1.8 例题7:应用柱面坐标系绘制螺旋线

1.解题思路

螺旋线的绘制方法有很多种,这里讲解一下柱面坐标系法。

首先,通过数学解析几何中对柱面坐标系的定义来帮助理解Point.ByCylindricalCoordinates(通过柱面坐标系生成点)节点。其次,通过输入不同的数值来测试节点各输入、输出端口的含义以及其能达到的效果。这对以后了解未知节点有很大帮助。

2.知识点

● 柱面坐标法

● Point. ByCylindricalCoordinates

3.例题详解

在Geometry(几何学)里的Points(点)中,通过观察发现在节点前有三种符号,如图1-70所示,绿色的加号、红色的闪电、蓝色的问号;这些符号将节点大致分为三类:创建类(加号)、修改类(闪电)、查询类(问号)。

图1-70

通过三种颜色的符号可以快速查找需要的节点。比如,创建点的方法有很多,接下来要讲的Point.ByCylindricalCoordinates(通过柱面坐标系生成点)节点就是通过柱面坐标系创建点。不过需要注意的是由于英译汉的原因,这里的分类并不是很严谨。

简单的英语单词结合数学解析几何的相关知识,可以更好地理解Point.ByCylindricalCoordinates(通过柱面坐标系生成点)节点各输入端口的含义。鼠标放置在输入端口上,停留两秒,会出现相关提示说明,这也可以帮助用户进一步理解,如图1-71所示。“CS”是对坐标系的处理,可以根据项目需要平移、旋转坐标系,在后续的章节中会进一步讲解。

图1-71

“angle”(角度)即为柱面坐标方程中的θ,“elevation”(高度)即为z值,“radius”(半径)即为半径r。通过θ的数学含义,可以将0°~360°的一个列表输入“angle”(角度)接口,这样可以生成圆形点阵,如图1-72所示;将圆形点阵接入NurbsCurve.ByPoints(通过点的样条曲线)节点便可快速生成圆形。

图1-72

根据例题6的相关知识,要想得到螺旋线,需要把对应圆形点阵中的点依次赋予对应的z值坐标,如图1-73所示。这是一圈度数为360°,螺距为5,半径为2的螺旋线,也可以通过添加数字滑块让螺旋线变化更为灵活(参照例题6的相关知识点)。

图1-73

保存文件为“柱面坐标系螺旋线.dyn”。

练习题绘制费马螺线(图1-74)

费马螺线表达式为r2=θa2,求解后r=±sqrt(θa2)。

图1-74