曲面造型是計(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)曲面的表示、設(shè)計(jì)、顯示和分析。它起源于汽車、飛機(jī)、船舶等產(chǎn)品的外形放樣工藝，由Coons、Bezier等大師于20世紀(jì)60年代奠定其理論基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，曲面造型已形成了以有理B樣條曲面參數(shù)化特征設(shè)計(jì)和隱式代數(shù)曲面表示這兩類方法為主體，以插值、逼近這兩種手段為骨架的幾何理論體系。
Unigraphics（簡(jiǎn)稱UG）是美國(guó)EDS公司出品的一套集CAD/CAM/CAE于一體的軟件系統(tǒng)。它的功能覆蓋了從概念設(shè)計(jì)到產(chǎn)品生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程，并且廣泛地運(yùn)用于汽車、航天、模具加工及設(shè)計(jì)和醫(yī)療器械行業(yè)等領(lǐng)域。它提供了強(qiáng)大的實(shí)體建模技術(shù)，提供了高效能的曲面建構(gòu)能力，能夠完成最復(fù)雜的造形設(shè)計(jì)。
UG每次的新版本都代表著當(dāng)時(shí)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展前沿，很多現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和理念都能較快地在新版本中反映出來(lái)。這一次發(fā)布的新版本——UG NX 10.0在很多方面都進(jìn)行了改進(jìn)和升級(jí)，例如并行工程中的靈活性、參數(shù)化設(shè)計(jì)等。
本書以UG NX 10.0中文版為平臺(tái)，以基礎(chǔ)和大量實(shí)例相結(jié)合的形式，詳細(xì)講解了UG NX 10.0曲面造型設(shè)計(jì)中的操作方法和使用技巧。具體內(nèi)容包括：第1章介紹曲面造型基礎(chǔ)。第2章介紹UG NX 10.0啟動(dòng)、工作環(huán)境、系統(tǒng)環(huán)境以及參數(shù)設(shè)置。第3章介紹文件操作、對(duì)象操作、圖層操作操作、坐標(biāo)系操作、視圖與布局和基準(zhǔn)建模等基本操作。第4章介紹基本曲線、復(fù)雜曲線、曲線操作以及曲線編輯，并結(jié)合鞋子曲線介紹了曲線功能的綜合應(yīng)用。第5章介紹簡(jiǎn)單曲面的創(chuàng)建，包括基本曲面、網(wǎng)格曲面、掃掠建曲面，并配合風(fēng)扇和節(jié)能燈泡介紹了簡(jiǎn)單曲面的使用和操作。第6章介紹復(fù)雜曲面的構(gòu)造，包括自由曲面成形、曲面倒圓角、曲面延伸、曲面偏置、熔合、橋接等，并結(jié)合咖啡壺和鞋子介紹了如何創(chuàng)建復(fù)雜曲面。第7章介紹曲面編輯命令的使用和操作，并結(jié)合鞋子實(shí)例介紹了曲面編輯命令的綜合應(yīng)用。第8章介紹曲線分析和曲面編輯的使用方法。第9章介紹曲面的渲染，包括高質(zhì)量圖像、藝術(shù)圖像、材料及紋理設(shè)置、燈光效果和視覺(jué)效果。第10章～第12章講解吧臺(tái)椅、榨汁機(jī)和飛機(jī)造型設(shè)計(jì)綜合實(shí)例，包括零件建模和裝配。
本書可以作為大中專院校相關(guān)專業(yè)和相關(guān)培訓(xùn)學(xué)院學(xué)生的教材，也可作為工程技術(shù)人員的自學(xué)教材或參考工具書。
隨書所配光盤包含全書實(shí)例源文件和主要實(shí)例操作過(guò)程錄音講解AVI動(dòng)畫文件，可以幫助讀者更加輕松自如地學(xué)習(xí)本書知識(shí)。
