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2D 草图绘制工具

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(影片录制后软件版本/汉化若经更新,界面、命令与操作方式可能有所不同,请以最新版本为准)

观看本节教程前,请先观看草图截面教程。

本节教程讲解 :

  • 2D 草图模块的基本操作
  • 草图绘制工具如直线、两直线的中线、圆形、矩形、弧线、相切弧线、以及自由曲线。
  • 草图其他控制工具如曲线控制点、曲率梳、偏差分析、显示所有网格云点、显示约束与尺寸标注等。

2D 草图基本操作

1. 草图与模型的关系

2D 草图 (简称草图) 是 QUICKSURFACE 许多三维建模命令的二维蓝图,包括常见的拉伸/旋转命令 (但这并不是说所有建模命令都需要创建 2D 草图,如 3D 草图、拟合曲面、自由曲面、智能铺面等命令不需要 2D 草图即可执行)。

草图在物件浏览器可单独存在,执行建模命令后草图則會被收纳在该命令创建的特征下。

物件浏览器中单独存在的草图:

QUICKSURFACE 的物件浏览器中显示单一 2D 草图的画面

物件浏览器中的拉伸实体与其原始草图 (执行建模命令后草图默认被隐藏,且字体改为斜体表示与该特征有从属关系):

QUICKSURFACE 的物件浏览器中显示拉伸实体特征以及其来源 2D 草图的画面

双击草图可随时对进行编辑更新。QUICKSURFACE 是参数式建模软件,一旦更新草图后,以该草图建构的特征及后续该特征参与的建模步骤都会随之更新。

参数历史太过复杂时,若针对某一草图进行过大的变动,可能导致与后续建模命令产生冲突致使模型出现错误甚至崩溃。请事先做好建模规划并确立设计意图,并在草图层面进行适当约束以避免此类情况发生。最重要的是做好档案备份,每隔一段时间以递进档名保存您的工作进度 (如 01.qsf,02.qsf,03.qsf…等),如此才能万无一失。

2. 草图座标

草圖編輯画面中的座标符号是专属于 2D 草图的 X 轴和 Y 轴,与 3D 视图里的 X/Y/Z 系统座标不是一个东西,请勿搞混。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中的 X 及 Y 座标

3. 空白键

按空白键可切换参考网格的隐藏和显示。许多情况下将参考网格隐藏会更容易进行草图的绘制。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中按空白键以显示/隐藏参考网格的演示动图

4. 反转观看方向

按「反转观看方向」可切换草图观看方向 (观看方向不影响草图建模质量)。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中「反转观看方向」功能的按钮

5. 清理参考云点

按下「清理参考云点」可进入该命令控制窗口。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中「清理参考云点」功能的按钮

删除功能可直接将不需要的参考云点擦除。Ctrl + 鼠标滚轮可调整笔刷尺寸。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中以指定笔刷尺寸将参考云点擦除的演示动图

游离点功能可用指定的偏差值直径,一次性将游离参考云点清除,说明如下。

偏差值: 按下右侧 […] 测量按钮,在画面中用鼠标拖曳出距离来指定。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中指定游离点的「偏差值」删除条件的演示动图

直径: 按下右侧 […] 测量按钮,在画面中用鼠标圈选出范围来指定。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中指定游离点的「直径」删除条件的演示动图

按下「套用」后,所有 周边空白距离 > 偏差值尺寸 < 直径 的游离点团块将被一次性删除。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中删除游离点的演示动图

透过组合不同偏差值及直径,可快速消除不需要的游离点。干净的草图背景可让草图绘制更加快速、准确。

草图绘制工具

1. 编辑

QUICKSURFACE 的 2D 草图中的「 编辑」功能按钮

不论当前使用何种草图工具,按下 ESC 可切换至编辑功能。

编辑状态下可直接对物件进行框选。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中使用「 编辑」功能框选物件的演示动图

编辑状态下可选取特定的点或线 (鼠标靠近物件时会变成手指形状)。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中使用「 编辑」功能点选物件的演示动图

编辑状态下双击某一线段,可选中与其相接的所有线段。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中使用「 编辑」功能双击一线段,进而选中与其相接的所有线段的演示动图

