1、计算机三维辅助设计备课方案课程类别：专业基础必修课 课程代码：BT4169-1总 学 时：48(理论学时：18 ，实验学时：24，课程实践：6) 学 分：3适用专业：工业设计先修课程：无一、课程的地位、性质和任务 本课程是设计系工业设计专业的重要技术基础课，其作用与任务是：使学生了解Rhino 软件进行三维建模的基本原理和方法，掌握 Rhino 软件的基本使用方法。二、课程教学的基本要求1了解 Rhino 软件的发展及其基本原理。2掌握 Rhino 实体建模的各种方法。3掌握 Rhino 的曲面建模4了解 Rhino 软件的渲染以及和其他渲染软件的配合三、课程主要内容及课时分配1. Rhino
2、 辅助工业设计讲解（2 学时） 2. Rhino 软件基本使用讲解（4 学时） 点的创建与调解 曲线的使用方法和技巧曲面的不同创建方法3. Rhino 软件深入讲解（6 学时） 面的深入讲解体的基本操作布尔运算 4. Rhino 软件综合讲解（6 学时） 倒角方法曲面的配合处理 四、实验要求与实验内容（24 学时） （实验：具体内容参照实验大纲）1、实验要求：了解 Rhino 设计软件的用户界面及其功能，掌握 Rhino 实体建模方法及曲面建模。2、实验内容：（1）熟悉 Rhino 软件的基本界面；（2）Rhino 曲面练习；（3）Rhino 建模练习；（4）Rhino 渲染操作。五、课程实践
3、要求与内容（6 学时） （实践：具体内容参照实践大纲）1、实践要求：通过课程实践，让学生能够自主的学会利用网络等手段进行自学，让所学的东西随时更新，和软件同步，并快速掌握一些软件使用技巧。2、实践内容：（1）网上下载视频教程学习；（2）进入网络论坛学习相关的技巧和方法桂林电子科技大学教案2六、教学方法的原则建议教学方法：电化教学，讲授时注意实际演示，注意讲授和学生操作的结合，培养学生实际的软件应用能力的同时，不要忽视了设计能力的锻炼。七、考核方式及成绩构成平时作业结合其中测试，考试成绩平时 30，上机操作 60，考勤占 10%八、教材与参考书目参考书：1詹友刚孙伟 犀牛 Rhino3.0&3D
4、max6 魔典 北京希望电子出版社 2004，92丁峰 top3d 造型技术Rhino3 高级应用技法详解 兵器工业出版社 2006，103.Rhino4.0 完全学习手册 作者 叶德辉， 北京科海电子出版社 2008 年 3 月(执笔人：叶德辉)桂林电子科技大学教案3第一章：Rhino 辅助工业设计讲解（2 课时）学时数：2 课时（讲课 2 课时）教学目标：1、 知识目标:让学生了解掌握 Rhino 和计算机辅助工业设计的基本知识，了解软件的界面，如何进行简单的操作。2、 能力目标：培养学生对新软件的快速熟悉能力，接触如何安装、卸载和汉化软件操作。教学的重点和难点：重点：1、 Rhino 与
5、计算机辅助工业设计；2、 Rhino 的基本界面讲解难点：初次接触 Rhino 软件，对于软件的基本操作不熟悉，需要不断的适应，并努力习惯。教学要求：要求在教学过程中，反复对学生讲解基本操作，并对学生难以掌握的部分，多次强调，并同时找学生上台演示，避免大部分同学没有听懂，而快速的讲过的情况。教学准备：1. 学生准备 笔记本、笔和参考书教科书、A4 白纸、预习、查阅资料2. 教师准备 教科书、教案、板书、参考资料教学进程时间安排：1、 Rhino 与计算机辅助工业设计（0.5 课时） ；2、 Rhino 的基本界面讲解（0.5 课时）3、 Rhino 软件高效率工作的方法和技巧（0.5 课时）4
6、、 工具栏讲解（0.5 课时）桂林电子科技大学教案4作业安排：1、 课堂作业：暂无2、 课后作业：Rhino 软件的熟悉操作，上机实践中进行检查第一节: 计算机辅助工业设计概况Rhino 是美国 Robem McNeel&Associates 公司开发的在 PC 机上功能强大的专业 3D 造型软件，是一套专为工业、产品及场景设计师所开发的概念设计与模型建构工具：它也是第一套将 NURBS 曲面模型建构技术的强大的功能引进 Windows 操作系统的软件，不管用户要建构的是汽车、家用电器产品的外形设计，还是飞机、船舶外观或家具，甚至是生物体的外形，Rhino 强大的功能所提供给使用者的是易学易用