本書由河南工程學(xué)院的張昊明老師和石家莊三維書屋文化傳播有限公司的胡仁喜博士、劉昌麗老師主要編寫。其中張昊明執(zhí)筆編寫了第1~10章，胡仁喜執(zhí)筆編寫了第11章，劉昌麗執(zhí)筆編寫了第12章。康士廷、王敏、王瑋、孟培、王艷池、閆聰聰、王培合、王義發(fā)、王玉秋、楊雪靜、盧園、孫立明、甘勤濤、李兵、路純紅、陽(yáng)平華、李亞莉、張俊生、李鵬、周冰、董偉、李瑞、王淵峰參加了部分編寫工作。
由于編者水平有限，書中不足之處在所難免，望廣大讀者批評(píng)指正，編者將不勝感激。有任何問(wèn)題可以登錄網(wǎng)站www.sjzswsw.com或聯(lián)系win760520@126.com，也歡迎加入三維書屋圖書學(xué)習(xí)交流群QQ：379090620交流探討。
編 者
前言
第1章 曲面造型綜述 1
1.1 曲面造型現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 2
1.2 UG曲面建模學(xué)習(xí)方法 3
第2章 UG NX 10.0基礎(chǔ) 4
2.1 UG NX 10.0的啟動(dòng)和工作環(huán)境 5
2.1.1 UG NX 10.0的啟動(dòng) 5
2.1.2 工作環(huán)境 6
2.2 功能區(qū)選項(xiàng)卡的定制 9
2.2.1 命令 10
2.2.2 選項(xiàng)卡/條 10
2.2.3 快捷方式 10
2.2.4 圖標(biāo)/工具提示 11
2.3 系統(tǒng)的基本設(shè)置 12
2.4 UG參數(shù)設(shè)置 13
2.4.1 對(duì)象參數(shù)設(shè)置 13
2.4.2 裝配參數(shù)設(shè)置 14
2.4.3 草圖參數(shù)設(shè)置 15
2.4.4 建模參數(shù)設(shè)置 16
第3章 基本操作 19
3.1 文件操作 20
3.1.1 新建文件 20
3.1.2 打開關(guān)閉文件 21
3.1.3 導(dǎo)入導(dǎo)出文件 22
3.1.4 文件操作參數(shù)設(shè)置 23
3.2 對(duì)象操作 25
3.2.1 觀察對(duì)象 25
3.2.2 改變對(duì)象的顯示方式 26
3.2.3 隱藏對(duì)象 28
3.2.4 對(duì)象變換 29
3.3 工作圖層設(shè)置 32
3.3.1 圖層的設(shè)置 32
3.3.2 圖層的類別 34
3.3.3 圖層的其他操作 34
3.4 坐標(biāo)系操作 35
3.4.1 坐標(biāo)系的變換 36
3.4.2 坐標(biāo)系的定義 36
3.5 基準(zhǔn)建模 37
3.5.1 點(diǎn) 37
3.5.2 基準(zhǔn)平面 38
3.5.3 基準(zhǔn)軸 39
3.5.4 基準(zhǔn)CSYS 40
第4章 曲線功能 41
4.1 基本曲線 42
4.1.1 點(diǎn)及點(diǎn)集 42
4.1.2 直線的建立 44
4.1.3 圓和圓弧 45
4.1.4 倒圓角 46
4.1.5 倒斜角 47
4.1.6 多邊形 48
4.1.7 實(shí)例——螺母 49
4.1.8 橢圓 50
4.2 復(fù)雜曲線 51
4.2.1 藝術(shù)樣條 51
4.2.2 規(guī)律曲線 52
4.2.3 螺旋線 53
4.3 曲線操作 53
4.3.1 偏置 54
4.3.2 實(shí)例——偏置曲線 55
4.3.3 在面上偏置曲線 56
4.3.4 橋接 56
4.3.5 簡(jiǎn)化 57
4.3.6 連結(jié)曲線 58
4.3.7 投影 58
4.3.8 組合投影 59
4.3.9 纏繞/展開 60
4.3.10 實(shí)例——纏繞/展開創(chuàng)建曲線 61
4.3.11 抽取 61
4.3.12 相交 62
4.3.13 截面 63
4.4 曲線編輯 65
4.4.1 編輯曲線參數(shù) 65
4.4.2 修剪曲線 67
4.4.3 實(shí)例——繪制碗輪廓線 67
4.4.4 分割曲線 69
4.4.5 實(shí)例——用分割命令編輯曲線 71
4.4.6 編輯圓角 71
4.4.7 拉長(zhǎng)曲線 72
4.4.8 曲線長(zhǎng)度 73
