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Alias汽车建模三部曲
2017-05-10 20:50:47  作者:李林兼   来源:互联网
  •   在Alias汽车建模二部曲中介绍了简易汽车轮框的建构方式,以及两种不同造形特征的照后镜建模,本期将再以铺面的方式建构另一种造形的轮圏,另外再介绍车灯以及进气口和尾翼等渐消面的处埋方式。   轮圈细 ...

  在Alias汽车建模二部曲中介绍了简易汽车轮框的建构方式,以及两种不同造形特征的照后镜建模,本期将再以铺面的方式建构另一种造形的轮圏,另外再介绍车灯以及进气口和尾翼等渐消面的处埋方式。

  轮圈细节建构

  观察实际的汽车轮圏可以发现,轮辐的部份大多是以曲面相切的方式或是向内长出斜面构成外观特征,如图01,02。在二部曲时为了方便解说以一个完整的圆来完成曲面相切的建模方法,若要建构更为拟真的造形,可以参考实车轮圏的轮辐外观,以曲线搭配Skin或Rail等功能,建构出轮辐曲面再与轮轴和轮框打上Fillet即可,如图03。

  

  

  

  欲建构如BBS等改装厂之特殊造形轮圈,如图04,可以使用Alias Paint做为手绘草图之辅助,首先以Canvas / New Canvas产生一张底图,对话框中可以输入名称,指定方向(Top、Front、Side)和背景色(黑、白、透明),调整尺寸、单位以及分辨率,最后选定纵向或横向,如图05。

  

  

  接着开启Paint / Symmetry Tool Control对话框,将Symmetry Type改成Radial(环状),Num Radial Section以键盘输入数值9,如图06,表示9辐,再以 Paint / Pencil直接在底图上绘制出轮辐的外形线条(建议以数字板绘制可以有较为流畅的曲线),程序会以环形数组的方式实时复制出其它8组轮辐的造形以供参考,若对手绘的线条不满意可以随时Undo或是以Paint / Eraser擦除,如图07,比Duplicate Object更为直觉与方便。

  

  

  Paint / Pencil的功能可以同时搭配Curve,以曲线做为云形板等绘图工具,先调整出想要的Curve再以Pencil功能同时按住键盘的Ctrl + Alt吸附曲线,即可绘制出精确的线条,如图08。

  

  依照二部曲所介绍的建模步骤,参考底图先以Curve在右视图拉出轮胎的剖面线条以及轮框的剖面线,接着将轮胎与轮框曲线的Pivot(中心点)移到ABS=0,0,0的位置,以Y轴为轴心将曲线旋转20度,并且以Revolve功能,在Y方向旋转-40度产生1/9的轮胎与轮框曲面,如图09。

  

  参考实际轮辐的曲面,在右侧视图绘制出轮辐的剖面曲线,接着将Pivot移至0,0,0的位置,若有需要可以先Revolve出360度的曲面以检视其造形,将面删除后同前一步骤,先以Y轴中心将线旋转20度,再以Revolve旋转长出-40度的轮辐曲面,如图10。

  

  参考底图以Curve功能在正视图描绘出轮辐的造形曲线,此时可以镜射的方式做出2边对称的曲线,并且将复制的曲线以Y轴旋转-40度,让曲线有产生连续性的标的,接着在右视图将曲线移动到前一步骤所产生的轮辐曲面之外围,同时将曲线复制之后再放大(Offset),并且向右移动使其成为小曲线在曲面之外,而大曲线在曲面之内的状态,如图11,此时可以利用Surface / Skin的功能,点选大小2条曲线产生曲面,再将之与图10步骤中的曲面Intersect,产生交线,调整大小2条曲线即可控制交线的情况,如图12。

  

  

  接着将轮辐曲面与轮框Intersect即可trim掉多余的部份。图13是以Round9.0打上R角的情形,若R角过长可以用Trim或Detach功能修剪,若太短则必须以Rail或Square功能补面,以维持曲面的连续性,如图14。

  

  

  完成1 / 9个軜胎后,将所有曲面的Pivot点移到0,0,0的位罝,再打开Edit / Duplicate / Object对话框产生环形数组,以Y轴每旋转40度复制一个,复制8个,如图15。

  

  车灯细节建构

  在Alias汽车建模首部曲中曾介绍过以Curve On Surface加上Fillet Flange导角的方式切出各部位的外观细节,此处分别以前后车灯为范例,介绍2种不同造形特色的车灯建模方式,如图16 ,17。

  

  

  尾灯建构

  首先开启首部曲中所完成的档案,以Layer(图层)的功能将前后车灯的外壳部份Assign到Light-out图层中,接着即可将车身其它部份隐藏,以方便检阅。点选尾灯造形曲面(不包含Fillet Flange所产生的导角),以Object Edit / Reverse Direction将尾灯造形面的Normal(法线)方向调整为一至,如图18,再以Object Edit / Offset功能以适当的距离将曲面向内平行复制。

  

  以本范例而言,法线朝外,所以在Offset对话框中的Distance输入-0.5表示朝内复制,如图19,输入完成后按下右下角Accept按键产生尾灯内部曲面,同时将此曲面指定到新增的Light-in图层中。

  

  利用Tube Flange功能,点选尾灯内部曲面的边缘,产生朝外的导角(Radius)及折边(Flange),如图20,此处参考尾灯外部曲面,将Radius半径设为0.2 ,Sweep Angle设为60度,Length设为0.2。接着再以Rail或Square的功能补出中间缺损的曲面,如图21。

