3.1　曲线绘制

本节主要介绍常用的曲线绘制命令，其中矩形、艺术样条、椭圆等命令在第4章中介绍。

3.1.1　直线和圆弧

绘制直线的方式主要有两种：一是在菜单栏中选择“插入”→“曲线”→“直线”；二是在菜单栏中选择“插入”→“曲线”→“直线和圆弧”，选择用户所需的选项。同样，圆弧的绘制也存在着类似的两种方式。这里只介绍第一种方式。

1. 直线

在菜单栏中选择“插入”→“曲线”→“直线”，或单击“曲线”选项卡→“曲线”组→“直线”图标，弹出如图3-1所示的“直线”对话框。绘制“直线”的示意图如图3-2所示。

（1）开始：用于设置直线的起点形式。

（2）结束：用于设置直线的终点形式。

（3）支持平面：用于设置直线平面的形式，包括“自动平面”“锁定平面”和“选择平面”3种方式。

（4）限制：用于设置直线的点的起始位置和结束位置，有“值”“在点上”和“直至选定”3种限制方式。

（5）关联：勾选该复选框，可设置直线之间是否关联。

2. 圆弧

在菜单栏中选择“插入”→“曲线”→“圆弧／圆”，或单击“曲线”选项卡→“曲线”组→“圆弧／圆”图标，弹出如图3-3所示的“圆弧／圆”对话框。

圆弧／圆的绘制“类型”包括“三点画圆弧”和“从中心开始的圆弧／圆”两种类型，示意图如图3-4所示。

其他参数含义和“直线”对话框对应部分含义相同。

3.1.2　抛物线

在菜单栏中选择“插入”→“曲线”→“抛物线”，弹出“点”对话框，在视图区定义抛物线的顶点，弹出如图3-5所示的“抛物线”参数对话框，在该对话框中输入用户所需的数值，单击“确定”按钮，生成抛物线，示意图如图3-6所示。

3.1.3　双曲线

在菜单栏中选择“插入”→“曲线”→“双曲线”，弹出“点”对话框，在视图区定义双曲线中心点，弹出如图3-7所示的“双曲线”输入对话框，在该对话框中输入用户所需的数值，单击“确定”按钮，生成双曲线，示意图如图3-8所示。

3.1.4　螺旋线

在菜单栏中选择“插入”→“曲线”→“螺旋”，弹出如图3-9所示的“螺旋”对话框。设置参数后单击“确定”按钮，生成螺旋线，示意图如图3-10所示。

1. 类型

包括沿矢量和沿脊线两种。

2. 方位

用于设置螺旋线指定方向的偏转角度。

3. 大小

能够指定半径或直径的定义方式，可通过“使用规律曲线”来定义值的大小。

4. 规律类型

能够使用规律函数来控制螺旋线的半径变化。

5. 螺距

相邻的圈之间沿螺旋轴方向的距离，能够使用规律函数来控制螺距的变化。螺距必须大于或等于0。

6. 长度

该项用于控制螺旋线的长度，可用圈数和起始／终止限制两种方法。圈数必须大于0，可以接受小于1的值（比如0.5可生成半圈螺旋线）。

7. 设置

该选项用于控制旋转的方向。

（1）右手：螺旋线起始于基点向右卷曲（逆时针方向）。

（2）左手：螺旋线起始于基点向左卷曲（顺时针方向）。

3.1.5　规律曲线

在菜单栏中选择“插入”→“曲线”→“规律曲线”，弹出如图3-11所示的“规律曲线”对话框。

·　恒定：定义某分量是常量，曲线在三维坐标系中表示为二维曲线，单击该按钮，弹出如图3-12所示的“规律曲线”规律值输入对话框。

·　线性：定义曲线某分量按线性变化，单击该按钮，弹出如图3-13所示的“规律曲线”的规律控制对话框，在其中指定起始点和终点，曲线某分量就在起点和终点之间按线性规律变化。

·　三次：定义曲线某分量按三次多项式变化。

·　沿脊线的线性：利用两个点或多个点沿脊线线性变化，当选择脊线后，指定若干个点，每个点可以对应一个数值。

·　沿脊线的三次：利用两个点或多个点沿脊线三次多项式变化，当选择脊线后，指定若干个点，每个点可以对应一个数值。

·　根据方程：利用表达式或表达式变量定义曲线某分量，在使用该选项前，应先在工具表达式中定义表达式或表达式变量。

·　根据规律曲线：选择一条已存在的光滑曲线来定义规律函数。在选择了这条曲线后，系统还需用户选择一条直线作为基线，为规律函数定义一个矢量方向，如果用户未指定基线，则系统会默认选择绝对坐标系的X轴作为规律曲线的矢量方向。