7、、极具灵活性且高精度的、便利的造型工具。它被广泛地应用于三维动画制作、工业制造、科学研究以及机械设计等领域。其设计团队是原 ALIAS Design Studio 设计程序师。它能轻易整合 3DS MAX 与 Softimage的模型功能部分，对要求精细、弹性与复杂的 3D NURBS 模型，有点石成金的效能。能输出 obj、DXF 、 IGES、STL、3dm 等不同格式，并适用于几乎所有 3D 软件，尤其对增加整个 3D 工作团队的模型生产力有明显效果。Rhino 建立的所有物体都是由平滑的 NURB（NonUniform Rational Bsplines）曲线或曲面组成的。Rhino
8、软件第一次在 WINDOWS 平台上实现了 AGLIB NURBS 造型技术，它提供了精确造型及拟合造型的方法。NURB 曲线造型是目前计算机在三维实体中采用最为广泛的建模技术。它通过精确的数学计算来确定曲线、曲面、实体的形状及各个控制点的位置。你可以通过使用 Rhino 软件所提供的各种功能强大的 NURB 编辑工具，对曲线、曲面、实体进行编辑修改。Rhino 允许对曲线、曲面或实体进行加、减、交集等布尔运算。像一条曲线沿两个路径生成曲面、根据曲线在曲面的投影生成曲线、多个曲面间的自由拟合以及对实体每个部位的自由编辑，都可以在 Rhino 中实现。由于 Rhino 是一款三维设计软件，而且它
9、小巧，运行不需要很高的电脑配置，所以运行速度比较快；同时由于 Rhino 软件采用的 AutoCAD 的界面，每步操作都有一个提示，根据提示可以精确的控制操作步骤，所以使用起来非常方便；加上本身软件售价比较低，所以在工业设计领域里得到广泛的应用，尤其在国外，Rhino 软件在工业设计行业得到普及第二节：Rhino 软件在计算机辅助工业设计中的应用目前中国工业设计发展速度较快，不同的软件也不同程度的被应用进来，在工业设计的不同设计阶段，承担着不同的角色，下面分阶段进行基本的介绍。第一阶段：制定计划在这个阶段，通常是刚刚接受项目，需要工业设计师对整个设计项目有足够的把握，桂林电子科技大学教案5所以
10、先要拿出一个“项目可行性报告”和“项目的总时间表” 。根据这一阶段的任务要求，一般运用的软件是微软的 Project 和 Visio，Project 不仅可以快速、准确地建立项目计划，使项目管理者从大量烦琐的计算绘图中解脱出来，而且可以帮助项目经理实现项目进度和成本分析、预测、控制等靠人工根本无法实现的功能，使项目工期大大缩短，资源得到有效利用，提高经济效益。在工业设计领域，在企业的产品设计开发中，广泛的采用这个软件，通过 Project 的项目管理，可以很好的对产品开发各个阶段的时间进行合理的分配，避免时间调配不合理带来的问题。Visio 是一个图形化管理软件，它可以将管理活动以图形的方式展
11、示出来，以便于跟踪管理。Visio 不但将绘图过程加以简化，而且融入图形化管理的规则。所以，它越来越成为工业设计管理活动中为可缺少的工具，它提供了日常使用中的绝大多数框图的绘画功能（包括信息领域的各种原理图，设计图)，同时提供了部分信息领域的实物图。第二阶段：市场调查这个阶段是非常重要的，通常由企业的策划人员或者是设计师来完成，通过市场调查，可以明确同类产品市场销售情况、流行情况以及市场对新品种的要求；现有产品的内在质量，外在质量所存在的问题等等，通过这些了解，能够让整个设计有的放矢，调查方法比较多，最常用的是采用调查问卷的方式来调查，通过发放问卷，然后回收，进行定量的分析，为设计师分析问题，
12、确定设计方向奠定基础。在分析调查问卷的时候，通常会采用统计和分析软件，比如 SPSS 软件，SPSS 是世界上著名的统计分析软件之一。它在社会科学、自然科学的各个领域都能发挥巨大作用，并已经应用于经济学、生物学、教育学、心理学等各个领域。在工业设计领域同样扮演着非常重要的角色，比如在市场调查的时候经常借助 SPSS 对消费者满意度进行调查，得出具体的数据。第三阶段：概念设计在这个阶段，设计师需要提出自己的设计概念，不管是功能上还是在外形上，一般是通过草图来体现，传统的设计师是用普通的笔来画。而现代工业设计中，利用 CAID，可以结合手写板和一些手绘软件来完成，比如 Painter 和 Alia
