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简介
《CATIA V5R21曲面设计教程》全面、系统地介绍了CATIA V5R21的曲面设计方法和技巧，包括曲面设计的发展概况、曲面造型的数学概念、线框的构建、简单曲面的创建、复杂曲面设计、曲线与曲面的编辑、曲面中的圆角、自由曲面设计、曲线和曲面的信息与分析、自顶向下设计、产品的逆向设计以及曲面设计综合范例等。 《CATIA V5R21曲面设计教程》是根据北京兆迪科技有限公司给国内外几十家不同行业的著名公司（含国外独资和合资公司）的培训教案整理而成的，具有很强的实用性和广泛的适用性。本书附带2张多媒体DVD学习光盘，制作了近300个曲面设计技巧和具有针对性的实例教学视频并进行了详细的语音讲解，时间长达10个小时，光盘中还包含《CATIA V5R21曲面设计教程》所有的模型文件、范例文件和练习素材文件（2张DVD光盘教学文件容量共计6.9GB）。另外，为方便CATIA低版本用户和读者的学习，光盘中特提供了CATIA V5R20版本的配套素材源文件。 在内容安排上，为了使读者能够更快地掌握该软件的基本功能，书中结合大量的实例对CATIA V5R21 软件中的一些抽象的曲面概念、命令和功能进行讲解，书中以范例的形式讲述了一些实际生产一线曲面产品的设计过程，能使读者较快地进入曲面设计状态；在写作方式上，本书紧贴软件的实际操作界面，使初学者能够尽快地上手，提高学习效率。本书内容全面，条理清晰，实例丰富，讲解详细，可作为工程技术人员的CATIA曲面自学教程和参考书籍，也可以作为大中专院校学生和各类培训学校学员的CATIA课程上课或上机练习教材。
目录
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出版说明
前言
丛书导读
本书导读
第1章 曲面设计概要 1
1.1 曲面设计的发展概况 1
1.2 曲面造型的数学概念 2
1.3 曲面造型方法 3
1.4 光滑曲面造型技巧 6
1.5 CATIA曲面模块简介 7
第2章 线框的构建 9
2.1 概述 9
2.2 点的创建 10
2.2.1 一般点的创建 10
2.2.2 点面复制 19
2.2.3 极值点的创建 21
2.2.4 极坐标极值定义 21
2.3 线的创建 23
2.3.1 直线 23
2.3.2 轴线 31
2.3.3 折线 34
2.3.4 圆 34
2.3.5 圆角 43
2.3.6 连接曲线 44
2.3.7 二次曲线 47
2.3.8 样条线 49
2.3.9 螺旋线 50
2.3.10 螺线 52
2.3.11 脊线 53
2.3.12 等参数曲线 55
2.3.13 投影 56
2.3.14 混合 58
2.3.15 反射线 59
2.3.16 相交 60
2.3.17 平行曲线 63
2.3.18 3D曲线偏移 64
2.4 平面的创建 65
2.4.1 偏移平面 65
2.4.2 平行通过点 66
2.4.3 平面的角度/垂直 66
2.4.4 通过三个点 67
2.4.5 通过两条直线 68
2.4.6 通过点和直线 69
2.4.7 通过平面曲线 70
2.4.8 曲线的法线 70
2.4.9 曲面的切线 71
2.4.10 方程式 72
2.4.11 平均通过点 73
第3章 简单曲面的创建 74
3.1 概述 74
3.2 拉伸曲面 74
3.3 旋转曲面 75
3.4 球面 76
3.5 圆柱面 77
第4章 复杂曲面设计 79
4.1 偏移曲面 79
4.1.1 一般偏移曲面 79
4.1.2 可变偏移曲面 81
4.1.3 粗略偏移曲面 82
4.2 扫掠曲面 83
4.2.1 显示扫掠 83
4.2.2 直线式扫掠 87
4.2.3 圆式扫掠 95
4.2.4 二次曲线式扫掠 102
4.3 适应性扫掠曲面 106
4.4 填充曲面 107
4.5 创建多截面曲面 109
4.6 创建桥接曲面 110
第5章 曲线与曲面的编辑 111
5.1 接合曲面 111
5.2 修复曲面 113
5.3 取消修剪曲面 114
5.4 拆解 115
5.5 分割 116
