「3DEXPERIENCE教程」使用xGenerative Design模块制作参数化LOGO
三维机械设计爱好者2019-04-05 00:32
2019 上海 CATIA hackathon logo上图为2019年度上海CATIA Hackathon （4月24、25、26）的 LOGO， 使用了参数化的方法制作，采用未来轮毂的意向。中心的十字形辐条代表着沟通、交通，层层叠叠的设计体现出未来人际、人机交流的层层递进、无限深入。而边缘圆盘上的渐变纹样则隐喻速度与科技。本文为达索系统中国官方所发布的图文教程。
采用参数化的方法，还可以通过修改参数生成动态logo，如下图所示。
动态下面就是使用 xGenerative Design 模块制作参数化 LOGO的教程。
主要步骤有：
第一步 ——制作圆盘部分
1. 初步准备
2. 建立基础圆盘
3. 建立纹样
第二步 —— 制作辐条
1. 建立框架线
2. 建立偏移曲线
3. 倒角
4. 插值
5. 收工
=============分割线===========
第一步 ——制作圆盘部分
1. 初步准备
首先打开 xGenerative Design（以下简称XGD）。
点击「Design Sequence」或者「Specification」右边的小铅笔，打开线框图界面。
p.s. Windows 系统下可以按「Win + 上/下/左/右箭头」快速布局多个窗口。
2. 建立基础圆盘
首先设置一个基准点（点击三维视图空白处的上下文菜单、Construct 选项卡中以及线框图界面左下角搜索栏搜索都可找到相关命令），如线框图中所示选中节点，设置其 Z 座标为 100 mm。由于之后我们不会修改其 x、y 参数的值，我们可以在选中节点状态下单击这两个参数，使之变成灰色。单击线框图空白处以取消节点选择，如下图所示，x、y 座标便不再显示。
这里的 Z 座标我们之后可能还会修改，因此在取消节点选择的状态下，单击 Z 的左侧的小点，出现如图所示的弹出窗口。单击 100mm 右侧的「+」号即可将其抽取出来作为变量。
我们最好对参数进行有意义的命名，在此我将刚刚题取出来的参数命名为「Pt - Disc Height（圆盘高度）」。细心的你应该也已经注意到，我们将刚刚建立的参考点也命名成了「Pt - Peak Point（最高点）」。
本文的命名中，前缀 Pt = Point（点），Int = Integer（整数），Flt = Float（小数/浮点数），Crv = Curve（曲线），Srf = Surface（曲面），Pln = Plane（平面），Vol = Volume（体）。
使用「Circle Center Point」建立圆环，以「Pt - Peak Point」为中心点。
命名为「Crv - Outer Circle」，其它参数的设置如图所示。由于我们后续不需要修改其半径与圆心角，因此在节点图中我们将其隐藏（单击使之成为灰色，如红色箭头所示）。
后续本文出现的节点也会隐藏不用的/不会改变的输入输出参数，或是激活需要改变的输入输出参数，如果发现不一致，依图调整即可。
以原点 o 为中心点、xy 为 support 建立圆环「Crv - Inner Circle」。我们之后需要能够修改其半径，因此也将其提取出来。
选中刚刚建立的两个圆环，进行放样（Loft）得到「Srf - Disc」。
3. 建立纹样
之后三个参考平面会变得有些碍眼，如图所示将其隐藏。
先暂时以原点 o 或「Pt - Peak Point」建立四边形，参数如图所示。
如图所示将其单轴缩放，得到基本的菱形。比例也是我们日后可以修改的参数，这里也将其提取出来。
现在我们希望纹样放到它们应在的位置。如上两图所示生成等差数列，并以结果作为 y 座标、以「Flt - Disc Height」为 z 座标，建立点阵列「Pt - Pattern Unit Base（单元纹样基准点）」。将其替换之前作为四边形原点的 o 或「Pt- Peak Point」，得到如图所示的图样。
「Flt - Disc Height」是之前以建立的参数
阵列中有多少个小菱形我们之后也要修改，因此将 Sequence 节点的 nb 参数也提取出来。
如图所示间隔旋转菱形。