13、s SketchBook Pro， Painter 是MetaCreations 公司推出的一套功能强大的电脑图像创作与设计软件。它以自然、多彩的绘画技术丰富了图像创作设计与编辑的领域； Alias SketchBook Pro 是新一代的自然画图软件, 软件界面新颖动人, 功能强大, 仿手绘效果逼真, 当然还可以根据您的要求自定义更多的画笔。这两种软件都可以很好的结合手写板来绘制概念草图，在绘图的时候，不仅可以避免传统工具不全的问题，还可以利用图层和可修改功能，快速高效的完成任务。第四阶段：设计展开在这个阶段，先对方案进行第一步的评审，选出较有创意或者符合设计目标的方案，进行细化，借助平面软
14、件来重新绘制，明确产品各个部分的关系，标出大体的尺寸，通常采用三视图画法，常用的软件有 Photoshop；Coreldraw；Illustrator；Freehand 等，这些软件一般应用在平面设计领域，工业设计领域中也经常采用，利用它们强大的平面造形功能，桂林电子科技大学教案6可以很方便的把产品外形勾画出来，同时利用阴影或者边界的融合处理，可以模仿出三维效果，这样可以在很短的时间把方案效果画出来，并作色彩方案，大大提高设计效率。第五阶段：设计效果图这是产品定案阶段，这时候通常会将选定的方案建出三维模型，并进行渲染，主要是为了直观的表现设计效果，因为委托方毕竟没有经过专门训练，空间立体想象力
15、并不强，只管的设计效果图便于帮助他们了解设计制作成品以后的效果，帮助他们决定设计的结果，通常采用三维软件如 3Dmax、Rhino 、Alias、Cinema4D、Maya 等建模和渲染，这些软件具有强大的建模能力，擅长不同方式的建模，比如 3Dmax 具有强大的实体建模能力，而Rhino 则采用面片建模方式。 3Dmax 和 Alias 都具有一定的渲染能力。这些软件经常被工业设计师所采用，通过细致的建模和渲染，可以作出很逼真的效果。第六阶段：设计模型和样机在这个阶段，产品的基本造型已经确定，主要进行细节的调整，这时候要建和产品实际尺寸和相关的结构完全一样的计算机模型，这时候需要借助工程软件
16、比如UG、ProE、Catia 、Solidworks 等来完成这个任务，这些软件具有强大的建模能力，可以完成很复杂零件的建模合分析。利用它们可以将机械设计、工程分析及仿真和加工等功能有机地结合，为用户提供严密的无纸工作环境从而达到缩短设计生产时间、提高加工质量及降低费用的效果。由于这些软件具有精确建模的能力，所以通过这一步的建模，可以把作出的结果直接用于开模，把模具加工出来。通过模具，可以直接加工样机，通过模型和样机，可以进行进一步的推敲和分析，发现产品设计中存在的问题，通过这种直观的分析，可以将很多很细小的问题发现，然后返回进行修改。第七阶段：设计制图设计制图包括外形尺寸图、零件详图以及组
17、合图等，这些图的制作必须严格遵照国家标准的制图规范进行。在这个阶段，所有的外形设计都已经完成，只是把设计用详细的尺寸图确定下来，可以通过前一阶段的工程软件，把相关的尺寸直接生成，比如某一个侧面的投影图，或者是相关的爆炸图等。也可以借助 AutoCAD 来完成尺寸图的绘制，AutoCAD 是专业的尺寸图绘制软件，具有非常强大的二维线条绘制和尺寸标注功能，可以完成很复杂的设计制图工作。第八阶段：设计展示这个阶段，需要把设计结果做成展示版面，版面要经过专门设计，并以最佳方式展示设计成果。这时候需要借助 Photoshop；Coreldraw 等平面软件。这些软件可以将不同侧面的设计效果图展示出来，并
18、作设计说明，并加入一些特效，加强版面的展示效果。第三节：Rhino 软件的基本界面、基本的操作界面、工具栏桂林电子科技大学教案7、标准属性栏、捕捉栏、命令输入栏常用的显示和输入命令的界面，有利于更好的熟悉软件，同时可以更加深入的了解一些软件运行的方式。Rhino 软件的基本界面第四节：Rhino 软件的工具栏介绍工具栏是 Rhino 经常要用到的，所以在使用 Rhino 的时候，为了使用的方便和最大限度的提高效率，需要自己进行适当的调整。因为工具比较多，Rhino 一般把工具都分别按照类别摆放，有很多的常用工具就隐藏在其类别里面，所以为了能够快速的使用这些常用工具，就需要把这些工具移出来或者单
