下所述：在【在【轴系系统类型】下拉列表框中型】下拉列表框中选择创建建轴系系类型：型：①①标准：准：由原点和三个正交方向定由原点和三个正交方向定义；；②②轴旋旋转：按照：按照标准准轴系和系和根据根据选定参考定参考计算得出的角度定算得出的角度定义；；③③欧拉角度：三个角欧拉角度：三个角度度值定定义；；【源】文本框用于定【源】文本框用于定义原点。

原点1-569.9 绘制汽制汽车顶盖盖自由自由风格外形格外形设计模模块因因为其其强大的功能和生成曲面的高大的功能和生成曲面的高质量，被广泛地量，被广泛地应用到汽用到汽车车身等曲面身等曲面设计之中本小之中本小节将将介介绍汽汽车顶盖曲面的盖曲面的设计在本在本实例中，将用自由例中，将用自由风格外形格外形设计提供的功能提供的功能创建如建如图所所示的汽示的汽车顶盖已知顶盖的盖的测量点云及量点云及风格曲格曲线，要求，要求创建建顶盖曲面1．．设计前前挡风曲面曲面2．．设计顶盖曲面盖曲面3．添加．添加圆角曲面角曲面1-579.10 总结自由曲面的灵活性自由曲面的灵活性给设计者提供了广者提供了广阔的的创意空意空间，通，通过简单地拖拽鼠地拖拽鼠标，就可以在不同方向上改，就可以在不同方向上改变曲面的形状，曲面的形状，实现设计意意图；通；通过丰富的分析工具，可以定性或定量地了丰富的分析工具，可以定性或定量地了解曲面的解曲面的质量本章主要介量本章主要介绍了曲面的生成、了曲面的生成、编辑、分析、分析等曲面的等曲面的设计方法，也是自由曲面方法，也是自由曲面设计模模块中最基本和常中最基本和常用的功能，用的功能，读者可以在者可以在实践中不断区学践中不断区学习和掌握更高和掌握更高级的的设计丰富。