选中物件后即可对其进行相应编辑,比如拖曳改变其位置/尺寸,或指定约束条件等。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中使用「 编辑」功能改变物件尺寸或位置的演示动图

2. 直线

QUICKSURFACE 的 2D 草图中的「 直线」功能按钮

选中直线工具时,鼠标变成铅笔形状。

左键先点起点,再点终点即可绘出直线。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中使用「 直线」功能的演示动图

绘出直线过程中,软件会实时显示长度。

该直线靠近垂直/水平线时会自动吸附贴合。绘出垂直/水平线后亦会自动加上相应约束 (图中带黑色水平符号的小方块)。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中使用「 直线」功能绘出水平线的演示动图

在云点上绘出直线时,可配合按住 Ctrl 键将两点精确吸附至云点,使拟合结果更完美。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中使用「 直线」功能并按住 Ctrl 键与参考网格吸附的演示动图

注: 实作中建议使用拟合二维几何特征中介绍的方法能自动拟合上直线,效率更高。

绘制完成的直线两端点为橙色,直线中点以米字号标注,均可作为吸附使用。下图为使用其中一端点为起点,继续绘制第二条直线,该端点即成为连接两直线的接点 (系统会自动加上相接约束,以免鼠标误触断开)。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中使用「 直线」功能从现有直线的端点绘出第二条直线的演示动图

注: 该接点在草图执行拉伸或旋转后,即成为 3D 模型上两个曲面相接的边,橙色端点则成为曲面的开放边。

选中端点后可以进行拖动 (选中时变成黄色)。拖动时会出现原先直线延伸方向的虚线,用于在不改变直线方向的前提下把其缩短或延长。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中在不改变方向的前提下缩短一直线的演示动图

端点靠近 X 轴或 Y 轴也会被吸附。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中将一点拖曳然后与水平线延伸线进行吸附的演示动图

不同线段的点和点之间也能吸附,只要将一点拖曳与另一点接触并稍作停留,即可与该点的水平/垂直延伸虚线进行吸附。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中将一点拖曳与另一点接触并稍作停留,然后与该点的水平/垂直延伸虚线进行吸附的演示动图

端点可以直接吸附到端点形成相接直线 (系统会自动加上相接约束,以免鼠标误触断开)。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中将一点拖曳然后与另一点进行吸附相接的演示动图

3. 两条直线的中线

QUICKSURFACE 的 2D 草图中的「 两条直线的中线」功能按钮

此命令必须使用编辑工具 (ESC) 选中两条直线后方能执行,执行后软件将创建一条居中参考线。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中使用「 两条直线的中线」功能的演示动图。先选中两条直线后点击该功能按钮,即可产生居中参考线。

4. 圆形 (三点画圆)

QUICKSURFACE 的 2D 草图中的「 圆形」功能 (三点画圆) 按钮

指定三点绘出圆形。可配合按住 Ctrl 键将三点精确吸附至云点,使拟合结果更完美。

QUICKSURFACE 的 2D 草图的「圆形」(三点画圆) 功能的演示动图,按住 Ctrl 键以吸附至参考云点

注: 实作中建议使用拟合二维几何特征中介绍的方法能自动拟合上圆形,效率更高。

5. 圆形 (圆心 + 半径)

QUICKSURFACE 的 2D 草图中的「 圆形」功能 (圆心 + 半径) 按钮

指定圆心及半径来绘出圆形。可配合按住 Ctrl 键将半径点精确吸附至云点,使拟合结果更完美。

QUICKSURFACE 的 2D 草图的「圆形」(圆心 + 半径) 功能的演示动图,按住 Ctrl 键以吸附至参考云点

注: 实作中除非有圆心的参考云点,否则此功能并不实用。建议使用拟合二维几何特征中介绍的方法,效率更高。

6. 矩形

QUICKSURFACE 的 2D 草图中的「矩形」功能按钮

指定两对角点来画出矩形。可配合按住 Ctrl 键将两点精确吸附至云点,使拟合结果更完美。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中「矩形」功能的演示动图,点击两对角点以绘出矩形,按住 Ctrl 键可吸附参考网格。