19、独设置常用工具面板。1、移动和复制工具图标调整工具图标的时候，需要用到辅助按键，比如利用 Ctrl 键和鼠标的左键的拖动，可以复制一个图标到另一个面板上，如图所示，利用这样的方法，可以把常用的工具都从隐藏的类别中拖动出来，到外面最容易点击到的操作界面上，得到如图所示的工具界面。桂林电子科技大学教案8也可以利用 Shift 键+鼠标左键拖动，这样来移动图标，把需要的图标从一个面板拖动到另一个面板上，如图所示，经过这样的调整，可以把常用的一些工具都调整到工具栏的最外面显示出来，一些常用工具，如曲面工具、曲面调节工具都是非常常用的，需要调出来。当然利用 Shift 键还可以将不常用的图标移开，甚至删
20、除，按住 Shift 键拖出不要的图标后，会弹出如图的提示，按确定就可以了。这里的删除并不是就没有了，这些图标都存在，只是把它从工具栏上面移除了，如果需要，还可以从菜单栏里面把它取出来。如图所示，点击 Tools-Tools Layout，里面可以把相应的图标显示出来。2、建立新的使用面板除了把常用的工具调整到最外面显示的方法外，还可以自己定一个常用工具面板，把一些用得很多的工具多放到这个面板上，这样非常方便。建立的方法是首先点击工具栏上的 Tools-Toolbar layout，得到如图 3-6 所示的界面：桂林电子科技大学教案9在 Toolbars 工具面板中点击 Toolbar-New
21、，得到如图所示的界面，设定自定义得到工具栏的具体大小。按照默认设置设好，并自定义一个名字，比如“Mytools”得到如图的界面。把相应的这个 mytools 面板打上勾，就得到一个空白的工具面板，如图桂林电子科技大学教案10然后用前面的复制或者移动图标的方法，把常用的工具都拖动到这个工具面板中，得到如图所示的常用工具栏。3、快捷键的设置与应用对于软件的使用来说，快捷键是最常用的，一般是利用软件提供的缺省快捷键，Rhino最常用还是和鼠标相结合的一些的快捷键，下面是一些常用快捷键的列举：鼠标右键 平移屏幕滚轮 放大缩小屏幕Ctrl+鼠标右键 放大缩小屏幕Shift+鼠标右键旋转观察角度Ctrl+
22、A 选择全部物体F2 显示命令历史F3 显示物体的属性F7 隐藏显示栅格线F8 正交F9 捕捉栅格点F10打开 CV 点F11关闭 CV 点这些快捷键是非常常用的，需要每个读者能够熟练的掌握，在具体使用的时候，可以大大的提高我们的使用效率。滚轮的使用是 Rhino 软件的一大特色，为了提高效率，Rhino 缺省内置了一些常用的工具在滚轮上，按住鼠标的滚轮，就可以得到这个缺省的工具栏（如图） 。按住鼠标滚轮就可以出来这个面板，可以快速的选中其中的某个命令，来进行操作，选了命令以后这个面板就消失，非常方便，这个面板也可以进行调整，把其中常用的工具保留，不常用的可以移除，把另外一些常用的复制上去，得
23、到如图所示的 Popup 工具栏，桂林电子科技大学教案11这个工具栏里面一般都包含比如隐藏、曲线调节、合并、炸开、剪切、分离以及比例和旋转等命令。4、图层与捕捉方式讲解要想使 Rhino 中建模更加准确，必须要借助捕捉工具。在 Rhino2.0 中，捕捉工具没有直接显示，需要从工具栏中调出来，而 3.0 中直接显示在下面，如图 3-12 所示。在这个捕捉工具面板中，选择 Disable，可以禁止所有的捕捉，这个选项是 3.0 新增的，非常方便的功能，在设定了很多需要使用的捕捉的时候，如果某些操作不想使用捕捉，但是又不想一个一个地去把设定的捕捉点掉，就可以直接用这个选项，如图 3-13这些捕捉选
24、项中，常用的有以下：End 捕捉线条的端点，这个经常使用，可以准确地从端点画线条。Near 可以捕捉到就近的线条、曲面和体，使用这个捕捉的时候要注意，在一些视图中，它可能直接捕捉到对面的物体中。所以要放大来准确捕捉。Mid 可以捕捉到线条的中点，这个队与对称的物体尤其有用。Int 捕捉交叉点。Quad 捕捉四分点，这个对于圆、椭圆形的物体特别有用。Tan 捕捉和曲线相切，对于弧形和圆形比较有用。Perp 垂直捕捉工具，对于倾斜的作垂直线比较有用，因为水平的垂直线可以直接用键盘上的 Shift 配合来做。其他捕捉不是特别常用，但也同样比较重要，利用这些捕捉，可以大大的提高建模的准确性和效率。教学
25、后记：通过第一章的讲解，应该能够给学生心目中建立起 Rhino 的基本概念，同时能够了解Rhino 软件在工业设计中起到什么样的作用，以及如何学习，如何快速入门。桂林电子科技大学教案12第二章：Rhino 软件基本的使用讲解学时数：4 课时（讲课 4 课时）教学目标：3、知识目标:让学生了解点，线的绘制和编辑以及曲面的创建。4、能力目标：对一些曲面的物体的创建有一定的基础。教学的重点和难点：重点：3、曲线的编辑4、曲面的不同创建方法难点：1、曲面创建的命令的区别2、每个曲面创建命令的细节操作3、面对不同曲面的创建思路教学要求：通过一些简单的小例子，引导学生掌握基础的命令使用以及命令的相互差别和
