Grasshopper 空間建模的案例
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化。此時如果采用常規的網架建模手段，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點，與第四步中生成的下弦節點連接，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。
展開 grasshopper單層柱面網殼快速建模
單層柱面網殼GH.zip
只需要輸入柱面網殼的形狀曲線，橫向及縱向分段數、相鄰跨之間的間距即可。
Grasshopper與ansys聯動進行網架參數化建模計算
利用grasshopper提供的二次開發技術，實現了grasshopper與ansys的聯動參數化建模計算。關注公眾號獲取更多干貨文章。
[VirtualLab] 超表面空間板的建模
造成這種情況的原因有很多：便攜式設備的光學元件安裝空間較小，而較小的系統往往具有較低的重量和材料成本。最近在這一領域提出的一種巧妙的策略是“空間板”：超表面允許在自由空間中模擬比空間板的實際厚度長得多的傳播。例如，這樣的元件可以縮短聚焦透鏡后的距離同時實現聚焦(不改變NA)。在這個例子中，我們展示了由Orad Reshef等人提出的多層超材料的空間板的特性，并研究了其在光學建模和設計軟件VirtualLab Fusion中的行為。
建模任務
建模技術的單平臺互操作性
當光在系統中傳播時，它將與不同的元件相遇并相互作用。系統的每個元件都需要一個在精度和速度之間提供良好折衷的合適模型：
? 自由空間傳播
? 空間板
? 探測器
連接建模技術：自由空間傳播
? 自由空間傳播
? 空間板
? 探測器
可用的自由空間傳播建模技術:
由于向焦點的傳播必須包含衍射效應才能獲得準確的結果，因此選擇傅里葉域技術作為模擬速度和精度之間的良好折衷。
連接建模技術：分束器
? 自由空間傳播
? 空間板
? 探測器
分束器可用的建模技術:
由于S矩陣求解器完全在k域中運行，因此在應用該求解器時不需要在域之間切換(傅里葉變換)的額外步驟。這是允許最快的模擬速度，同時保持嚴格的模型。
展開 
超表面空間板的建模
建模任務
在許多現代光學應用中，實現最大可能的緊湊性是最受追捧的優化目標之一。造成這種情況的原因有很多：便攜式設備的光學元件安裝空間較小，而較小的系統往往具有較低的重量和材料成本。最近在這一領域提出的一種巧妙的策略是“空間板”：超表面允許在自由空間中模擬比空間板的實際厚度長得多的傳播。例如，這樣的元件可以縮短聚焦透鏡后的距離同時實現聚焦(不改變NA)。在這個例子中，我們展示了由Orad Reshef等人提出的多層超材料的空間板的特性，并研究了其在光學建模和設計軟件VirtualLab Fusion中的行為。
展開 空間擴展部分相干光源的建模
在數值模擬中，當我們將光表示為電磁場時，空間擴展光源可以用幾個無關的完全相干場來模擬，這些場具有相同的能量密度，但彼此之間有部分位移[J. Opt. Soc. Am. A 27 (9), 2010]。在快速物理光學軟件VirtualLab Fusion中，我們利用這種方法建模了一個空間擴展部分相干光源，并探討了基本場的配置和場的數量對光源的影響，然后利用該光源進行楊氏干涉實驗，通過檢測干涉條紋對比度的變化來研究光源的相干特性。
用移位基本場法建模空間擴展光源
本用例演示了如何基于楊氏干涉實驗，實現Tervo等人報道的移位基本場法[J. Opt. Soc. Am. A 27 (9), 2010]，以獲得空間擴展光源的精確模型。
楊氏干涉實驗
在VirtualLab Fusion中，我們復制了著名的楊氏干涉實驗，并驗證了狹縫寬度、狹縫距離以及擴展光源的影響。
展開 VirtualLab：空間擴展部分相干光源的建模
在數值模擬中，當我們將光表示為電磁場時，空間擴展光源可以用幾個無關的完全相干場來模擬，這些場具有相同的能量密度，但彼此之間有部分位移[J. Opt. Soc. Am. A 27 (9), 2010]。在快速物理光學軟件VirtualLab Fusion中，我們利用這種方法建模了一個空間擴展部分相干光源，并探討了基本場的配置和場的數量對光源的影響，然后利用該光源進行楊氏干涉實驗，通過檢測干涉條紋對比度的變化來研究光源的相干特性。
用移位基本場法建模空間擴展光源
本用例演示了如何基于楊氏干涉實驗，實現Tervo等人報道的移位基本場法[J. Opt. Soc. Am. A 27 (9), 2010]，以獲得空間擴展光源的精確模型。
楊氏干涉實驗
在VirtualLab Fusion中，我們復制了著名的楊氏干涉實驗，并驗證了狹縫寬度、狹縫距離以及擴展光源的影響。
展開 gh參數化建模與空間結構
劃分網格時一定要足夠精細。
使用位移基本場方法對空間擴展光源進行建模
摘要
