2、優(yōu)化異形曲面表皮——通過曲率分析、曲面擬合,使曲面鋁板加工方便可行,保證建筑效果;
首先根據(jù)雨篷模型進(jìn)行整體曲率分析,發(fā)現(xiàn)大量鋁板的曲率由上端到下端呈越來越小漸變(顏色藍(lán)色曲率為最大,紅色為最小),即為雙曲面。4
不僅如此,曲面四邊邊線為樣條曲線,這使得我們無法輸出準(zhǔn)確的加工參數(shù)給加工廠指導(dǎo)加工。

另外,若大批量的進(jìn)行雙曲面加工,加工廠需根據(jù)每塊曲面進(jìn)行找點(diǎn)鑄模加工,加工工藝復(fù)雜,在保證建筑效果的前提下,通過三維擬合成近似單曲,減小了鋁板加工難度,從而能夠更有效的保證加工質(zhì)量。
現(xiàn)在我們可以結(jié)合曲面曲率漸變的特點(diǎn)對曲面進(jìn)行處理,曲率大的地方我們盡量保持原曲面的彎曲度,從原曲面邊線提點(diǎn)優(yōu)先用三點(diǎn)弧擬合,并得出的曲面與原先面進(jìn)行比對、調(diào)整以選出最接近原曲面的擬合面,曲率小的地方我們根據(jù)剛才擬合得出來的面進(jìn)行延展并與原曲面比對,以保證整塊鋁板的平滑過渡。下面結(jié)合截圖來展示擬合后的效果。

我們以曲率小的上下兩端邊線作為直線邊,側(cè)邊邊線以一個(gè)彎曲度方向掃掠進(jìn)行重建面,擬合后的曲面幾乎近似單曲,曲率都呈現(xiàn)為零。
下面我們把擬合后與未擬合的曲面重疊,以各個(gè)視角來觀察兩者區(qū)別。



根據(jù)上圖的對比,兩曲面重疊幾乎接近,偏差在可接受的誤差范圍內(nèi)。
現(xiàn)在我們對整體擬合后的效果進(jìn)行查看分析平滑過渡性,下圖我取了整個(gè)雨棚擬合后的局部一段,兩相鄰分格之間過渡平滑。

上圖我們能看到有白色,黃色,紅色顏色區(qū)分,這是根據(jù)不同段的曲率特點(diǎn),我們進(jìn)行了不同半徑的擬合,在模型里,我們把它用圖形集來分類,這樣我們就能直觀的看出每塊曲面的特點(diǎn),發(fā)給加工廠,他們也能更直觀的進(jìn)行參數(shù)的輸出。


由上圖我們可以看到原曲面已由兩小塊單曲面加一塊平面(詞條“平面”由行業(yè)大百科提供)組合,單曲面半徑都為整數(shù),這樣我們可以直接從模型中生成帶參數(shù)的加工圖,這樣不但簡化了加工工藝,節(jié)約了成本,而且每相鄰的曲面我們進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理具有同等的半徑,加工廠拿到模型就可以直接出加工圖進(jìn)行生產(chǎn),大大提高的生產(chǎn)效率。

最后,我們得出經(jīng)擬合后的完整表皮模型:

3、確定節(jié)點(diǎn)(詞條“節(jié)點(diǎn)”由行業(yè)大百科提供)構(gòu)造形式——結(jié)構(gòu)安全合理、安裝方便快捷;
節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的要以表皮分格為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì),根據(jù)擬合后的表皮模型進(jìn)行分格,如下圖:

經(jīng)過模型的剖切可以得到典型部位的節(jié)點(diǎn)剖面,在此剖面基礎(chǔ)上通過節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)作出雨篷典型部位的節(jié)點(diǎn)圖。

進(jìn)行雨篷的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要思路就是通過雨篷的表皮模型向內(nèi)偏移一定值,得到一個(gè)包絡(luò)曲面,然后在這個(gè)曲面以內(nèi)的空間進(jìn)行雨篷結(jié)構(gòu)的布置。
通過表皮模型分析,根據(jù)區(qū)域劃分,確定各區(qū)域的結(jié)構(gòu)形式。


經(jīng)過力學(xué)分析計(jì)算合格后,最終確定結(jié)構(gòu)的形式和節(jié)點(diǎn)構(gòu)造。
4、根據(jù)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造進(jìn)行BIM參數(shù)化建模——模型完整、注重細(xì)節(jié);
建立雨篷結(jié)構(gòu)模型:
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