26、优缺点，能够完成基本曲面的建模和操作。教学准备：3. 学生准备 ：中性笔、教科书、笔记本4. 教师准备 ：教科书、教案、板书、参考资料教学进程时间安排：、点的创建与调解 (1 学时)、曲线的使用方法和技巧(1 学时)、曲面的不同创建方法(1 学时)4、实例讲解(1 学时)桂林电子科技大学教案13作业安排：3、课堂作业：暂无4、课后作业：完成给定的一个产品的制作。教学过程：第一节：点的创建与调解点的创建主要是集中在点面板上面，调解方式一边就是直接移动。点除了有点物体之外，还有控制点，编辑点，节点，锐角点等等常用的绘制点方式：Control Point Curve 和 Curve Interpol
27、ate Points 工具，在绘制曲线的所有工具中，这两种曲线绘制工具的自由度最高，也是最为常用和重要的曲线绘制工具。Control Point Curve 工具的使用原理是通过定义几个控制点来定义曲线形状的。而后者是通过定义边界点的坐标来定义曲线形状。控制点通常在曲线的外侧，而便急电则在绘制的曲线上。在 Rhino 所有的画曲线（广义的曲线，包括直线和弧线）工具中，使用频率最高的是控制点画线工具（Control Point Curve） 、插入点画线工具（Curve：Interpolate Points）和画直线工具（Line）如图） 。小提示：在使用控制点画曲线工具的时候，需要注意命令 栏
28、上面的提示，如图所示，有一个很重要的提示Undo，在画线的时候，如果画的曲 线不对，只需要键入 U，回 车或者点击鼠标右键就可以删除不要的点，返回上一个点接着重新画，非常方便。在用所有的画线工具画线的过程中都可以键入 U 来后退，这样不止可以后退一步，还可以连续后退，一直到第一个点。上图中还有一个值得注意的 Close 命令，通 过这个命令随时可以将画的曲线封闭。 只桂林电子科技大学教案14需要在画线的时候键入 C，回车后曲线就会自动把起点和终点封闭。第二节：曲线的使用方法和技巧1、 控制线画曲线工具选择控制线曲线工具，沿着手机的一条边画线，如图 3-44 可以看出，控制点曲线工具画线的时候，
29、点击的点在外面，在需要画弧线的切线方向上。小提示：在使用控制点画曲线工具的时候，需要注意命令 栏上面的提示，如图 3-45 所示，有一个很重要的提示Undo，在画线的时候，如果画的曲 线不 对，只需要 键入 U，回 车或者点击鼠标右键就可以删除不要的点，返回上一个点接着重新画，非常方便。在用所有的画线工具画线的过程中都可以键入 U 来后退，这样不止可以后退一步，还可以连续后退，一直到第一个点。图 3- 1上图中还有一个值得注意的 Close 命令，通 过这个命令随时可以将画的曲线封闭。 只需要在画线的时候键入 C，回车后曲线就会自动把起点和 终点封闭。2、插入点画线工具选择插入点画线工具来画中
30、间部分的曲线，如图 3-46 所示，可以看出用插入点画线工具画的点都在要画的线上，而不是线外。图 3- 2小提示：两种画线工具的区别：控制点画线工具沿着曲线的切线方向画，容易掌握曲 线的走向，但是具体的点不是特别准确；而插入点画线工具正好相反，可以很准确的画点，但是曲线的弯曲程度不好掌握，很容易画出扭曲的曲线，如图 3-47 所示，需要适当的 调节点的数量和距离，如图 3-48。桂林电子科技大学教案15图 3- 3 图 3- 4根据两种不同的画线工具的特点，可以根据 实际的情况来 选择。当然有些人 习惯用点控制画线工具，而有的人习惯用插入点曲 线工具，如果熟 练掌握了一种画 线的工具，也可以就
31、用一种方式来画。3、画直线工具画直线工具也是常用工具，使用的时候非常简单，只需要点击就可以了，如图 3-49 的命令栏提示也比较简单，和曲线工具的提示一样，键入 C 可以封闭画出的曲线，键入 U 则后退一个点。图 3- 5在画直线段的时候，经常需要结合键盘上的 Shift 键来画水平线或垂直线，如图 3-40。图 3- 6B、方便易用的曲线工具在具体的画曲线过程中，有些画线工具虽然没有上面的三种工具使用频繁，但它们有自己的特点，恰当的利用这些工具，可以大大的提高画线效率。桂林电子科技大学教案161、通过起点和终点，结合弧度画弧线工具即如图 3-52 所示的画弧线工具（左键） 。图 3- 7要画
