利用Grasshopper建立空間曲面網架參數化線模型
在空間曲面網架結構設計前期方案階段,建筑專業(yè)調動曲面形狀、邊界之類的參數是很常見的,同時結構設計師可能也需要針對不同的網格尺寸,布置形式等參數進行結構優(yōu)化。此時如果采用常規(guī)的網架建模手段,可以說就很費時費力了。
本文分享一種在犀牛Grasshopper中較為常見的網架參數化建模的方式,基于此種方式,可以迅速根據建筑提供的曲面生成網架線模型,然后一鍵導入諸如3d3s,mst等網架設計軟件中進行快速設計。
為方便敘述,第一步,我們先在gh中通過Interpolate的方式生成一根樣條曲線,再通過Extrude建立起一個空間曲面,如圖所示。
第二步,設置空間曲面在uv方向的劃分數量,并用mesh surface電池將曲面切分成mesh,然后face boundaries 電池提取mesh的邊界,即可得到網架上弦線。
第三步,利用face normals 電池得到第二步中mesh的中心點和法向供下一步使用,需要注意的是這個地方有的mesh法向并不是朝下,不利于我們下一步操作,所以利用gh中一些數學運算的電池,使法向量中所有與z向夾角大于90度的向量反向。
第四步,利用move電池,將第三步中得到的形心沿著正確的法向量方向移動網架的厚度距離,即可得到下弦點。然后對下弦點進行shift list操作,再進行連線,即可完成一個方向的下弦桿連線。對下弦點進行flip matrix操作,再重復shift list和連線操作,即可完成另一個方向的下弦桿連線操作。
第五步,提取第二步中生成的上弦節(jié)點,與第四步中生成的下弦節(jié)點連接,即可生成腹桿,至此參數化網架線模型生成完畢。
接下來為方便導入計算軟件計算,可以在bake的時候分別將上弦、下弦和腹桿設置成不同的圖層,以方便下一步操作。此時我們建立的參數化模型,拖動滑塊,即可方便地進行動態(tài)調整,如視頻所示:
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