4.4.9 光順樣條 73
4.5 綜合實(shí)例——鞋子曲線 74
第5章 簡(jiǎn)單曲面的創(chuàng)建 84
5.1 基本曲面的構(gòu)造 85
5.1.1 通過(guò)點(diǎn)生成曲面 85
5.1.2 從極點(diǎn)建曲面 88
5.1.3 擬合曲面 89
5.2 直紋面 90
5.3 通過(guò)曲線組建曲面 92
5.3.1 通過(guò)曲線組建曲面命令 92
5.3.2 實(shí)例——“G1（相切）”構(gòu)建曲面 96
5.4 通過(guò)曲線網(wǎng)格建曲面 97
5.4.1 通過(guò)曲線網(wǎng)格建曲面命令 98
5.4.2 實(shí)例——通過(guò)曲線創(chuàng)建曲面 99
5.4.3 實(shí)例——通過(guò)“G1（相切）”方法創(chuàng)建曲面 100
5.5 剖切曲面 103
5.5.1 剖切曲面命令 103
5.5.2 實(shí)例——通過(guò)“二次曲線-Rho”方法創(chuàng)建曲面 108
5.6 N邊曲面 109
5.6.1 N邊曲面命令 110
5.6.2 實(shí)例——?jiǎng)?chuàng)建N邊曲面 110
5.7 掃掠 111
5.7.1 掃掠命令 111
5.7.2 實(shí)例——通過(guò)選取截面線和引導(dǎo)線創(chuàng)建曲面 113
5.7.3 實(shí)例——通過(guò)選取脊線構(gòu)建曲面 114
5.8 樣式掃掠 116
5.8.1 樣式掃掠命令 116
5.8.2 實(shí)例——?jiǎng)?chuàng)建樣式掃掠 117
5.9 綜合實(shí)例 118
5.9.1 風(fēng)扇 119
5.9.2 節(jié)能燈泡 127
第6章 復(fù)雜曲面的構(gòu)造 132
6.1 整體突變 133
6.1.1 整體突變命令 133
6.1.2 實(shí)例——?jiǎng)?chuàng)建整體突變曲面 134
6.2 四點(diǎn)曲面 135
6.2.1 四點(diǎn)曲面命令 135
6.2.2 實(shí)例——?jiǎng)?chuàng)建四點(diǎn)曲面 135
6.3 藝術(shù)曲面 136
6.3.1 藝術(shù)曲面命令 136
6.3.2 實(shí)例——?jiǎng)?chuàng)建藝術(shù)曲面 137
6.4 樣式圓角 138
6.4.1 樣式圓角命令 138
6.4.2 實(shí)例——?jiǎng)?chuàng)建樣式圓角曲面 139
6.5 延伸 140
6.5.1 延伸命令 140
6.5.2 實(shí)例——?jiǎng)?chuàng)建延伸曲面 141
6.6 規(guī)律延伸 142
6.6.1 規(guī)律延伸命令 142
6.6.2 實(shí)例——?jiǎng)?chuàng)建規(guī)律延伸曲面 143
6.7 偏置曲面 144
6.7.1 偏置曲面命令 145
6.7.2 實(shí)例——?jiǎng)?chuàng)建偏置曲面 145
6.8 大致偏置 146
6.8.1 大致偏置命令 146
6.8.2 實(shí)例——?jiǎng)?chuàng)建大致偏置曲面 147
6.9 加厚 149
6.10 橋接 149
6.10.1 橋接命令 150
6.10.2 實(shí)例——?jiǎng)?chuàng)建橋接曲面 150
6.11 縫合 152
6.11.1 縫合命令 152
6.11.2 實(shí)例——?jiǎng)?chuàng)建縫合曲面 152
6.12 修剪片體 153
6.12.1 修剪片體命令 153
6.12.2 實(shí)例——?jiǎng)?chuàng)建修剪片體 154
6.13 綜合實(shí)例 155
6.13.1 牙膏盒 155
6.13.2 咖啡壺 162
6.13.3 鞋子 171
第7章 曲面的編輯 180
7.1 X型 181
7.1.1 X型命令 181
7.1.2 實(shí)例——X型編輯曲面 182
7.2 移動(dòng)極點(diǎn) 182
