【Creo/Proe教程】G0.G1.G2.G3.G4曲面質量分析及辨別

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G0.G1.G2.G3.G4曲面質量分析及辨別

很多人可能對曲面的連續性不太明白,但這確實有用,特別是在工業制造中,曲面要求較高,所以在這里做一介紹,下圖從左到右分為G4到G0的過渡表面,大家看看效果先,看出有什么區別了嗎(為了得到這些連續性的曲線及曲率梳,所以軟件不是用的Creo而是用其他的軟件,如果你感興趣可以和我交流)

【Creo/Proe教程】G0.G1.G2.G3.G4曲面質量分析及辨別的圖1

再從側面看看它們的區別,綠色的線時過渡面的輪廓線,最里側是G0為一條直線,最外側是的是G4曲線

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下圖是梳子圖,注意看平面和過渡面連接處

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這5中連續性的名稱分別叫做:

G0:位置連續

G1:切線連續

G2:曲率連續

G3:曲率變化率連續

G4:曲率變化率的變化率連續

這些術語用來描述曲面的連續性,曲面連續性可以理解為相互連續的曲面之間過渡的光滑程度,提高連續性級別可以使表面看起來更加光滑,流暢

連續性類別

G0位置連續

圖中所示的兩組線都是位置連續,它們只是端點重合,而連接處的切線方向和曲率均不一致,這種連續性的表面看起來會有一個很尖銳的接縫,屬于連續性中級別最低的一種

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連續性類別

G1-切線連續

圖中所示的兩組曲線屬于切線連續,它們不僅在連接處端點重合,而且切線方向一致(可以看到相連的兩條線段梳子圖的刺在接觸點位置是一條直線上的),用過其他PC插圖軟件的用戶,如CorelDRAW,實際上通常得到的都是這種連續性的曲線

這種連續性的表面不會有尖銳的連接接縫,但是由于兩種表面在連接處曲率突變,所以在視覺效果上仍然會有明顯的差異,會用一種表面終端的感覺

通常用倒圓角工具生成的過渡面都屬于這種連續級別,因為這些工具通常使用圓周與兩個表面切點間的一部分最為倒角面的輪廓線,圓的曲率是固定的,所以結果會產生一個G1連續的表面,如果想生成更高質量的過渡面,還是要自己動手

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連續性類別

G2曲率連續

圖中的兩組曲線屬于曲率連續,顧名思義,不但符合和上述兩種連續性的特征,而且在接點處的曲率也是相同的,如下圖中所示,兩條曲線相交處的梳子圖的刺常度和方向是一致的,這種連續性的曲面沒有尖銳接縫,也沒有曲率的突變,視覺效果光滑流程,沒有突然中斷的感覺

這通常是制作光滑表面的最低要求,也是制作A級面的最低標準

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連續性類別

G3-曲率變化率連續

下圖中的兩組曲線的連續性屬于曲率變化率連續,這種連續級別不僅具有上述連續級別的特征之外,在接點處曲率的變化率也是連續的,這使得曲率的變化更加平滑,曲率的變化率可以用一個一次方程表示為一條直線

這種連續級別的表面有比G2更流暢的視覺效果,但是由于需要用到高階曲線或需要更多的曲線片斷所以通常只用于汽車設計

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連續性類別
G4-曲率變化率的變化率連續

下圖中的兩組曲線的連續級別屬于曲率變化率的變化率連續,“變化率的變化率”似乎聽起來比較深奧,實際上可以這樣理解,使曲率的變化率開始緩慢,然后加快,然后再慢慢的結束,這使得G4連續級別能夠提供更加平滑的連續效果

但這種連續級別比G3計算起來更復雜,所以幾乎不會在小家電一類的產品設計中出現,實際上就算出現了我們也未必能看的出來

【Creo/Proe教程】G0.G1.G2.G3.G4曲面質量分析及辨別的圖11【Creo/Proe教程】G0.G1.G2.G3.G4曲面質量分析及辨別的圖12

總結

G0由于使模型產生了尖銳的邊緣,所以平時都極力避免,甚至想盡辦法擺脫這種效果,不常用

G1由于制作簡單,成功率高,而且在某些地方及其實用,比如手機的兩個面的相交處就用這種連續級別,比較常用

G2由于視覺效果非常好,是大家追求的目標,但是這種連續級別的表面并不容易制作,所以需要大家多多用心聯系,這種連續性的表面主要用于制作模型的主面和主要的過渡面

G3G4這兩種連續級別的通常不適用,因為它們的視覺效果與G2幾乎一樣,而且消耗更多的計算資源,這兩種級別的優點只有在制作汽車車體這種大面積,為了得到完美的反光效果而要求表面曲率變化非常平滑的時候才會出現

檢測工具---斑馬線

G0的斑馬線在連接處毫無相關,各走各的,線和線之間不連續,通常是錯開的

G1的斑馬線雖然在相接處是連接的,但是從一個表面到另一個表面就會產生很大的變形,通常會在相接的地方產生尖銳的拐角

G2的斑馬線時相連的,且在連接處也有一個過渡,通常不會產生尖銳的拐角,也不會錯位

G3.G4的斑馬線與G2的斑馬線很接近,幾乎區分不了

有時候顯示的誤差也會產生錯位和尖銳的拐角,這個需要注意鑒別,可以調整一下顯示精度之后再看

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