極小曲面建模軟件與方法分享

極小曲面是由隱函數(shù)定義的函數(shù),難以通過SW等軟件建模,一般通過數(shù)學(xué)建模軟件生成點(diǎn)云,再通過擬合點(diǎn)云生成一個處處曲率為零的曲面。生成極小曲面的主要方法在下文都將簡單介紹,也歡迎大佬指導(dǎo)

 1、對于新手來說極小曲面建模其實(shí)是一個復(fù)雜的過程,但是現(xiàn)在存在兩個基于MATLAB的極小曲面建模插件可以幫新手快速建模

插件是基于MATLAB的,所以第一件事應(yīng)該是在電腦上裝MATLAB軟件

第一個軟件

FLatt Pack: a research-focussed lattice design program

DOI: 10.1016/j.addma.2021.102510(自己下載論文,看完論文然后按論文指導(dǎo)操作就行)

沒有裝MATLAB會閃退

極小曲面建模軟件與方法分享的圖1
                                                                      軟件操作界面

第二個軟件

MSLattice: A free software for generating uniform and graded lattices based on triply periodic minimal surfaces

DOI: 10.1002/mdp2.205

極小曲面建模軟件與方法分享的圖2
主要優(yōu)勢是梯度結(jié)構(gòu),自由性比較大
極小曲面建模軟件與方法分享的圖3
軟件操作頁面

3、用犀牛Rhino中的Grasshopper來進(jìn)行建模,這是我最開始的方法,但是當(dāng)時網(wǎng)上教程不全我就放棄了,有興趣的可以看知乎的一篇文章

Grasshopper極小曲面合集 - 知乎 (zhihu.com)

這里面詳細(xì)介紹了極小曲面的建模過程,但是你用過以后就會發(fā)現(xiàn)還是比較復(fù)雜的;

4、接下來我介紹一種用數(shù)學(xué)建模軟件Mathematica建模的方法

極小曲面建模軟件與方法分享的圖4
極小曲面建模軟件與方法分享的圖5

mathematics和MATLAB其實(shí)建模效果是一樣的。網(wǎng)上有很多MATLAB的建模方法

四個方法各有優(yōu)劣和好處,前面兩個插件對大多數(shù)人來說已經(jīng)夠了,而且操作也簡單,但是后面兩種用犀牛和代碼來建模的自由度比較大,可以按自己奇奇怪怪的需求構(gòu)建極小曲面。

本文只要介紹了兩種軟件,后兩種方法需要自己探索,感興趣的可以加我交流,謝謝

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