5.6 修剪 118
5.7 边/面的提取 119
5.7.1 提取边界 120
5.7.2 提取曲面 121
5.7.3 多重提取 121
5.8 平移 122
5.9 旋转 123
5.10 对称 124
5.11 缩放 125
5.12 仿射 126
5.13 定位变换 127
5.14 外插延伸 128
5.15 反转方向 129
5.16 近接 130
5.17 将曲面转化为实体 130
5.17.1 使用“封闭曲面”命令创建实体 130
5.17.2 使用“分割”命令创建实体 131
5.17.3 使用“厚曲面”命令创建实体 132
第6章 曲面中的圆角 133
6.1 概述 133
6.2 简单圆角 133
6.3 一般倒圆角 135
6.4 可变圆角 136
6.5 面与面的圆角 138
6.6 三切线内圆角 139
第7章 自由曲面设计 141
7.1 概述 141
7.2 曲线的创建 141
7.2.1 概述 141
7.2.2 3D曲线 141
7.2.3 在曲面上的空间曲线 145
7.2.4 投影曲线 146
7.2.5 桥接曲线 147
7.2.6 样式圆角 148
7.2.7 匹配曲线 149
7.3 曲面的创建 150
7.3.1 概述 150
7.3.2 缀面 151
7.3.3 在现有曲面上创建曲面 152
7.3.4 拉伸曲面 153
7.3.5 旋转曲面 154
7.3.6 偏移曲面 155
7.3.7 外插延伸 157
7.3.8 桥接 158
7.3.9 样式圆角 160
7.3.10 填充 162
7.3.11 自由填充 163
7.3.12 网状曲面 165
7.3.13 扫掠曲面 166
7.4 曲线与曲面操作 168
7.4.1 中断 168
7.4.2 取消修剪 170
7.4.3 连接 170
7.4.4 分割 171
7.4.5 曲线/曲面的转换 172
7.4.6 复制几何参数 174
7.5 曲面修改与变形 175
7.5.1 概述 175
7.5.2 控制点调整 175
7.5.3 匹配曲面 179
7.5.4 外形拟合 182
7.5.5 全局变形 183
7.5.6 扩展 186
第8章 曲线和曲面的信息与分析 187
8.1 曲线的分析 187
8.1.1 曲线的曲率分析 187
8.1.2 曲线的连续性分析 189
8.2 曲面的分析 190
8.2.1 曲面的曲率分析 190
8.2.2 曲面的连续性分析 192
8.2.3 曲面的拔模分析 194
8.2.4 曲面的距离分析 196
8.2.5 切除面分析 199
8.2.6 反射线分析 202
8.2.7 衍射线分析 203
8.2.8 强调线分析 204
8.2.9 映射分析 205
8.2.10 斑马线分析 206
第9章 自顶向下设计 209
9.1 自顶向下设计概述 209
9.2 自顶向下设计的一般过程 209
9.2.1 创建一级控件 211
9.2.2 创建二级控件 215
9.2.3 创建U盘上盖 218
9.2.4 创建U盘下盖 221
9.2.5 创建U盘顶盖 224
第10章 产品的逆向设计 228
10.1 逆向工程技术概述 228
10.1.1 概念 228
10.1.2 逆向工程设计前的准备工作 229
10.1.3 CATIA V5R21逆向设计简介 229
10.2 点云处理 230
10.2.1 点云数据的加载和输出 230
10.2.2 编辑点云 232
10.2.3 对齐点云 239
10.2.4 点云分析 245
10.3 点云网格化 248
10.3.1 创建网格面 249
10.3.2 偏移网格面 250
10.3.3 粗略偏移 251
10.3.4 翻转边线 252
10.3.5 平顺网格面 253
10.3.6 修补网格面 254
10.3.7 创建三角面 255
10.3.8 降低网格密度 257
10.3.9 优化网格 258
10.3.10 合并网格面 259
10.3.11 分割网格面 260
10.3.12 修剪/分割 260
10.3.13 平面上投影 262
10.4 创建曲线 263
10.4.1 3D曲线 263