注: 实作中建议使用拟合二维几何特征中介绍的方法,效率更高。

7. 弧线

QUICKSURFACE 的 2D 草图中的「 弧线」功能按钮

先定义弧线两端点,再以第三点定义半径即可绘出弧线,可配合按住 Ctrl 键将三个点精确吸附至云点,使拟合结果更完美。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中绘制弧线的动图演示,以两点定义弧线的端点,第三点定义弧线的半径,绘制过程中按住 Ctrl 键以对参考云点进行吸附。

注: 实作中建议使用拟合二维几何特征中介绍的方法,效率更高。

从现有弧线的端点画出直线时,可使用默认的延伸方向与该弧线形成相切关系 (系统会自动加上相切约束)。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中,从一弧线端点画出直线并与其相切的演示动图

8. 相切弧线

QUICKSURFACE 的 2D 草图中的「相切弧线」功能按钮

依序点中两线段的端点,即可绘出与此二线段相切的弧线,最后再拖动第三点决定半径即可。配合按住 Ctrl 键将第三点精确吸附至云点,可使拟合结果更完美。

注: 实作中建议使用拟合二维几何特征中介绍的方法,效率更高。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中「相切弧线」功能的演示动图,先点击两条线段的端点,再以第三点决定弧线半径,可按住 Ctrl 键吸附参考云点。

最后一步可手动输入半径数值,按 OK 后半径将被约束 (事后要更改时需双击半径数值来输入新的半径)。

若不想约束则可按 ESC 或是点击空白处离开 (事后要更改时只需要拉动第三点即可)。

使用相切弧线功能时,注意两直线端点不可超过彼此的延伸线,否则可能出现预期外的结果。

9. 自由曲线

QUICKSURFACE 的 2D 草图中的「 自由曲线」功能按钮

此功能用于绘制不规则的曲线,依序点击数个点 (配合按住 Ctrl 键可精确吸附至云点),即可形成自由曲线。最后一点双击结束或按鼠标右键 > 「完成」。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中绘制「自由曲线」的演示动图,按住 Ctrl 键可让各点吸附至参考网格。

绘制完成后若想要编辑该自由曲线,请按 ESC 切换至编辑功能。

除了可改变各点位置外,曲线两端点有切线控制棒,可用于调整端点切线方向以及曲线末端形状。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中编辑自由曲线端点的演示动图,按住 Ctrl 键可让各点吸附至参考网格。

草图其他控制工具

1. 曲线控制点

QUICKSURFACE 的 2D 草图中的「曲线控制点」功能

此选项通常用于自由曲线的编辑,开启选项可显示曲线的控制点,调整这些控制点可大大改变自由曲线的形态。

2. 曲率

开启此选项可显示曲线的曲率梳,借以判断曲线的连续性。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中的「曲率」功能及其显示的曲率梳效果

点击选项可调整曲率梳的缩放比例及采样率。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中「曲率」功能的选项,包括曲率梳显示的缩放比例及采样率。

3. 偏差分析

开启此选项可实时显示草图线段与参考云点的偏差情形,是逆向工作中必不可少的功能之一。

一般情况下草图线段愈接近绿色愈好,这表示该线段落于指定的偏差值内,与参考云点拟合良好。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中的实时偏差分析效果,以不同颜色显示草图线段与参考云点的拟合质量。

点击选项可指定容许的偏差值,以及颜色的显示方式 (建仪使用过渡方式,颜色依偏离程度以渐进方式显示,判断效果较佳; 偏差内/外方式则非绿及黑) 。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中的实时偏差分析选项,包含容许的偏差值以及颜色显示方式。

4. 所有网格云点

开启此选项可以显示所有网格云点 (而非仅该截面的云点),有些时候有助于我们更清楚理解工件的整体结构。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中显示「所有网格云点」的功能

5. 约束与尺寸标注显示

此二选项可控制草图中约束符号尺寸标注的显示/关闭。

QUICKSURFACE 的 2D 草图中显示「约束」及「尺寸标注」的选项
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