根据抛物线Y=2-0.25x²绘制的规律曲线如图3-14所示。

3.1.6　点

在菜单栏中选择“插入”→“基准／点”→“点”，或单击“主页”选项卡→“特征”组→“基准／点下拉菜单”→“点”图标，弹出如图3-15所示的“点”对话框。如图3-16所示的“上边框条”可以帮助用户使用各种方法精确快速地定位。

1. 类型

在如图3-15所示的对话框中，可以利用“类型”下拉列表中点的捕捉方法捕捉一个点，如选择“自动判断的点”类型。

2. 点位置

用鼠标在视图对象中拾取点的位置。

3. 输出坐标

直接输入坐标值来确定点。在如图3-15所示的对话框中的X、Y和Z文本框中输入坐标值来确定点。用户还可以根据“参考”项决定采用“相对坐标系”方式还是“绝对坐标系”方式来指定点的位置。

当用户选中“相对坐标系”选项时，在文本框中输入的坐标值是相对于工作坐标系的，这个坐标系是系统提供的一种坐标功能，可以任意移动和旋转，而点的位置和当前的工作坐标系相关。当用户选中“绝对坐标系”选项时，坐标文本框的标识变为“X、Y、Z”，此时输入的坐标值为绝对坐标值，它是相对于绝对坐标系的，这个坐标系是系统默认的坐标系，其原点与轴的方向永远保持不变。

4. 偏置

可以在“偏置选项”中设置偏置的类型，包括无、直角坐标、圆柱坐标、球坐标、沿矢量和沿曲线。

5. 设置

设置点之间是否关联。

3.1.7　点集

在菜单栏中选择“插入”→“基准／点”→“点集”，或单击“主页”选项卡→“特征”组→“基准／点下拉菜单”→“点集”图标，弹出如图3-17所示的“点集”对话框。

1. 曲线点

用于在曲线上创建点集。

（1）曲线点产生方法

该下拉列表用于选择曲线上点的创建方法，包括“等弧长”“等参数”“几何级数”“弦公差”“增量弧长”“投影点”和“曲线百分比”7种方法。

·　等弧长：用于在点集的起始点和结束点之间按点间等弧长来创建指定数目的点集。例如，在视图区选择要创建点集的曲线，在如图3-17所示的对话框中的“点数”“起始百分比”和“终止百分比”文本框中分别输入10、0和100，以等圆弧长方式创建点集。

·　等参数：用于以曲线曲率的大小来确定点集的位置。曲率越大，产生点的距离越大，反之则越小。例如，在“曲线点产生方法”下拉列表中选择“等参数”，在“点数”“起始百分比”和“终止百分比”文本框中分别输入10、0和100，以等参数方式创建点集。

·　几何级数：在“曲线点产生方法”下拉列表中选择“几何级数”，则在该对话框中会多出一个“比率”文本框。在设置完其他参数后，还需要指定一个比率值，用来确定彼此相邻的后两点之间的距离与前两点距离的倍数。例如，在“点数”“起始百分比”“终止百分比”和“比率”文本框中分别输入8、0、100和2，以几何级数方式创建点集。

·　弦公差：用于根据所给出弦公差的大小来确定点集的位置。弦公差值越小，产生的点数越多，反之则越少，如图3-18所示。

·　增量弧长：用于根据弧长的大小确定点集的位置，而点数的多少则取决于曲线总长及两点间的弧长。按照顺时针方向生成各点，如图3-19所示。

·　投影点：用于通过指定点来确定点集。

·　曲线百分比：用于通过曲线上的百分比位置来确定一个点。

（2）选择曲线或边

单击该按钮，可以选取新的曲线来创建点集。

（3）点数

用于设置要添加的点的数量。

（4）起始百分比

用于设置所要创建点集在曲线上的起始位置。

（5）终止百分比

用于设置所要创建点集在曲线上的终止位置。

2. 样条点

（1）样条点类型

·　定义点：用于利用绘制样条曲线时的定义点来创建点集。

·　结点：用于利用绘制样条曲线时的结点来创建点集。

·　极点：用于利用绘制样条曲线时的极点来创建点集。

（2）选择样条

单击该按钮，可以选取新的样条来创建点集。

3. 面的点

用于产生曲面上的点集。

（1）面点产生方法

·　阵列：用于设置点集的边界。其中，“对角点”用于以对角点方式来限制点集的分布范围，选中该单选按钮时，系统会提示用户在绘图区中选取一点，完成后再选取另一点，这样就以这两点为对角点设置了点集的边界；“百分比”用于以曲面参数百分比的形式来限制点集的分布范围。

·　面百分比：用于通过在选定曲面上的U、V方向的百分比位置来创建该曲面上的一个点。

·　B曲面极点：用于以B曲面控制点的方式创建点集。

（2）选择面

单击该按钮，可以选取新的面来创建点集。