CATIA 控制點命令詳解

各位小夥伴,今天我們來研究一下CATIA曲面模塊的核心指令：控制點

大家都知道,CATIA和其他工程軟體相比，強大的曲面功能是其一大優勢。但可惜的是目前在國內CATIA的曲面功能並不是那麼普及，以至於想在網上找些正經資料都很難吶，有么有同感？別急，今天我們就來給大家點乾貨。

什麼是控制點？

控制點是啥？控制啥的，我以前用的GSD從來都沒有聽說過這玩意兒。。。

控制點是一個專業術語，英文名叫control points。他是用來控制曲線和曲面形狀的。就像這樣：

曲線、曲面的形狀靠一些隱藏的控制點在控制，是不是很神奇？想要弄清楚這其中的奧秘，就要了解一下什麼是貝塞爾曲線和其數學原理。

貝塞爾曲線(Bézier curve)

我們用手工畫出的曲線無法做到如絲般順滑，尤其是進入到計算機時代，想要在電腦上畫出高質量易調整的曲線，變成了一個大難題。1962年，法國數學家Pierre Bézier第一個研究了矢量繪製曲線的方法，並給出了詳細的計算公式，因此按照這樣的公式繪製出來的曲線就用他的姓氏來命名是為貝塞爾曲線，它是依據四個位置任意的點坐標繪製出的一條光滑曲線。在歷史上，研究貝塞爾曲線的人最初是按照已知曲線參數方程來確定四個點的思路設計出這種矢量曲線繪製法。貝塞爾曲線的有趣之處更在於它的「皮筋效應」，也就是說，隨著點有規律地移動，曲線將產生皮筋伸引一樣的變換，帶來視覺上的衝擊，貝塞爾曲線為計算機矢量圖形學奠定了基礎。它的主要意義在於無論是直線或曲線都能在數學上予以描述。我們先來看看貝塞爾曲線公式：

其中P0到Pn即是曲線的控制點，控制點除了起點P0和終點Pn，其餘的控制點都不在曲線上（直線除外）。

所以我們可以看看軟體里的曲線控制點的真實樣子：

我們可以通過調整控制點在空間的位置，來改變曲線和曲面的形狀。

好啦，鋪墊了這麼多，我們可以來學習一下CATIA的控制點命令了。

控制點命令和匹配工具是nurbs建模的核心工具，必須爛熟於心。

1）元素選擇

選擇曲線或者曲面，可以多選。注意：GSD模塊生成的曲面屬於帶參數類型的曲面，使用命令之前要先進行轉化，或者使用命令之後，軟體會提示進行轉化，生成新的可調整的曲面。

2）調整方向設定

調整控制點必須要制定調整的方向或支持的平面。

從左到右依次為

羅盤指針方向調整：激活後控制點按照羅盤指針方向移動；

控制點網格線方向調整：激活後控制點按照控制點之間連成的直線移動；

控制點法線調整：激活後控制點按照相對的法線方向移動；

羅盤平面內調整：激活後控制點可以在羅盤所在的平面內移動；

控制點切矢方向調整：激活後控制點按照相對的切線方向移動；

屏幕平面內調整：激活後控制點可以在屏幕平面內任意移動；

3）選擇過濾

4）擴散規則

當我們選擇多個控制點時，可以制定一個主導控制點，其餘控制點可以按照一定的規律隨著主導控制點變化，這是就要用到擴散規則。

關於擴散規則部分，如果只是研究命令，可能比較費解，所以一定要自己試一試，再觀察控制點的變化規律，從而加深理解。

5）對稱調整設定

單擊對稱圖標，並選擇對稱平面，可以在下次調整控制點時做到關於指定的平面對稱，

雙擊對稱圖標，可做連續操作。

6）投影設置

選中控制點，通過點擊圖標，可以把控制點投影到羅盤指針或者羅盤平面上。

7）控制點排列優化

控制點可以按照一定的規則進行重新排列，從而實現操作者的意圖。

優化類型：

blend:將曲面內部的控制點，按照邊界的控制點梳理

MeanPlane:選擇多個控制點時，找到這些控制點的平均平面，並將控制點投影到這個平面上

3-Point Plane:選擇的控制點與所在排的起始控制點和末端控制點會確定一個平面，將這排控制點的所有點投影到這個平面內

Screen Plane:將控制點投影到屏幕垂直的平面內，可使整排控制點在屏幕內成一條直線。類似於Alias的控制點平面化工具。

8曲面光順選項

點擊圖標，可以根據設置的參數，對曲面的內部控制點進行均勻分布，連續點擊可加速優化效果。

9）其他控制開關

反曲標識

激活後會在控制點上顯示箭頭，箭頭的朝向如果反向，說明控制點排布存在反曲，曲線或者曲面可能出現反曲或者延長後會反曲。所以盡量要讓所有箭頭的朝向一致。

偏差顯示，激活後可以在調整過程中在屏幕內顯示出調整後的面與原始面的最大偏差。

優化平面顯示，激活後可在屏幕內顯示出控制點優化排布的優化平面。

10）信息顯示區域

可以顯示最大偏差量、選取元素等信息。

以上就是控制點命令的全部內容，想要深入透徹的理解，一定要理論聯繫實踐，在研究命令的同時也要多多嘗試。

後續我們會陸續介紹CATIA曲面方面的其他相關知識，我們下周見。歡迎大家留言互動。

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