别再书呆子操作：SOLIDWORKS参数化建模与细分建模的曲面

文章来源：SOLIDWORKS代理商-卓盛信息

越来越多的工程师和设计师被要求开发新产品的外观和感觉。产品的视觉吸引力通常对其受欢迎程度起着重要作用。因此，尤其是在设计的概念阶段，您通常希望快速制作多个模型，以便更清楚地了解客户的需求。SOLIDWORKS标准版

使用参数化建模器构建有机形状具有挑战性。如果你花了一整天来创建一个概念，又花了一天时间来修改它，那么你已经用了两天时间并且仍然在第一个概念上。通过利用细分 (Sub-D) 建模，您可以简化设计的想法或概念阶段，因为您不必设置参数化建模所需的所有子结构（曲线、曲面等）。

参数化建模和细分建模技术都用于创建将投入生产的最终模型。通常人们认为 Sub-D 建模仅适用于设计的概念阶段，但事实并非如此。使用细分建模技术创建的模型通常直接用于生产，而无需使用参数化曲面技术重新创建模型。

但是，大多数情况下，使用细分曲面技术创建的模型会增加参数化特征，例如孔、倒角、加强筋、壳特征等。生成的模型由使用参数化和细分技术创建的几何图形组成。这两种技术——细分和参数化建模——各有利弊。仔细研究每种技术将有助于揭示哪种方法可能最适合您的项目。SOLIDWORKS专业版

SOLIDWORKS 中的逆向工程

参数化建模

卓盛信息SOLIDWORKS客户完全了解参数化建模的强大功能，您可以通过尺寸参数化驱动几何体——更改一件事，整个模型会自动更新，无需重新绘制模型。您可以在设计中嵌入智能；这些“智能”实体可以轻松与其他可以快速确定设计意图的工程师共享。此外，参数化建模中使用的约束确保对设计所做的任何修改都是在考虑设计意图的情况下进行的。

参数化建模基于 NURBS（非均匀有理 B 样条）。表面几何是通过驱动表面形状的样条网络来解决的。由于这种生成几何的方法，曲面可以很精确，因为有实际的数学驱动样条曲线的形状；这就是为什么您可以对其进行尺寸标注和约束。驱动 NURBS 曲面的曲线可以是任意阶数：1st（平面曲面）、2nd（圆柱或圆锥曲面）和 3rd（B-rep）。

3D Sculptor 中的逆向工程

细分建模

许多SOLIDWORKS客户已经在3D EXPERIENCE platform上享受了使用 3D Sculptor 的 Sub-D 建模方法进行曲面设计的好处。在创建轮廓、符合人体工程学和有机形状时，使用 Sub-D 进行曲面建模的速度非常快。进行更改非常容易，无需提前考虑制定详细计划 - 3D Sculptor 是概念化的类固醇。

细分建模使用一种从空间中的一系列点生成表面的方法。（查看使用细分曲面建模创建曲面的Catmull-Clark 算法。）点通过边连接，创建矩形网格。表面是通过在矩形网格上运行细化方案来创建的，最终在其下方有一个光滑的表面。

在3D Sculptor 中，我们将 Sub-D 转换为 NURBS，因此它可以像任何其他 CAD 特征一样使用 - 切割、壳、倒角等。 自动转换为 NURBS 对原始 Sub-D 非常准确几何学。

在 SOLIDWORKS 桌面内使用 3D Sculptor 模型

参数化曲面的优缺点

大多数人可能非常熟悉参数化曲面建模。通常，您会创建一个子结构，例如由曲线、曲面、平面、点等组成的骨架，以使用它来放样和混合曲面。将此与相交和修剪曲面的功能相结合，您可以创建独特的形状，通过修改底层骨架特征的尺寸可以参数化控制这些形状。

许多工程师和设计师对使用这些表面处理技术非常满意，几十年来它们已被证明是一种成功的技术。然而，这种技术有一些缺点。首先，您必须事先对要尝试创建的形状有一个很好的了解。这可能意味着要经历几个概念测试模型和/或手绘草图，以达到您真正想要投入额外时间来制作最终版本的地步。即使是在模型原本光滑的表面上添加水泡状折痕这样的小细节更改，也可能意味着必须返回并重新创建原始骨架子结构，这可能会导致数小时的返工。