32、一段弧线，可以点击这种两点画弧线工具，在如图 3-53 所示的起点处点击，然后如图 3-54 所示的终点点击，可以看到是一段直接连接的线条（图 3-55） 。图 3- 8 图 3- 9 图 3- 10这种画线方式比较准确，特别是一些需要关键点准确的弧线。对于两点间的弧度，可以通过拉出线条的长度和角度来进行细致调节，如图 3-56。图 3- 11 图 3- 122、通过垂直面画直线工具如图 3-57 所示，这是两个工具的集合，其中用左键点选，可以垂直于面向外画出一条直线，如果是右键点选，则可以垂直于面，向面的内外两边画线。这个工具比较适合于在弧面上画线，比如下面这幅手机中（图 3-58） ，要在
33、弧面上画垂直线，用这个画线工具就非常方便。桂林电子科技大学教案17图 3- 13 图 3- 14如图 3-59 画出几条建面用的关键线。用曲面工具，建出如图 3-60 所示的曲面。图 3- 15 图 3- 16选择垂直面画线工具，在弧面上向外画出直线，如图 3-61，62 和 63 所示。桂林电子科技大学教案18图 3- 17 图 3- 18然后通过捕捉曲线，画出如图 3-64 的圆形。图 3- 19 图 3- 20这样可以剪切曲面，或者直接向上拉伸出一个按键来，如图 3-65 所示。用同样的方法可以把其他的一些按键都做出来。另外一个和这个工具类似的是垂直于曲线工具，如图 3-66 所示。桂林
34、电子科技大学教案19图 3- 21利用左键可以从选定的曲线点向外作垂直线，如图所示，在 top 视图中，利用弧形的边来做垂直线；右键则是从外向曲线作垂直线，如图 3-67 和 68 所示。图 3- 22 图 3- 23C、右键的应用在 Rhino 的设定中，有很多图标是具有双重身份的，左键和右键各代表一种画线方式如图 3-69，鼠标字样就代表鼠标的点击方式。图 3- 24 图 3- 25下面分别介绍经常用到的几种点右键来画曲线的工具1、画连续线段工具如图 3-70 的画连续线段工具，这种方式可以保持线段本身的连续性，也可以保持单独性，比把一条线截断要方便很多。通过这个工具可以画出如图的一条整体
35、连贯，但本别独立的线段，如图 3-71 所示。桂林电子科技大学教案20图 3- 26 图 3- 272、画对称垂直线工具如图 3-72 就是画对称垂直线工具。通过这个工具可以画出如图 3-73 和 74 所示的对称于弧面的垂直线。图 3- 28 图 3- 293、通过线段长度来画弧线工具这是一个比较好用的画弧线工具，如图 3-75 所示。图 3- 30 图 3- 31通过这个工具，可以如图 3-76 一样画弧线，在画的时候，可以看到弧线不同地方的长度。除了上述几个常用的通过右键来画线的工具外，还有一些命令，通过鼠标右键可以调出来，希望读者在使用的要注意，适当的利益这些右键工具，可以大大的提高操
36、作的效率。D、曲线的提取和调节桂林电子科技大学教案21常用曲线操作方式是投影和取边两种方式，1、投影投影是经常使用的一个命令，主要有两种投影方式，如图 3-77 和图 3-78，其中图是直接投影到曲面，而图是将曲线拉回到曲面上，常用的是直接投影到曲面的命令，通常是沿着不同的方向进行投影。图 3- 32 图 3- 33第三节：曲面的不同创建方法1、 边建面命令（图标如图所示）这个命令是用几条曲线或者边来建面，可以用两条、三条或者四条来建面，在建面的时候，需要事先准备好几条线。2、平面曲线建面（图标如图所示）这个命令的使用方法很简单，只需要把在同一个面上首尾相接的曲线都一一选择，就可以把面建出来了
37、，不过要注意的是，这个命令只能用在所有的曲线在同一个面上的情况，如果有曲线是空间线，就不能用。要确保所有的曲线在同一个平面，需要在一个视图中操作，同时要点选如图所示的 Planar 捕捉。3、拉伸命令（图标如图所示）拉伸命令是使用非常频繁的命令，所以一般会将它放入到鼠标滚轮的快捷键中，因为利用Rhino 建模，为了使面成为一个立体的空间，经常会将面的边拉伸，形成封闭的空间，这样就可以很快的把模型建起来。4、放样命令（Loft） （图标如图所示）桂林电子科技大学教案22利用这个放样命令可以把一系列相邻的线串起来，形成面，这系列的面可以是封闭的，也可以是开放的，但是如果是封闭的线，则要求所有的线都