「Odd Even」节点可以将列表间隔分开，我们选取期中任意的一组进行旋转。旋转的角度为 (360deg / 径向数量) * 2。注意图中「/」节点「Formula」一栏有公式。
如图所示参数化修改菱形大小。
将曲线的输出连到之前生成基础四边形的节点。
由于之后要进行布尔运算，因此我们如图所示挤出并加盖。
如图所示进行环形阵列。
如图所示，将开始生成的「Srf - Disc」偏移一个厚度。
如图所示，先将旋转得到的挤出纹样合并，再用刚刚偏移出厚度的圆盘进行布尔相减。
第二步 — 制作辐条
1. 建立框架线
如图所示，调整为正交顶视图，并以「Flt - Disc Height」为 z 座标依次建立 4 个点，将其连成折线「Crv - Outer Frame」。
本文图中的连结接顺序为「左下 → 右下 → 右上 → 左上」，大家可以自行选择顺序，顺时针逆时针也都可以。
以同样顺序、z 座标归 0 建立 4 个点，连成折线「Crv - Inner Frame」。
为了避免之后的重复劳动，我们使用「Build List」将二者合为一个列表，并且将之 Deepen。
之后本文中还会经常用到 Deepen、Flatten 等列表操作，背后思路比较复杂，囿于篇幅限制本文暂时不作讨论。熟悉 Grasshopper 的朋友应该可以较快上手。
2. 建立偏移曲线
首先如图所示，建立「Crv - Outer Frame」的 support plane「Pln - Outer Frame Support」。
再将其与 xy 平面「Build List」+「Deepen」，得到两条折线的 support plane。
如图所示设定两条折线的倒角大小「Flt - Fillet Radius」与偏移距离「Flt - Offset Distance」。
Build List 之后记得 Deepen 哦
使用「Curve Parallel」节点进行偏移，如上图所示，得到如下图所示的结果。
我们希望进一步偏移最上面的边。因此我们如图所示「Disassemble」后「Get Item」得到最上面的边。
最开始连接的顺序不同，「Get Item」使用的 index 可能也不同。
设置额外偏移量「Flt - Extra Offset Distance」，使用「Translate Length Direction」节点将两条线沿 y 轴偏移。
「Flt - Extra Offset Distance」的设置方法与之前倒角大小「Flt - Fillet Radius」与偏移距离「Flt - Offset Distance」相同。
由于之后要进行剪切，为了确保相交，我们希望对偏移后的两条曲线原位等比放大。为了保证「原位」，我们使用「Divide Curve」取得其中点「Pt - Edge Midpoint」作为缩放中心点，参数设置如图所示。
放大三倍，理论上讲应该足够了。
想要保证万无一失的话，建议设置成 10000000000000 之类的数字
如前两图所示，使用两个「Split」节点相互剪切，如果输出的曲线不是你想要的，调整 Orientation 参数即可。
3. 倒角
之前已经设置好倒角大小「Flt - Fillet Radius」与偏移距离「Flt - Offset Distance」，前者减后者得到偏移曲线的倒角大小。而如果偏移距离大于倒角大小，则会造成偏移曲线没有倒角。因此，这里设置了一个最小倒角，如图所示。
注意这里计算最小值的时候需要 Flatten。这种列表操作笔者习惯放到输入输出的 Node 栏，这样「Tree」窗口中可以不受这些列表操作干扰。
如图所示连接，得到倒角效果。由于没有发现曲线倒角的命令，这里取了个巧，先将曲线向内偏移倒角半径大小的距离，再偏移回来即可得到倒角。
4. 插值
如图所示连接，使用「Between Curve」生成插值曲线。
这里全是列表操作，就先略过了，大家可以试试有没有更简洁的办法。
p.s. 这里如果不进行 Disassemble 的话，插值会出现错误。
5. 收工
使用「Fill」填充。
旋转阵列，收工。
p.s. 记得及时保存，恢复不一定能完全复原。
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