誰說工科不浪漫?“八心八箭”帶你見世面!

如果你也曾遇到這個問題——怎麼讀懂工科生的浪漫?

別著急, CATIA專家團隊帶你走近 3DEXPERIENCE 建模,領略工科的浪漫!

你也許不瞭解鑽石的分級標準,但是,“八心八箭”這個詞你一定不陌生。“八心八箭”的鑽石可是鑽石中的精品,那麼,如何用 3DEXPERIENCE 來繪製鑽石的實體模型呢?

今天為大家帶來一個 3DEXPERIENCE 建模實例教程,將較為簡單的鑽石模型作為練習物件,為大家演示一些常用命令的使用方式,讓初學者進行練習和快速上手。

首先,來瞭解下什麼是“八心八箭”吧。

我們先來說八箭(8 Arrows)的產生,再說下八心(8 Hearts)的產生。

【情況一】, 參考上圖的鑽石切面編號, 當正面的入射光由 Table(1)入射, 會在鑽石的 Pavilion Facet 與 Lower Girdle Facet 產生兩次全反射回到鑽石正面的(1)或(2)等表面。

【情況二】, 當正面的入射光由Kite Facet(2)箏型面入射時, 會先折射到Pavilion Facet(6), 產生全反射, 再抵達對面的 Pavilion Facet(6)產生第二次全反射, 最後由 Table(1)或 Kite Facet(2)箏型面射出. 因此, 這個 Pavilion Facet(6)的尖角就是八箭(Arrow)的箭尖。

八心就是當光線由鑽石底部入射時產生的圖案, 也就是把鑽石上下反轉來看。

【情況三】, 如果光線先由 Pavilion Facet(6)入射, 由於 Pavilion Facet(6)面積很小, 且這面的 Pavilion Angle 與 Lower Girdle Facet 的理想角度有一點差距, 會造成部分光線的損失. (在計算上, Pavilion Angle的可容忍誤差比較低, 約0.5度左右, 也就是 Pavilion Angle 要製作得比較準確). 因此, 在這個情況中, Pavilion Facet 區會有暗帶出現.

【情況四】, 如果光線先由 Lower Girdle Facet(5)入射, 由於 Lower Girdle Facet(5)面積很大, 因此這裡的 Pavilion Angle 對於光線的反射很重要, 而在設計上會讓光線在 Table Facet(1)產生一次全反射回到八角型對面的 Lower Girdle Facet(5)在射出鑽石. 因為 Lower Girdle Facet 是成對排列, 故我們可以看到兩個對成的三角型, 也就是八心(8 Hearts)的產生原因了!

那麼,轉到正題,如何用 3DEXPERIENCE 建模,將這顆美麗的鑽石繪製出來呢?

製作思路:八心八箭的鑽石模型是八個相同圖形中心對稱排列組合的,所以只要先畫出八分之一圖形然後通過環形陣列就能完成。

首先,登錄到 3DEXPERIENCE,進入“Part Design” app,然後進入草圖模組, 將鑽石的基本圖形繪製出

利用草圖的上的這三個點(紅圈所示),創建圓

然後分別在這個三個圓上創建等分的點,最上面的圓需要8個等分點;下面兩個圓需要16個等分點。
等分點的命令在曲面設計APP的wireframe工具條中。

創建鑽石的基本實體,利用 中的 命令創建基本的幾何

再利用 命令刪除下圖紅色面,得到基本幾何體,為鑽石切面做準備

取第二個圓上一點,創建一條直線,線的形式為 Point-Direction

利用這條線的端點創建一個平面

然後使用命令,元素選擇剛才建立的平面,切除一部分鑽石的基礎幾何體

利用第二個圓的圓心,創建另一個平面,並利用這平面,再次切除

右側也是同樣的方面,建立平面,切除

接下來我們要開始做鑽石下半部分,同樣,先建立平面,取以下3點,並用 split 命令切除

另一側也是相同的方法,完成平面後,使用 split 切除

接下來要創建鑽石的八箭部分,在鑽石的下頂點建立一條直線,直線方向X方向

使用命令,將這條直線往後偏移一定的量,這裡偏移了 1mm。

通過創建平面,把“一箭”用 split 命令切出來

鑽石上面的“一心”,在鑽石的上端的一條邊上使用點命令創建一個中點,然後再創建兩個平面:

分別用這兩個平面作為 split 的參考元素,用來切出鑽石的切面

另一側也是同樣的方法,得出如下圖形,即1/8之一的鑽石:

最後使用陣列命令,環形整列得出八心八箭的鑽石出來:

效果圖

教程分享到此就結束啦,希望小夥伴可以自己多加練習,自行深入。

現在一起來看看渲染出的“八心八箭”鑽石,以及用CATIA完成的鑽石戒指樣圖吧!

玩一把工科的小浪漫,為珍愛的人製作一份由 3DEXPERIENCE 建模帶來的驚喜吧!

作者:Richmark, 詹振華、鄭華光
後期渲染:達梭系統CATIA Design CoE解決方案顧問陳婕妤以及她的團隊成員張沙

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