38、是封闭的，反之，如果是开放的线，则所有的线都是开放的。5、网格建面命令（Network） （图标如图所示）网格建面命令可以选择三条以上的曲线或曲面的边来创建面，这个命令使用非常频繁，尤其是用在很多补面的场合，使用方法非常简单，因此选择首尾相接的线或者面的边，回车后结束就可以得到面。小提示利用 Network 命令建面，需要注意的是面的 边线和单纯的线的差别，选择单纯的线操作，则弹出的面板中只能选择 Loose 和 Position 模式，如图所示，因为没有面作相切或者曲率操作。所以建出来的面就是如图的效果，建出来的面 边缘处没有任何弯曲操作。而如果选择了边线（Edge），则会弹出如图 3-19
39、1 的面板提示，差别主要就是可以调节A 线段和 B 线段处和所建出来面的相交关系，比如相切或者曲率相接，这也是很多初学者在建面的时候选择重合的线条还是边线比较疑惑的地方，如果需要建出来的面和所 选择面的有诸如相切或者曲率相切的关系，那么必须要选择边线（Edge ），否则就可以选择线条。桂林电子科技大学教案23所以选择了边缘相切，得到就是如 图所示的效果，可以看到边缘处就有弯曲，这是因为在定义边缘的时候，用到了相切，意味着所建出来的面要和选择边的面相切。5、单轨放样和双轨放样（图标如图 3-194 所示）单轨放样适合于比较规范的建模。单轨放样还可以作出一些比较有机的曲面，下面就做一个类似号角的曲
40、面造型，先画出如图所示的曲线。选择单轨放样命令后，先点击中间的弧线，然后分别点击两头的封闭椭圆线，回车后得到如图所示的对话框。桂林电子科技大学教案24双轨放样（二维扫除）和单轨放样有些类似，只不过这里轨道是两条，而不是一条，所以建出的曲面效果更加丰富。具体的用法也是一样的，先选择两条轨道，然后依次选择通过轨道的截面曲线，可以选择多条截面线，从而丰富了曲面的变化。8、旋转工具（图标如图所示）利用旋转工具，可以做出很多规范的圆形物体，比如一些旋钮和圆盘状的产品，当然利用该命令的一些参数，也可以做一些不规范的物体。9、补面（Patch）工具（图标如图所示）通过线和点可以嵌入一个面，通常用在知道围成封
41、闭的几条线的情况下将中间的面补起来，可以通过穿过整个面的曲线或者点来控制曲面的变化。第四节：实例讲解教学后记：Rhino 中曲线的绘制是重点中的重点，曲线是建立曲面的基础，只有了解了曲线的原理，才能了解曲面的构造。曲面的创建命令也是整个软件的核心部分，必须课外加强练习来掌握和巩固本章内容。桂林电子科技大学教案25第三章：Rhino 的深入讲解（6 课时）学时数：6 课时（讲课 6 课时）教学目标：1、知识目标:让学生掌握 Rhino 软件的面、体以及布尔运算和曲面优化操作，学习如何通过曲面的操作建出较为复杂的产品模型来。2、能力目标：培养学生的空间思维能力，同时培养学生复杂产品的分析能力，通过
42、对产品的复习能够掌握如何利用 Rhino 进行产品的建模顺序和方法。教学的重点和难点：重点：1、曲面建模中渐消面和复杂曲面的处理；2、布尔运算的方法和技巧；3、复杂产品的建模分析思路。难点：1、复杂曲面的建模方法和思路；2、复杂曲面的调节方法；3、布尔运算的方法和出错问题的处理教学要求：要求在教学过程中，利用一两个典型的案例，进行建模思路的分析，教会学生在建模之前能够了解整个建模的方法和顺序；同时利用案例讲解复杂曲面的建模方法和技巧，结合布尔运算，将一些可能出现的错误讲解到位，让学生提前预知。教学准备：学生准备： 笔记本、笔和参考书学生能提前预习相关内容并查阅资料，结合一些网络教程提前进行相关
43、内容的学习。教师准备：教科书、教案、板书、参考资料教学进程时间安排：1、Rhino 软件曲面的深入讲解（1 课时） ；桂林电子科技大学教案262、体的基本操作（1 课时）3、布尔运算的方法和技巧（1 课时）4、曲面的优化（1 课时）作业安排：1、课堂作业：暂无2、课后作业：参照参考书的实例操作，完成电信会议器的建模和分析。第一节：面的深入讲解曲面融合命令主要用在处理两个面的关系上，通过这个命令可以在两个面之间建立平滑过渡的面，这两个面必须有一定的距离，不能紧贴在一起，同时有高度的落差或者曲面方向不一致，才能够进行融合操作。1、面的相互匹配与适应曲面的匹配工具是用来对两个相邻的面进行匹配处理的，