10.4.2 在网格面上绘制曲线 264
10.4.3 离散点云创建曲线 266
10.4.4 投影曲线 267
10.4.5 截面曲线 269
10.5 快速曲面重建 271
10.5.1 曲线分割 271
10.5.2 校正连接点 272
10.5.3 整理轮廓 273
10.5.4 曲线网格 274
10.5.5 拟合基础曲面 275
10.5.6 强制拟合曲面 277
10.5.7 曲面网格 280
10.5.8 自动曲面 281
10.6 范例──电吹风的逆向造型设计 282
第11章 曲面设计综合范例 295
11.1 曲面设计范例──水嘴旋钮 295
11.2 曲面设计范例──充电器上盖 303
11.3 曲面设计范例──电话机面板 315
11.4 曲面设计范例──遥控手柄 328
11.5 曲面设计范例──洗发水瓶 347
出版说明
前言
丛书导读
本书导读
第1章 曲面设计概要 1
1.1 曲面设计的发展概况 1
1.2 曲面造型的数学概念 2
1.3 曲面造型方法 3
1.4 光滑曲面造型技巧 6
1.5 CATIA曲面模块简介 7
第2章 线框的构建 9
2.1 概述 9
2.2 点的创建 10
2.2.1 一般点的创建 10
2.2.2 点面复制 19
2.2.3 极值点的创建 21
2.2.4 极坐标极值定义 21
2.3 线的创建 23
2.3.1 直线 23
2.3.2 轴线 31
2.3.3 折线 34
2.3.4 圆 34
2.3.5 圆角 43
2.3.6 连接曲线 44
2.3.7 二次曲线 47
2.3.8 样条线 49
2.3.9 螺旋线 50
2.3.10 螺线 52
2.3.11 脊线 53
2.3.12 等参数曲线 55
2.3.13 投影 56
2.3.14 混合 58
2.3.15 反射线 59
2.3.16 相交 60
2.3.17 平行曲线 63
2.3.18 3D曲线偏移 64
2.4 平面的创建 65
2.4.1 偏移平面 65
2.4.2 平行通过点 66
2.4.3 平面的角度/垂直 66
2.4.4 通过三个点 67
2.4.5 通过两条直线 68
2.4.6 通过点和直线 69
2.4.7 通过平面曲线 70
2.4.8 曲线的法线 70
2.4.9 曲面的切线 71
2.4.10 方程式 72
2.4.11 平均通过点 73
第3章 简单曲面的创建 74
3.1 概述 74
3.2 拉伸曲面 74
3.3 旋转曲面 75
3.4 球面 76
3.5 圆柱面 77
第4章 复杂曲面设计 79
4.1 偏移曲面 79
4.1.1 一般偏移曲面 79
4.1.2 可变偏移曲面 81
4.1.3 粗略偏移曲面 82
4.2 扫掠曲面 83
4.2.1 显示扫掠 83
4.2.2 直线式扫掠 87
4.2.3 圆式扫掠 95
4.2.4 二次曲线式扫掠 102
4.3 适应性扫掠曲面 106
4.4 填充曲面 107
4.5 创建多截面曲面 109
4.6 创建桥接曲面 110
第5章 曲线与曲面的编辑 111
5.1 接合曲面 111
5.2 修复曲面 113
5.3 取消修剪曲面 114
5.4 拆解 115
5.5 分割 116
5.6 修剪 118
5.7 边/面的提取 119
5.7.1 提取边界 120
5.7.2 提取曲面 121
5.7.3 多重提取 121
5.8 平移 122
5.9 旋转 123
5.10 对称 124
5.11 缩放 125
5.12 仿射 126
5.13 定位变换 127
5.14 外插延伸 128
5.15 反转方向 129
5.16 近接 130
5.17 将曲面转化为实体 130
5.17.1 使用“封闭曲面”命令创建实体 130
5.17.2 使用“分割”命令创建实体 131
5.17.3 使用“厚曲面”命令创建实体 132
第6章 曲面中的圆角 133
6.1 概述 133
6.2 简单圆角 133
6.3 一般倒圆角 135
6.4 可变圆角 136
6.5 面与面的圆角 138
6.6 三切线内圆角 139
第7章 自由曲面设计 141
7.1 概述 141
7.2 曲线的创建 141
7.2.1 概述 141
