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孔洞類造型
“孔洞網(wǎng)格結(jié)構(gòu)”和第8 章的“網(wǎng)架結(jié)構(gòu)”是兩種不同的結(jié)構(gòu)形式。本章要討論的“孔洞網(wǎng)格結(jié)構(gòu)”偏向于“裝飾”,有更多的藝術(shù)性;而第8 章的“網(wǎng)架結(jié)構(gòu)”偏向于“結(jié)構(gòu)”,有更多的實(shí)用性。 “孔洞網(wǎng)格結(jié)構(gòu)”大致可分為“規(guī)則孔洞”與“不規(guī)則孔洞”?!耙?guī)則孔洞”形式的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)在實(shí)際工程應(yīng)用與SketchUp 建模中都是很常見的結(jié)構(gòu);創(chuàng)建規(guī)則孔洞網(wǎng)格的方法、工具、技巧也最多?!安灰?guī)則孔洞”網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的孔洞形狀、大小、排列呈“隨機(jī)化”,這種孔洞結(jié)構(gòu)在建筑、景觀、室內(nèi)設(shè)計(jì)中都有大量的應(yīng)用,譬如在穹頂、墻體、隔斷、面裝飾等領(lǐng)域都能看到不少優(yōu)秀的作品。 《SketchUp 常用插件手冊(cè)》第九章分為8 節(jié),包含多個(gè)小模型,這些實(shí)例看起來(lái)都很簡(jiǎn)單,但是蘊(yùn)含其中的思路與技巧可用于任何行業(yè)與任何規(guī)模的曲面結(jié)構(gòu)與造型。
1,孔洞類造型例 下面展示《SketchUp曲面建模思路與技巧》第章里詳細(xì)討論的幾個(gè)實(shí)例。這些曲拱造型實(shí)例里有“平面”“曲面”“球形”“圓錐曲線”等多種不同的造型。
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圖9.2.2 生成孔洞曲面
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圖9.3.1 六面網(wǎng)格廣告塔
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圖9.4.5 生成骨架與膜
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圖9.5.3 彎曲的泰森多邊形(圓錐曲線)實(shí)體
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圖9.5.4 泰森多邊形(圓錐曲線)圓滑的實(shí)體
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圖9.5.5 與模型匹配的泰森多邊形(圓錐曲線)實(shí)體
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圖9.8.2 孔洞網(wǎng)格應(yīng)用示例1
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圖9.8.3 孔洞網(wǎng)格應(yīng)用示例2
2,造型工具概述 各種孔洞網(wǎng)格在實(shí)際工程應(yīng)用中是很常見的結(jié)構(gòu);在SketchUp 里創(chuàng)建各種孔洞網(wǎng)格的方法、工具、技巧也有很多。本章要介紹一些創(chuàng)建孔洞網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的基本思路與技巧。 上面展示的實(shí)例中,除了SketchUp 的原生工具外,還要用到以下插件。 (1)Curviloft(曲線放樣,見《SketchUp 常用插件手冊(cè)》5.3 節(jié)) (2)JointPushPull Interactive( 聯(lián)合推拉,見《SketchUp 常用插件手冊(cè)》2.7 節(jié)) (3)1001bit tools( 建筑工具箱,見《SketchUp常用插件手冊(cè)》6.1 節(jié)) JHS Powerbar( JHS超級(jí)工具條,見《SketchUp 常用插件手冊(cè)》2.3 節(jié)) (4)(5)Selection Toys( 選擇工具,見《SketchUp 常用插件手冊(cè)》2.8 節(jié)) (6)fl owify(曲面流動(dòng)(曲面裱貼),見《SketchUp 常用插件手冊(cè)》5.16 節(jié)) (7)Soap Skin & Bubble(肥皂泡,見《SketchUp 常用插件手冊(cè)》5.9 節(jié)) (8)Truebend(真實(shí)彎曲工具,見《SketchUp 常用插件手冊(cè)》5.27 節(jié)) (9)Unwrap and Flatten Faces( 展開壓平,見《SketchUp 常用插件手冊(cè)》4.3 節(jié)) ( 10)2DBoolean(2D 布爾,見《SketchUp 常用插件手冊(cè)》3.5 節(jié)) (11)Shape Bender( 形體彎曲,見《SketchUp 常用插件手冊(cè)》5.28 節(jié)) (12)Raylect ron Platonic Solids(柏拉圖多面體,見《SketchUp 常用插件手冊(cè)》3.4 節(jié)) (13)Extrude Tools( 曲面放樣工具包,見《SketchUp常用插件手冊(cè)》5.1 節(jié)) (14)S4U To Components( S4U 點(diǎn)線面轉(zhuǎn)組件,見《SketchUp常用插件手冊(cè)》3.2 節(jié)) (15)Compo Spray (組件噴射,見《SketchUp 常用插件手冊(cè)》4.6 節(jié))。 (16)Voronoi + Conic Curve 泰森多邊形和圓錐曲線《SketchUp 常用插件手冊(cè)》5.10節(jié)
3,孔洞類建模例(模型匹配的泰森多邊形) 《SketchUp 常用插件手冊(cè)》 5.10 節(jié)介紹過(guò)一組兩個(gè)配合使用的插件,即Voronoi XY(泰森多邊形)和Conic Curve (圓錐曲線),或Voronoi + Conic Curve 泰森多邊形和圓錐曲線,但凡是用過(guò)它們的SketchUp 用戶,很少有滿意的。主要原因在于這些插件只能根據(jù)很少的參考點(diǎn)生成非常有限面積的泰森多邊形(圓錐曲線),所以很難形成實(shí)用規(guī)模,直接影響它們的使用價(jià)值。本節(jié)介紹的方法則完全不受上述的影響,幾乎可以得到?jīng)]有限制的泰森多邊形(圓錐曲線),下面就介紹這個(gè)引人入勝的方法。
3.1. 獲取泰森多邊形(圓錐曲線)平面與應(yīng)用 (1)在SketchUp 里繪制一個(gè)矩形(也可以是任何形狀)創(chuàng)建群組。 (2)選擇“文件”→“導(dǎo)出”→“三維模型”→“指定導(dǎo)出為OBJ 文件”命令,再指定導(dǎo)出文件的保存位置。在指定的位置會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)文件,一個(gè)是OBJ ,另一個(gè)是MTL(材質(zhì),也可指定不導(dǎo)出)。 (3)現(xiàn)在請(qǐng)?jiān)诰W(wǎng)絡(luò)瀏覽器地址欄中輸入https://www.voronator.com/,這是位于法國(guó)一個(gè)專門為(3D 打印)生成泰森多邊形(圓錐曲線)而設(shè)立的公益網(wǎng)站,可為我們所用。 (4)打開該網(wǎng)站后的首頁(yè)如圖9.5.1 所示,單擊①所指的按鈕,上傳剛才保存的OBJ 文件(如果有MTL 文件,可不予理會(huì)),可接受的其他格式見紅字的中文說(shuō)明。 (5)單擊圖9.5.1 ②所指的“高級(jí)選項(xiàng)”后,展開③④⑤ 3 個(gè)下拉列表框,詳細(xì)說(shuō)明如下: ③有兩個(gè)選項(xiàng),即PLY 與STL,注意SketchUp 只能接受STL; ④有低、中、高3 種選擇,測(cè)試時(shí)建議選擇Less holes(更少的洞),見圖9.5.1 ④; ⑤有4 種選擇,除了平面外還有3 種厚度,建議先選擇第一種Plane only(平面)。
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2025-4-2 15:04 上傳
圖9.5.1 泰森多邊形(圓錐曲線)參數(shù)設(shè)置面板