44、使两个面呈现出 G0、G1 和G2 的不同连续效果，经过匹配后，两个相邻的面可以结合成一个单独的面，从而方便做其他的处理。来讲解一下具体的使用，首先点击曲面匹配命令，如图 3-294 所示。然后分别点击相邻的两个面，回车，得到如图所示的面匹配对话框。在这个对话框中，Continuity 表示的是两个曲面的连续性，其中 Position 代表位置连续，就是两个面只要位置贴齐到一起就可以了，所以代表的是 G0 连续；Tangency 表示相切连续，要求选择的第一个面改变来达到和第二个面相切连续，也成为 G1 连续；而Curvature 表示曲率连续，要求选择的第一个面改变来达到和第二个面的曲率方向
45、连续，符合这个要求则匹配出来的面达到 G2 连续，左图到右图表示的是三种不同连续的效果。桂林电子科技大学教案27可见 G2 连续是一种最平滑的过渡，当然不是所有场合都需要达到 G2 连续效果，有些地方只需要达到 G1 甚至 G0 效果就可以了。在面匹配对话框中，还有几个设置值得注意，比如 Average Surfaces，表示是选择的两个面都要做变化，平均改变，从而实现两个面的平滑过渡，如果不选表示先选择的面要改变来适应后选择的面，这样有时候两个面匹配后发生很大的扭曲，而如果是两个对称的面作匹配，这个命令是必须要选择的，才不至于使平滑后的面不对称。同时要注意对话框中的 Option 选项，点击
46、这个选项会弹出一个新对话框，如图。值得注意的是常选择的是第一个选项，即 Automatic，表示自动适应边的变化，当被匹配的曲面没有被修剪时，符合目标结构线方向。当被衔接的边缘是已修剪边缘时，会与目标边缘垂直；而第二个 Preserve isocurve direction 表示的是保留 Iso 线的方向；第三个表示匹配目标面的 Iso 曲线的方向，在具体的匹配面过程中要根据不同的面来选择不同的选项。通过匹配相邻的两个面的关系可以根据自己的需要来变化，比如很多人很头疼面的不平滑，斑马线看起来很差，主要是建面的时候没有注意利用边角，所以建出来的面和相邻的面没有达到一定的连续，这样就需要在后面处理
47、面的关系的时候多用匹配，理顺面与面桂林电子科技大学教案28之间的连续性关系，如图 3-300 所示经过匹配以后的两个面用斑马线分析已经很顺了，达到了 G2 连续。小提示值得注意的是运用匹配命令必须注意以下几点：1. 匹配的曲面必须都是没有经过剪切或者分离的面，当然不包括面利用自身的 Iso 线进行的分离，自身的 UV 方向进行分离后的面，仍然看作是单独的面，不算已经剪切或分离过的面。2. 同一个曲面的两个边缘不能进行匹配，必 须是不同的曲面 间的匹配。3. 如果需要匹配的是一个曲面边缘的一部分，那么就需要运用前面 讲曲面融合时讲过的Split Edges 命令，对边缘进行切割。4. 在匹配之前
48、，有时候运用添加或者控制点或者控制 线 的方法，来 对面进行适度的精修，从而达到很好的效果，即如图 的带加号和减号的两个工具。如图 3-302 是对弯曲的面增加控制线，为了使匹配更加准确。匹配曲面是一个基本的曲面操作技术，对于 Rhino 的基本操作来说，起着重要的作用，需要每个读者认真体会，然后在实际的建模过程中不断的使用，掌握其中的各种特性，比如曲面的不同连续性，包括其中的各种参数的调整，熟悉以后在具体的调节曲面的时候就可以轻松的应对不同的情况了。2、面的结合操作桂林电子科技大学教案29用这个工具，可以将两个共享边缘的未经修剪和分离的面结合起来，成为一个单独的面，如图所示的面合并起来的单纯面。小提示使用合并命令的时候也要注意以下几个方面的问题。1. 合并的两个面必须是未经修剪和分离的面2. 要合并的面必须有共享的边缘，不能隔开一定距离，否则会提示“Edges are too far apart to merge”，即边缘离得太开。3. 经常是在经过面的匹配以后，才使用 这个命令将得到的面 结合成一个单纯的面，另一个常用的场合是对称建面后结合镜像后的两个面。4. 只有在两个曲面的共享边缘沿着 U 或 V 参数方向行进且曲面也共享边缘的两个端点时，这两个曲面才可以合并。5. 一般说来，只可以在以 Loft 或 Sweep 建立未修剪曲面，且曲面共享相 邻的边缘时才可以使用