空間擴展光源在實際中經常出現。 可以使用Tervo等人[J. Opt. Soc. Am. A 27 (9), 2010]報道的位移基本場方法對它們進行建模。 該用例演示了如何基于楊氏干涉實驗，在VirtualLab Fusion中實現位移基本場方法，從而獲得空間擴展源的精確模型。
位移基本場法
基本場數（模式）
參數變化的配置
參數變化的配置
參數運行的可編程模式
沿x軸顯示條紋結果
不同模式數下的條紋
文件信息
更多閱覽
- Application of the Programmable Mode of a Parameter Run
- Young’s Interferometer Experiment
展開 使用位移基本場方法對空間擴展光源進行建模
摘要
空間擴展光源在實際中經常出現。 可以使用Tervo等人[J. Opt. Soc. Am. A 27 (9), 2010]報道的位移基本場方法對它們進行建模。 該用例演示了如何基于楊氏干涉實驗，在VirtualLab Fusion中實現位移基本場方法，從而獲得空間擴展源的精確模型。
位移基本場法
基本場數（模式）
參數變化的配置
參數運行的可編程模式
沿x軸顯示條紋結果
不同模式數下的條紋
文件信息
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- Application of the Programmable Mode of a Parameter Run
- Young’s Interferometer Experiment
展開 VirtualLab：使用位移基本場方法對空間擴展光源進行建模
摘要
空間擴展光源在實際中經常出現。 可以使用Tervo等人[J. Opt. Soc. Am. A 27 (9), 2010]報道的位移基本場方法對它們進行建模。 該用例演示了如何基于楊氏干涉實驗，在VirtualLab Fusion中實現位移基本場方法，從而獲得空間擴展源的精確模型。
位移基本場法
基本場數（模式）
參數變化的配置
參數變化的配置
參數運行的可編程模式
沿x軸顯示條紋結果
不同模式數下的條紋
文件信息
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- Application of the Programmable Mode of a Parameter Run
- Young’s Interferometer Experiment
展開 
使用位移基本場方法對空間擴展光源進行建模
空間擴展光源在實際中經常出現。 可以使用Tervo等人[J. Opt. Soc. Am. A 27 (9), 2010]報道的位移基本場方法對它們進行建模。 該用例演示了如何基于楊氏干涉實驗，在VirtualLab Fusion中實現位移基本場方法，從而獲得空間擴展源的精確模型。
摘要
基于Abaqus與Python的參數化建模：快速生成空間三角函數曲線 ￥14.9
在有限元分析中，復雜幾何模型的參數化建模能顯著提升效率。
通過Abaqus-Python腳本接口，我們可以快速生成三角函數曲線（如正弦、余弦曲線），
靈活調整截面參數以適應不同場景（如紗線結構、周期性載荷路徑）。以下為詳細實現方法。
1. 腳本設計思路
參數化核心：通過數學公式定義曲線，動態控制振幅、頻率、周期等參數。
Abaqus-Python API：利用Sketch工具創建草圖，結合Spline函數生成樣條曲線。
優勢：避免GUI重復操作，支持批量生成與優化迭代。
VirtualLab：使用位移基本場方法對空間擴展光源進行建模
摘要
空間擴展光源在實際中經常出現。可以使用Tervo等人[J. Opt. Soc. Am. A 27 (9), 2010]報道的位移基本場方法對它們進行建模。該用例演示了如何基于楊氏干涉實驗，在VirtualLab Fusion中實現位移基本場方法，從而獲得空間擴展源的精確模型。
位移基本場法
基本場數（模式）
參數變化的配置
參數變化的配置
參數運行的可編程模式
沿x軸顯示條紋結果
不同模式數下的條紋
文件信息
VirtualLab：使用位移基本場方法對空間擴展光源進行建模
摘要
空間擴展光源在實際中經常出現。 可以使用Tervo等人[J. Opt. Soc. Am. A 27 (9), 2010]報道的位移基本場方法對它們進行建模。 該用例演示了如何基于楊氏干涉實驗，在VirtualLab Fusion中實現位移基本場方法，從而獲得空間擴展源的精確模型。
位移基本場法
基本場數（模式）
參數變化的配置
參數變化的配置
參數運行的可編程模式
沿x軸顯示條紋結果
不同模式數下的條紋
文件信息
更多閱覽
- Application of the Programmable Mode of a Parameter Run
- Young’s Interferometer Experiment
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