修铁奇
营口职业技术学院,辽宁营口115000
摘要:在UG开发环境下,通过浴霸的逆向造型设计,对逆向工程中的关键技术进行探索和实践。
关键词:UG;点云数据;逆向工程
引言
浴霸是由多个形状复杂的三维曲面构成的,不仅要求具有实用功能,具有装配的互换性,而且很大程度上要求符合整体的艺术性和美观,要求线条优美,曲面平滑光顺。利用传统的正向设计方法,需要经过产品造型设计、工艺设计、模具结构设计、模具加工制造、样件试生产等复杂的过程,然而二维图纸上对三维模型的表达不直观,容易造成设计周期长、设计投入大修改量大等问题。鉴于以上原因,本文采用逆向工程技术进行设计。
逆向工程技术是在没有设计图纸或者设计图纸不完整以及没有CAD模型的情况下,按照现有零件实物、利用各种数字化技术及CAD技术、重新构造原型CAD模型,然后将此模型用于产品的分析、制造和加工生产的技术。
1设计思路
制作1:1的浴霸模型提取模型表面上若干离散的点云数据,提取后的点云首先需要进行平滑、去噪、滤波等预处理,将预处理后的点云数据导入UG软件的逆向造型模块中,实现曲线曲面的重构,获得CAD模型。最后,可以利用获取的CAD模型进行快速成型、模具设计等工作。
2点云数据的采集和预处理
利用十字鼠标同一类型的点云做对比,并将不正确的点云数据进行调节。(一般情况下点云的不正确位置可能因为扫描仪接触偏差产生的)因此,基于这一点,我们首先得将点云调整为横平竖直,只有这样才为后续的设计打下基础,所以调点步骤至关重要。将点调正并建立工件坐标系。调点后(如图1所示)。
图1模型调点图2构建样条曲线
3构建曲面
1)利用样条曲线将浴霸勾勒出来,在这里曲线的建立必须借助辅助面和一些曲线来帮助我们完成任务。但是曲线的端点与瓶身形成相切约束,只有这样才能完成曲线的光顺。以至最后创建的面才能够形成相切约束。(如图2所示)。
2)用网格曲面功能创建曲面(如图3所示)。曲面功能最重要的一点就是在连接的时候必须得到达面面相切的结果,所以在制作面的时候必须小心谨慎,也就是要注意的细节问题。例如:在面面相切的问题上,我们提供的解决办法一般都是移动坐标或者拉伸辅助曲线来标制做截面曲线,然后利用样条曲线的G01来连接;一般情况下桥接曲线也能达到要求。在细节工具栏下有倒角工具,将该优化的优化下,然后沿着X-Y平面整体镜像过去。(如图4所示)。
3)利用UG软件的缝合命令,缝合浴霸的所有曲面。至此浴霸创建完毕。(如图5所示)。
4结束语
随着科学技术的不断发展,逆向工程技术在机械领域中必将得到快速的发展和应用,采用先进的逆向工程技术可以提高产品的外观质量,缩短设计周期,降低开发成本。
参考文献
1.徐勤雁,《UGNX逆向造型技术及应用实例》,清华大学出版社
2.郑福禄,《UGNX6中文版逆向造型设计经典实例解析》,清华大学出版社
浅谈中国园林造园艺术特点
大唐鲁北发电有限责任公司姚苗
摘要:中国古代不但有独特的社会观和人生观、文化和艺术观,还有独特的自然观。讲求"人与自然的和谐统一",这种思想重点体现在园林建造上。中国古代园林,种花植木,一个最重要的原则是"取于自然,顺其自然"。千百年来,人们就顺着这种自然观来欣赏这些审美对象。中国古代园林中的山石、池水以及道路、桥梁等,也皆从自然出发。发展至今,经过岁月的洗礼与外来思想的冲击,却从未改变其自然之风,生机勃勃的园林艺术,利用人工之手,修饰自然,将大自然的秀美之色显现出来。
关键词:中国园林、中国园林的发展、中国园林艺术特点、中国园林实例分析
1前言
我国的园林艺术至今已有三千多年的历史,是世界园林艺术起源最早的国家之一,在世界园林史上占有极重要的位置,并具有极其高超的艺术水平和独特的民族风格。由于各民族、各地区人们对风景的不同理解和偏爱,也就出现了不同风格的园林。中国园林最为世界三大园林之一,当然有着它独树一帜的特征和造园手法。
2中国园林的造园艺术特点
中国古典园林的园景上主要是模仿自然,即用人工的力量来建造自然的景色,达到“虽有人作,宛自天开”的艺术境界。所以,园林中除大量的建筑物外,还要凿池开山,栽花种树,用人工仿照自然山水风景,或利用古代山水画为蓝本,参以诗词的情调,构成许多如诗如画的景。
中国古典园林因受长期封建社会历史条件的限制,绝大部分是封闭的,即园林的四周都有围墙,景物藏于园内。而且,除少数皇家宫苑外,园林的面积一般都比较小。要在一个不大的范围内再现自然山水之美,最重要也是最困难的是突破空间的局限,使有限的空间表现出无限丰富的园景。在这方面,中国古典园林有很高的艺术成就,成为中国古典园林的精华所在。