7.2.1 移動(dòng)定義點(diǎn)命令 182
7.2.2 實(shí)例——通過(guò)I型創(chuàng)建曲面 183
7.3 替換邊 184
7.3.1 替換邊命令 184
7.3.2 實(shí)例——替換邊 185
7.4 更改邊 186
7.4.1 更改邊命令 187
7.4.2 實(shí)例——通過(guò)更改邊編輯曲面 188
7.5 法向反向 189
7.5.1 法向反向命令 189
7.5.2 實(shí)例——法向反向 190
7.6 曲面變形 190
7.6.1 曲面變形命令 190
7.6.2 實(shí)例——通過(guò)曲面變形編輯曲面 191
7.7 曲面變換 192
7.7.1 曲面變換命令 192
7.7.2 實(shí)例——通過(guò)曲面變換編輯曲面 193
7.8 整體變形 193
7.8.1 整體變形命令 193
7.8.2 實(shí)例——整體變形創(chuàng)建彎曲曲面 196
7.9 綜合實(shí)例——飲料瓶 197
第8章 曲線和曲面分析 217
8.1 顯示極點(diǎn) 218
8.1.1 顯示極點(diǎn)命令 218
8.1.2 實(shí)例——顯示樣條曲線極點(diǎn) 218
8.2 曲率梳分析 219
8.2.1 曲率梳分析命令 220
8.2.2 實(shí)例——曲率梳分析曲線 222
8.3 峰值分析 223
8.3.1 峰值分析命令 223
8.3.2 實(shí)例——應(yīng)用峰值分析曲線 223
8.4 拐點(diǎn)分析 224
8.4.1 拐點(diǎn)分析命令 224
8.4.2 實(shí)例——應(yīng)用拐點(diǎn)分析曲線 225
8.5 圖表分析 225
8.5.1 圖表分析命令 225
8.5.2 實(shí)例——圖表分析 225
8.6 綜合實(shí)例——鞋子曲線分析 226
8.7 截面分析 229
8.7.1 截面分析命令 229
8.7.2 實(shí)例——利用截面分析分析曲面 230
8.8 高亮線分析 231
8.8.1 高亮線分析命令 231
8.8.2 實(shí)例——利用高亮線分析分析曲面 232
8.9 曲面連續(xù)性分析 232
8.9.1 曲面連續(xù)性命令 233
8.9.2 實(shí)例——利用曲面連續(xù)性分析曲面 233
8.10 曲率半徑分析 234
8.10.1 曲率半徑分析命令 234
8.10.2 實(shí)例——利用曲率半徑分析曲面 236
8.11 反射分析 237
8.11.1 反射分析命令 237
8.11.2 實(shí)例——利用反射分析分析曲面 238
8.12 斜率分析 238
8.12.1 斜率分析命令 239
8.12.2 實(shí)例——利用斜率分析分析曲面 240
8.13 距離分析 240
8.13.1 距離分析命令 240
8.13.2 實(shí)例——利用距離分析分析曲面 241
8.14 綜合實(shí)例——鞋子曲面分析 242
第9章 渲染 248
9.1 高質(zhì)量圖像 249
9.2 藝術(shù)圖像 253
9.3 材料及紋理設(shè)置 259
9.4 燈光效果 275
9.4.1 基本光源 275
9.4.2 高級(jí)光源 277
9.5 視覺(jué)效果 280
第10章 吧臺(tái)椅設(shè)計(jì)綜合實(shí)例 288
10.1 椅座 289
10.2 支撐架 294
10.3 踏腳架 297
10.4 底座 300
10.5 渲染 304
第11章 榨汁機(jī)設(shè)計(jì)綜合實(shí)例 307
11.1 主機(jī) 308
11.2 十字刀 319
11.3 果杯 329
11.4 裝配 338
第12章 飛機(jī)造型設(shè)計(jì)綜合實(shí)例 341
12.1 機(jī)身 342
12.2 機(jī)翼 352
12.3 尾翼 358
12.4 發(fā)動(dòng)機(jī) 365
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