  

  

  在后视图尾于灯中央处产生一个球体(Sphere),再到侧视图水平移动球体至与尾灯内部平面相交的位置,并且缩放到适当的大小,此时请注意球体上U方向的Isoparm有头尾重迭的一条较粗的线,此为NURBS曲面的特性,若此粗线位置在尾灯内部曲面内侧,则导角之后会产生2个曲面,可以先以Z轴轴心将粗线旋转到内部曲面的外侧。

  接着可以勾选右方Control Panel中Display选项底下的Cv / Hull字段,开启球体的控制点,此时即可以Pick Cv来点选Cv点,再以Move指令于三视图上搭配鼠标中键与左键来水平或垂直移动,如图22。请注意单独拉动一个Cv点可能造成曲面不连续的情形,所以请以Palette / Pick / Pick hull选取曲面结点上的整条hull,或是以框选的方式选取整圏的Cv,再配合单轴缩放的功能以确保其连续性。

  

  由于球体的外部是属于多余的曲面,所以在调整时可以旋转镜头,检视内部的形状,以方便调整;若需要建构转折较大的多边形,可以先以Curve拉出造形曲线,再以Rail建构出曲面,再以另一曲面做为底面,如图23。

  

  先以Fillet的功能先将方形与底面导出变化R(Variable),再以Chordal的方式分别为尾灯内部曲面与各个球体导出R角,如图24,接着将所有曲面Assign到Light-in的图层中。

  

  Render时只要将Light-in图层中所有的曲面指定为具有反射效果的材质,Light-out图层中的所有曲面则贴上具有渐层效果与透明度的材质,若要提升拟真程度,可以用球体代替灯泡,并贴上发光体的材质,再调整颜色,如图25。

  

  头灯建构

  首先开启首部曲中建构完成之汽车车身档案,此处介绍另一种产生分模线(导R)的方法,先以Tube Flange功能延着特征COS(Curve on Surface)长出Radius=0.2的圆柱,如图26,将圆柱曲面删除之后可以发现,Tube Flange除了长出曲面之外,同时也在原本车身曲面上产生了另外2条COS,利用新产生的2条COS将车身曲面以Trim / Divide的方式切成头灯外侧曲面以及车身曲面,再将中央多余的面删除。

  

  同样Layer的功能将头灯的曲面Assign到Light-out图层中,并将曲面隐藏,再用Tube Flange的功能于车身曲面上建构出Radius=0.2,Sweep Angle=60度,Flange Length=0.5的导角和折边,如图27,若Flange无法一次完成,可以制作一个Rail曲面,将各个相邻的曲面边界的Continuity都设定为Tangent即可产生连续性。

  

  接着制作柱状投射灯组,首先开启Light-out图层,在右视图(车身后方视角)的头灯外部曲面范围内,以Curve / Circle产生数个同心圆,再到正视图(车身侧面)水平移动其位置,并且缩放大小,使其成为前端向内缩的柱状结构,同时将圆柱前端平面及内部的结构一并做出,接着便可以Surface / Skin功能依序点选各个圆产生柱状曲面。于右视图(车身后方视角)圆柱中央位置新增一个Sphere(圆球),再到正视图(车身侧面)单轴缩放使其成为凸透镜的形状,并将凸透镜水平移动到圆柱的前端,即完成一组投射灯基本结构,如图28。

  

  选取投射灯所有的曲面,再点选上方主要选单中Edit / Group(Hotkey=Ctrl+G)的功能,将对象群组,接着再复制另外三个投射灯,于三视图中移动并缩放其大小,使其有主次要之分,注意灯组不可超出头灯外部曲面的范围,若希望在投射灯上增加凸点或凹点的造形特征,可以另外产生曲面,如图29,再将所有曲面都Assign到Light-in图层中。

  

  接着制作投射灯底座曲面,复制头灯外部曲面,将其Group之后缩小,并且Assign到Light-in图层中,此时可以先将Light-out图层隐藏,并在三视图中移动或缩放底座曲面与投射灯位置,使所有投射灯都在底座曲面之内,调整好位置之后便可以再度打开Light-out图层;要同时移动投射灯与底座曲面时可以利用Light-in图层当中Layer icon底下的“Pick Objects”图层选取功能,将图层中的投射灯与底座曲面全部选取,再从车身前方的视角调整位置,使Light-Out与Light-Out外框边缘在近似平行的位置,如图30。

  

  以Skin的功能点选Light-out与Light-in外框边缘,建构出墙面,再以Rail功能将中间断掉的部份补出连续的曲面,再用Round功能分别在墙面与头灯外部及内部曲面导出0.2及0.1的R角,如图31。

  

  图32是将Light-in图层中投射灯与投射灯底座曲面以Fillet(Chordal)与Round功能导出R角之后的情形,图33为贴上材质与光影后之渲染图。

  

  

  结论

  轮圏及车灯的细节建构应用到许多建模与造形的技巧,可以发现,造形的主要特征是由大曲面来完成,设计师们在建模之前就必须对曲面变化与造形的关联性有深入的了解,而R角则是为Model做画龙点睛的最后修饰,运用Alias的Fillet及Flange等功能可以快速的产生所要的曲面,再以Rail或Square等功能补上具连续性的曲面,即可提高Model的完成度。



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