至于划分景区和空间的手法,则是通过巧妙地利用山水、树木、花卉、建筑等,把全园划分为若干个景区,各个景区都有自己的特色,同时又着重突出能体现这一园林主要特色的重点景区。例如,苏州最大的园林拙政园,全园包括中、西、东三个部分,其中中部是全园的精华所在。同时,水的面积约占全园五分之三,亭榭楼阁,大半临水,造型轻盈活泼,并尽量四面透空,以便尽收江南水乡的自然景色。园内的空间处理,妙于利用山、池、树木、亭、榭,少用围墙。故园内空间处处沟通,互相穿插,形成丰富的层次。再如北京的颐和园,它的规模很大,全园面积约3.4平方公里,它可以分成许多个景区,其中有些景区还形成大园中包小园,如谐趣园。但在这许多景区中,昆明湖与万寿山则是它的精华所在。正是这些重点的景区构成了这些园林的主要特色。各个园林不论其大小,只要主要景区很有特色,即使其它方面略有欠缺,也仍可给人以深刻的印象。
至于“借景”这种艺术手法,更是中国古典园林突破空间局限、丰富园景的一种传统手法。它是把园林以外或近或远的风景巧妙地引“借”到园林中来,成为园景的一部分。这种手法在我国古典园林中运用得非常普遍,而且具有很高的成就。例如,现存苏州古典园林中建园历史最早的沧浪亭,它的重要特色之一便是善于借景。因为园门外有一泓清水绕园而过,该园就在这一面不建界墙,而以有漏窗的复廊对外,巧妙地把河水之景“借”入园内。再如北京的颐和园,为了“借”附近玉泉山和较远的西山的景,除了在名为“湖山真意”处充分发挥借景手法的艺术效果外,在其它方面也作了精心的设计。如颐和园的西堤一带,除了用六座形式不同的桥点景外,没有高大的建筑屏挡视线。昆明湖的南北长度也正适合将园内看得见的西山群峰全部倒映湖中。同时,两堤的桃柳,恰到好处地遮挡了围墙,园内园外的界限无形之中消失了。西山的峰峦、两堤的烟柳、玉泉山的塔影,都自然地结合成一体,成为园中的景色,园的空间范围无形中扩大了,景物也更加丰富了。呈现在人们眼前的是一幅以万寿山佛香阁为近景、两堤和玉泉山为中景、西山群峰为远景的锦绣湖山诗境画卷。
3.总体布局土的比较
中西古典园林的一个区别就在于突出自然山水还是突出建筑。中国古典园林在总体布局上一般以自然山水作为园林景观构图主体,其花木配合山水布置,园林建筑亦服从于周围的自然环境,与山水树木相协调,并作为陪衬、表现或点缀山水意境的一部分。中国传统造园要求人工美与自然美的高度统一。所以,在园林设计中遵循“山水为主、建筑是从”的原则。西方古典园林最具代表性的是法国“规整式园林”,其构图特别强调园林中部的轴线,园林的花坛、水池、喷泉、雕像、小建筑物、小广场、林荫道和放射形小路都围绕这条中轴线进行布置。同时。在轴线高处的起点上还布置体量高大且严谨对称的建筑物;在建筑物前后则是几何造型如地毯般的草坪与树,它们作为建筑的陪衬,使主体建筑高大雄伟。可以说,西方古典园林是以建筑物为中心、以突出主体建筑的原则来构园,所以西方古典园林越发显得
只是建筑物的扩大或延伸,连山水花木也仿佛是建筑的组成部分。
4对“园林美”追求的比较
在对园林美的追求上,中国古典园林追求的是诗情画意和情景交融。它以自然界的山水为蓝本,借景生情,托物言志,从而产生“意境美”。这种意境美不是简单的再现或模仿自然,而是在深切领悟自然美的基础上加以抽象、概括与典型化。它强调的是主、客体之间的情感契合点,即“畅神”。因此中国古典园林的艺术美不仅表现在园林景物的形、神之上,更主要的是表现在与游赏者主观的情感相交融的意境之上。西方古典园林所体现的是人工美,它不仅布局对称、规则、严谨,就连花草树木都修整得方方正正,从而呈现出一种几何图案美。西方古典园林这种轴线对称、均衡的布局,精美的几何式构图,强烈的韵律节奏感,都强烈地体现出对形式美的刻意追求。
5.空间处理手法上的比较
在空间处理上,中国古典造园“命意在空不在实”,显现的是活泼的、动态的、多点透视的空间。中国园林力求从视角上突破园林实体之有限空间的局限性,使之融于自然、表现自然;它把园内空间与自然空间进行融合和扩展,利用借景手法把观赏者的目光引向园林之外的景色,从而突破了有限的空间限定,达到无限的空间领域。中国古典园林的空间犹如画幅一样,集大自然之精美于一园,在时间和空间的游览路线组织中,任其高低远近、角度和视点的转变,都能观赏到如诗似画的园林景观。而西方古典园林主从分明、重点突出,各部分关系明确、肯定,其边界和空间范围一目了然,空间序列段落分明,给人以秩序井然和清晰明确的印象。空间尺度不在于适应自然环境和人们实际活动的需要,而是着重于强调建筑实体营造所需的气氛。它多运用数学和几何学原理来处理空间的形式,从而产生主次分明、均衡、明晰的空间形态。
参考文献:
[01]陈植,园冶注释.北京:中国建筑工业出版社,1988
[02]陈植,张公弛.中国历代名园记选注.安徽:科学技术出版社,1983
[03]孙小力,咫尺山林——园林艺术文粹.东方出版中心,1999
[04]《城市园林绿地规划与设计》2006
[05]《中国古典园林史》作者:周维权清华大学出版社
[06]《江南园林志》作者:童寯中国建工出版社
[07]《中国建筑史》作者:梁思成百花文艺出版社
[08]《园冶图说》作者:计成(注释:赵农)山东画报出版社