7.2.2 3D曲线 141
7.2.3 在曲面上的空间曲线 145
7.2.4 投影曲线 146
7.2.5 桥接曲线 147
7.2.6 样式圆角 148
7.2.7 匹配曲线 149
7.3 曲面的创建 150
7.3.1 概述 150
7.3.2 缀面 151
7.3.3 在现有曲面上创建曲面 152
7.3.4 拉伸曲面 153
7.3.5 旋转曲面 154
7.3.6 偏移曲面 155
7.3.7 外插延伸 157
7.3.8 桥接 158
7.3.9 样式圆角 160
7.3.10 填充 162
7.3.11 自由填充 163
7.3.12 网状曲面 165
7.3.13 扫掠曲面 166
7.4 曲线与曲面操作 168
7.4.1 中断 168
7.4.2 取消修剪 170
7.4.3 连接 170
7.4.4 分割 171
7.4.5 曲线/曲面的转换 172
7.4.6 复制几何参数 174
7.5 曲面修改与变形 175
7.5.1 概述 175
7.5.2 控制点调整 175
7.5.3 匹配曲面 179
7.5.4 外形拟合 182
7.5.5 全局变形 183
7.5.6 扩展 186
第8章 曲线和曲面的信息与分析 187
8.1 曲线的分析 187
8.1.1 曲线的曲率分析 187
8.1.2 曲线的连续性分析 189
8.2 曲面的分析 190
8.2.1 曲面的曲率分析 190
8.2.2 曲面的连续性分析 192
8.2.3 曲面的拔模分析 194
8.2.4 曲面的距离分析 196
8.2.5 切除面分析 199
8.2.6 反射线分析 202
8.2.7 衍射线分析 203
8.2.8 强调线分析 204
8.2.9 映射分析 205
8.2.10 斑马线分析 206
第9章 自顶向下设计 209
9.1 自顶向下设计概述 209
9.2 自顶向下设计的一般过程 209
9.2.1 创建一级控件 211
9.2.2 创建二级控件 215
9.2.3 创建U盘上盖 218
9.2.4 创建U盘下盖 221
9.2.5 创建U盘顶盖 224
第10章 产品的逆向设计 228
10.1 逆向工程技术概述 228
10.1.1 概念 228
10.1.2 逆向工程设计前的准备工作 229
10.1.3 CATIA V5R21逆向设计简介 229
10.2 点云处理 230
10.2.1 点云数据的加载和输出 230
10.2.2 编辑点云 232
10.2.3 对齐点云 239
10.2.4 点云分析 245
10.3 点云网格化 248
10.3.1 创建网格面 249
10.3.2 偏移网格面 250
10.3.3 粗略偏移 251
10.3.4 翻转边线 252
10.3.5 平顺网格面 253
10.3.6 修补网格面 254
10.3.7 创建三角面 255
10.3.8 降低网格密度 257
10.3.9 优化网格 258
10.3.10 合并网格面 259
10.3.11 分割网格面 260
10.3.12 修剪/分割 260
10.3.13 平面上投影 262
10.4 创建曲线 263
10.4.1 3D曲线 263
10.4.2 在网格面上绘制曲线 264
10.4.3 离散点云创建曲线 266
10.4.4 投影曲线 267
10.4.5 截面曲线 269
10.5 快速曲面重建 271
10.5.1 曲线分割 271
10.5.2 校正连接点 272
10.5.3 整理轮廓 273
10.5.4 曲线网格 274
10.5.5 拟合基础曲面 275
10.5.6 强制拟合曲面 277
10.5.7 曲面网格 280
10.5.8 自动曲面 281
10.6 范例──电吹风的逆向造型设计 282
第11章 曲面设计综合范例 295
11.1 曲面设计范例──水嘴旋钮 295
11.2 曲面设计范例──充电器上盖 303
11.3 曲面设计范例──电话机面板 315
11.4 曲面设计范例──遥控手柄 328
11.5 曲面设计范例──洗发水瓶 347
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