此外，创建平滑曲率连续曲面可能很困难，而许多设计师想要在他们的模型中创建这些曲面。他们通常采用圆角法，这是一种创建光滑表面的出色技术，但不会给出与曲率连续表面相同的与反射光相关的结果。SOLIDWORKS白金版

3D Sculptor 中的赛车模型

Sub-D 曲面的优缺点

大多数工程师和设计师不太熟悉的是 sub-D 建模。SOLIDWORKS 3D Sculptor 在浏览器中提供 Sub-D 建模功能。在 Sub-D 建模中，您可以像用粘土一样推拉网格几何体来创建形状。通常，您围绕 3D 零件的装配进行设计，或者在背景中使用图像作为参考进行设计，这让您了解拉动和推动几何体的距离。您还有一些功能可以让您创建硬边（用于折痕和平面）。通过挤压和弯曲几何体也很容易增加初始形状。模型比例可以通过边界框尺寸进行尺寸控制。

使用 Sub-D 建模的一大优势是您可以通过简单地推、拉、挤压和压痕几何体来快速开发完全不同的模型。除了需要折痕和平坦表面的区域外，表面自然是曲率连续的，给人一种有机的外观。这使得与最终客户的合作更加易于管理——无论是面对面还是网络会议。

可以实时进行彻底的设计更改，使您可以与客户合作以获得所需的形状。在使用参数化曲面技术构建模型时尝试这样做通常会导致为设计做笔记或标记图纸或图像，进行数小时的重塑，然后再开会。快速创建模型的多个版本的能力是在流程早期获得客户的设计认可并加快最终交付的关键。

但是 Sub-D 建模也有一些缺点。

Sub-D 建模不适用于制作常见特征，例如孔、肋、倒角等——您通常会在塑料和铸造零件上找到这些特征。要添加这些特征，您需要访问参数化特征功能，如SOLIDWORKS桌面和基于浏览器的工具（如SOLIDWORKS 3D Creator ）。幸运的是，使用 3D Creator 和 3D Sculptor 时，可以快速轻松地在参数化和 Sub-D 建模功能之间来回切换——实际上只需单击一下按钮。某一刻您正在使用 3D Creator 创建参数化特征和曲面，然后在下一刻，使用 3D Sculptor 创建形状精美的细分曲面。3D体验 SOLIDWORKS在一个产品中为您提供世界上最好的：3D体验SOLIDWORKS、3D Creator、3D Sculptor，以及访问3DEXPERIENCE 平台。

哪个更好？

如上所述，参数化曲面建模和 Sub-D 曲面建模各有优缺点。但很明显，至少在概念阶段，与参数化曲面相比，Sub-D 建模可以显着加快达成一致的设计。此外，如果在设计/详图阶段对模型的更改需要进行大量重构，使用 Sub-D 技术也可能是有利的，因为更改更快、更容易合并。最后，如果您的设计在整个曲面上是曲率连续的，那么使用 Sub-D 建模而不是参数化曲面建模也可能是有利的。

如果您是已经使用曲面的SOLIDWORKS桌面客户，那么您应该简单地将 Sub-D 建模视为工具箱中的一个新工具。然而，现实情况是，Sub-D 和参数化曲面建模的组合通常是大多数项目的最佳解决方案。许多用户通过利用正版SOLIDWORKS参数化建模和 3D Sculptor 的 Sub-D 建模实现了优化的工作流程——有时完成项目的时间缩短了一半。

更多信息

3DEXPERIENCE SOLIDWORKS将行业领先的SOLIDWORKS 3D CAD 解决方案连接到 3DEXPERIENCE 平台，一个基于云的单一产品开发环境，并包括子 D 和参数化曲面建模。

一如以往，谢谢阅读，快乐阳光！——江苏SOLIDWORKS代理商（SOLIDWORKS 2021）

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