Pro/ Engineer Wildfire 3.0工业设计高级实例教程

第1章 计算机辅助工业设计概述 1

1.1 工业设计 1

1.1.1 工业设计的概念 1

1.1.2 工业设计的特点 1

1.2 计算机辅助工业设计 2

1.2.1 CAID的概念 2

1.2.2 CAID的技术应用 2

1.2.3 产品的开发流程 3

1.2.4 CAID常用软件 5

1.3 Pro/Engineer在工业设计中的作用 6

第2章 基础曲面创建及曲面编辑 8

2.1 拉伸曲面 8

2.1.1 拉伸曲面介绍 8

2.1.2 拉伸曲面实例 8

2.2 旋转曲面 11

2.2.1 旋转曲面介绍 11

2.2.2 旋转曲面实例 11

2.3 扫描曲面 12

2.3.1 扫描曲面介绍 12

2.3.2 扫描曲面实例 12

2.4 混合曲面 13

2.4.1 混合曲面介绍 13

2.4.2 混合曲面实例 13

2.5 曲面复制 17

2.5.1 按原样复制所有曲面 17

2.5.2 排除曲面并填充孔 18

2.5.3 复制内部边界 18

2.5.4 曲面移动复制 19

2.5.5 曲面旋转复制 20

2.6 曲面镜像 20

2.7 曲面填充 21

2.8 曲面合并 22

2.9 曲面修剪 23

2.9.1 创建基础曲面时的修剪功能 23

2.9.2 用曲面特征修剪曲面 23

2.9.3 用曲面上的曲线修剪曲面 24

2.9.4 用基准平面或使用侧面影像修剪曲面 25

2.9.5 用顶点倒圆角修剪曲面 25

2.10 曲面延伸 26

2.10.1 以相同类型延伸曲面 26

2.10.2 与原曲面相切或逼近来延伸曲面 28

2.10.3 延伸曲面到指定平面或基准平面 28

2.11 曲面偏移 29

2.11.1 曲面标准偏移特征 29

2.11.2 曲面具有斜度特征偏移 30

2.11.3 曲面以展开特征偏移 31

2.11.4 替换曲面特征偏移 32

2.12 曲面加厚 32

2.13 曲面实体化 33

2.13.1 曲面转变为实体 34

2.13.2 用曲面切除实体 35

2.13.3 用曲面片切除实体 36

2.14 综合实例 36

第3章 高级曲面的创建 46

3.1 扫描混合曲面 46

3.1.1 垂直于轨迹 46

3.1.2 垂直于投影 48

3.1.3 恒定法向 49

3.2 螺旋扫描曲面 51

3.2.1 创建恒定螺距扫描曲面 51

3.2.2 创建可变螺距扫描曲面 52

3.3 边界混合曲面 54

3.3.1 在一个方向上创建边界混合曲面 54

3.3.2 在两个方向上创建边界混合曲面 54

3.3.3 使用拟合曲线创建边界混合曲面 55

3.3.4 封闭的边界混合曲面 57

3.3.5 利用边界混合连接曲面 57

3.4 可变剖面扫描曲面 59

3.4.1 垂直于轨迹 59

3.4.2 垂直于投影 60

3.4.3 恒定的法向 61

3.4.4 利用关系式创建可变剖面扫描曲面 62

3.5 圆锥曲面和N侧曲面片 62

3.5.1 圆锥曲面 62

3.5.2 N侧曲面片 65

3.6 将剖面混合到曲面 65

3.7 在曲面间混合 67

3.8 综合实例 67

3.8.1 吹风机 67

3.8.2 机器猫 77

第4章 自由曲面 87

4.1 ISDX的用户界面 87

4.1.1 下拉式菜单 87

4.1.2 “造型”菜单 88

4.1.3 “分析”菜单和“分析”工具栏 89

4.1.4 “造型”工具栏 90

4.1.5 视图设置 90

4.1.6 造型术语 91

4.2 ISDX曲线的建立 92

4.2.1 曲线的类型 92

4.2.2 自由曲线 92

4.2.3 平面曲线 93

4.2.4 COS 94

4.2.5 通过投影建立COS 94

4.2.6 通过相交建立COS曲线 94

4.2.7 创建圆 95

4.2.8 创建圆弧 95

4.3 ISDX曲线编辑 95

4.3.1 点的类型 95

4.3.2 曲率图 96

4.3.3 点的编辑 97

4.3.4 曲线切向量的编辑 99

4.3.5 曲线类型的转换 101

4.3.6 曲线的复制 101

4.3.7 曲线的移动 102

4.3.8 曲线的删除 102

4.3.9 曲线的分割与组合 103

4.4 ISDX曲面 103

4.4.1 曲面的建立 103

4.4.2 曲面的连续 106

4.4.3 曲面连续的建立和转换 106

4.4.4 曲面的修剪 107

4.4.5 曲面的平移 108

4.4.6 曲面的复制 108

4.4.7 曲面的删除 108

4.5 使用外部数据 109