(6)完成以上的設(shè)置后,單擊Start 按鈕,開始生成,請(qǐng)耐心等待,直到看見瀏覽器提示保存。此時(shí),要注意把生成的STL 文件下載保存到一個(gè)容易找到且不易忘記的位置。 (7)現(xiàn)在選擇“文件”→“導(dǎo)入”命令,指定導(dǎo)入之前保存的STL 文件。 (8)導(dǎo)入后的結(jié)果如圖9.5.2 所示,圖中是用3 種不同的孔洞密度、兩種不同尺寸生成的泰森多邊形+ 圓錐曲線的結(jié)果,可以在本節(jié)的附件里找到并使用它們。 (9)https://www.voronator.com/ 位于法國(guó),很多SketchUp 用戶可能無(wú)法訪問(wèn),不過(guò)圖9.5.2所示的6 個(gè)模型足以應(yīng)付絕大多數(shù)SketchUp 建模所需,使用方法如下。 a 繪制想要的形狀,如一個(gè)花瓶的形狀(平面)。 b 把畫好的花瓶平面與圖9.5.2 所示的某個(gè)群組重疊在一起。 c 調(diào)用2DBoolean(2D 布爾)工具,裁切出需要的一塊。 d 全選裁切出的一塊,選擇JHS 工具欄的Face fi nder(生成面域)。 e 接著可以用各種工具彎曲變形與推拉出所需的形狀。
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圖9.5.2 3 種不同孔洞密度的泰森多邊形(圓錐曲線)
3.2. 彎曲加工有厚度的泰森多邊形(圓錐曲線)實(shí)體 (1)全選圖9.5.2 中的任一群組,調(diào)用JHS 工具欄的Face fi nder(生成面域)。 (2)拉出所需要的厚度(也可以彎曲以后再用聯(lián)合推拉工具拉出厚度)。 (3)還可以用其他工具加工出所需的形狀,如圖9.5.3 所示。
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圖9.5.3 彎曲的泰森多邊形(圓錐曲線)實(shí)體
3.3. 獲得有厚度和圓滑的泰森多邊形(圓錐曲線)實(shí)體 想要獲得圖9.5.4 所示的多孔圓滑實(shí)體,可以用圖9.5.3 所示的多孔平面為基礎(chǔ),在SketchUp 里拉出厚度后再用各種有“細(xì)分平滑”功能的工具加工而成,但是最簡(jiǎn)單的方法還是直接在https://www.voronator.com/ 生成,操作過(guò)程如下:在圖9.5.1 ④里選擇好孔洞的密度,再在圖9.5.1 ⑤里選擇生成實(shí)體的厚度(有3 種不同的厚度可選),圖9.5.4 所示是最薄的
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圖9.5.4 泰森多邊形(圓錐曲線)圓滑的實(shí)體
3.4. 與模型匹配的泰森多邊形(圓錐曲線)實(shí)體 想要獲得圖9.5.5 所示與模型匹配的泰森多邊形(圓錐曲線)實(shí)體,只能登錄到https://www.voronator.com/ 去完成,請(qǐng)按以下步驟操作,整個(gè)過(guò)程可能需要長(zhǎng)時(shí)間的等待。 (1)在SketchUp 里創(chuàng)建好模型,為求簡(jiǎn)單,圖9.5.5 僅做了兩個(gè)最簡(jiǎn)單的圓環(huán)和方環(huán)。模型完成后,選擇菜單“文件”→“導(dǎo)出”→“三維模型”命令,指定導(dǎo)出為OBJ 文件,再指定導(dǎo)出文件的保存位置。 (3)單擊圖9.5.1 ②,彈出高級(jí)選項(xiàng),注意在圖9.5.1 ③里一定要選擇STL,在圖9.5.1 ④里選擇孔洞的多少,沒(méi)有十分必要請(qǐng)選擇Less holes(更少的洞),最后在圖9.5.1 ⑤里選擇生成實(shí)體的厚度。 (4)單擊圖9.5.1 ⑥所示按鈕即開始進(jìn)入生成過(guò)程,請(qǐng)耐心等待,直到出現(xiàn)保存界面,這個(gè)過(guò)程有時(shí)需要等待15min 甚至30min,沒(méi)有足夠耐心等待的話,在生成的等待過(guò)程中可隨時(shí)結(jié)束,回到初始界面。
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圖9.5.5 與模型匹配的泰森多邊形(圓錐曲線)實(shí)體
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