4.5.1 使用模型上的曲线 109

4.5.2 跟踪草绘 110

4.5.3 实例操作 113

4.6 箱体造型实例 114

第5章 曲面分析 119

5.1 点 119

5.2 半径 119

5.3 曲率 120

5.4 剖面 121

5.5 二面角 123

5.6 偏移 123

5.7 偏差 124

5.8 着色曲率 124

5.9 拔模检测 127

5.10 斜率 128

5.11 反射 129

5.12 阴影 129

5.13 综合实例 130

第6章 渲染 133

6.1 渲染的种类与特点 133

6.1.1 PhotoRender渲染器 133

6.1.2 Photolux渲染器 133

6.2 渲染命令 133

6.2.1 渲染设置 134

6.2.2 渲染场景 135

6.2.3 渲染房间 135

6.2.4 颜色和外观 137

6.2.5 光源 139

6.2.6 环境编辑器 140

6.2.7 透视图 143

6.2.8 图像编辑器 143

6.3 综合实例 144

6.3.1 排球渲染 144

6.3.2 笔架渲染 148

第7章 曲面造型进阶技巧 150

7.1 高级曲面建模概述 150

7.1.1 高级曲面建模的含义 150

7.1.2 NURBS及其特性 151

7.1.3 曲线及曲面的连续性 152

7.1.4 评估建模质量的要素 154

7.2 高级曲面建模方法及技巧 155

7.2.1 合理规划建模方案 156

7.2.2 高品质的曲线是构建高品质曲面的基础 158

7.2.3 灵活施加各种边界约束条件 165

7.3 常见形态的建模方法 171

7.3.1 非四边形曲面 171

7.3.2 多截面过渡型曲面 182

7.3.3 消失面 203

第8章 工业设计综合实例 219

8.1 电话听筒 219

8.1.1 对输入数据的初始处理 220

8.1.2 构建主体上部面 221

8.1.3 补足端部面 222

8.1.4 构建主体下部面 224

8.1.5 构建头部面 229

8.1.6 头部和主体融接 230

8.2 美工刀 236

8.2.1 建立草绘区域以控制整体尺寸大小 237

8.2.2 描摹效果图轮廓，构建基本外形曲线 237

8.2.3 构建刀身大面 243

8.2.4 构建刀身前部消失面，并裁剪刀身曲面 249

8.2.5 构建和裁剪后部大面，并构建尾端融接曲面 253

8.2.6 构建前后大面的连接区域 258

8.2.7 构建前部下端的消失面和后部的穿孔 264

8.2.8 构建头部及侧面的一些细节 270

8.3 手机外壳 275

8.3.1 原始数据转化 276

8.3.2 输入曲线重构 283

8.3.3 构建手机正面的大面 288

8.3.4 构建手机外壳背面的大面 299

8.3.5 构建手机外壳侧面正面的大面 300

8.3.6 构建手机外壳侧面背面的大面 305

8.3.7 生成实体并抽壳 311

8.4 电钻 313

8.4.1 实例剖析 313

8.4.2 建模步骤 314

8.4.3 描摹效果图轮廓，构建基本外形曲线 318

8.4.4 构建模型上部 332

8.4.5 构建模型中部，并与上部融接 343

8.4.6 构建手柄部位 352

8.4.7 构建手柄与上部主体的融接区域 357

8.4.8 构建下部电池包区域 364

8.4.9 构建调节套及其他一些必要的细节 368

8.4.10 左机壳模型构建 369

8.4.11 电池包建模 380

8.4.12 调节套模型构建 385

本书共分八章，第1章主要介绍Pro/Engineer在工业设计方面的作用与产品开发流程，使读者真正理解Pro/Engineer在工业设计中的价值；第2、3、4章分别介绍Pro/Engineer基础曲面创建、高级曲面创建以及自由曲面创建方面的知识，使读者对工业设计中的曲面创建有系统的了解并结合综合实例得到提高；第5、6章分别介绍曲面分析和渲染方法，使读者能检测曲面创建的效果和质量；第7章结合实际产品开发，系统地总结工业设计中曲面造型的高级进阶技巧，使已掌握一定曲面创建技巧的读者能进一步全面提高曲面造型能力；第8章结合实际应用的综合实例，以不同的实例从不同的角度讲解工业设计中曲面造型的应用，主要是用原有的IGS线框构造电话听筒、用一张透视的平面效果图构造美工刀、用二维正投影视图创建手机外壳，最后用一个比较复杂的电钻造型让读者体会复杂曲面的创建技巧。
　　本书讲解详尽，力求精简、实用，使读者在最短的时间内掌握曲面创建的技巧。本书可作为高等院校、高等职业技术学院的培训教程或参考书，同时可作为广大从事工业设计及产品设计的技术人员的自学参考书。