Dieses Tutorial beschreibt klassische Lofting-Techniken für Bootsrümpfe anhand Plan- und Profilkurven. Das Schiffsmodell basiert auf dem Modell einer alten Ausgabe des Boat Builder’s Handbook. Viele ähnliche Modelle können im Internet gefunden werden.
Sie werden folgendes lernen:
Die längsschiffs verlaufende Krümmung vom Bug zum Achterschiff eines Decks wie auf der Seitenansicht gezeigt.
Überschneidung von Boden und Seiten eines Schiffs mit flachem oder V-förmigem Boden.
Die Beplankung, die das Achterschiff eines Schiffs mit rechteckigem Heck bildet.
Die Bedeutung von Stromlinienform ist in der Schiffsindustrie sehr umstritten und nicht einfach zu definieren. Obwohl man bei der stromlinienförmigen Gestaltung eines Schiffes üblicherweise an Schiffsrumpfflächen denkt, profitieren alle sichtbaren Flächen auf einem beliebigen Objekt von diesem Verfahren. Bei Rhino sind die richtigen Abstände der Flächenisokurven der Schlüssel zur stromlinienförmigen Gestaltung einer Fläche.
Es gibt noch weitere Merkmale welche bei der stromlinienförmigen Gestaltung Kurven oder Flächen in der Regel autreten, obwohl eine Kurve oder Fläche stromlinienförmig gestaltet sein kann, ohne alle diese Merkmale zu besitzen. Wenn Sie diese Merkmale bei der Modellgestaltung beachten, werden Sie feststellen, dass Ihr Endprodukt besser ausfällt.
Die Richtlinien zum Erzeugen einer stromlinienförmig gestalteten Fläche sind:
Die Rumpfkurven werden erzeugt, indem die Originalpläne unter Verwendung einer Hintergrund-Bitmap nachgezogen werden. Der erste Schritt besteht in der Überprüfung der Kurven auf Stromlinienform, bevor aus ihnen Flächen erstellt werden können.
Die Entwurfskurven sind abgebildet. Decksprung und Kimm sind längsschiff verlängert, um Platz für das Loften zu machen.
Im Rhino-Menü Hilfe klicken Sie auf Rhino lernen, dann auf Tutorials und Beispiele.
Doppelklicken Sie im Panel Tutorials unter Benutzerhandbuch auf das Modell Victory.3dm.
Die Kurven befinden sich auf den Ebenen Plan und Profil.
Wählen Sie alle Designerkurven paarweise in Plan- und Profilformat aus und verwenden Sie den Befehl KrümmungsAnzeige, um zu bestimmen, ob die Kurven stromlinienförmig sind. In diesem Fall hat die Datei die ursprünglichen Kurven, wie sie vom Hintergrundbild nachgezogen wurden. Sie sind nicht stromlinienförmig. Anders ausgedrückt, die Kurven haben keine sauberen Übergänge von einem Ende des Decksprungs zum anderen. Passen Sie die Punkte auf jeder nicht stromlinienförmigen Kurve an. Beginnen Sie am Decksprung (Kurve auf der Oberseite der Rumpfform). Sie hat den größten Einfluss auf das Erscheinungsbild des Schiffs.
Überprüfung der KrümmungWählen Sie die Decksprungkurve aus.
Klicken Sie im Menü Analysieren auf Kurve > Krümmungsanzeige Ein um den Befehl Krümmungsanzeige auszuführen.
Im Dialogfenster Krümmungsanzeige dialog, erhöhen Sie die Anzeigeskalierung um die Krümmungsabweichung zu übertreiben.
Anhand der Krümmungsanzeige dieser Kurve können wir ihre niedrige Krümmungsqualität bestimmen.
Ändern Sie die Farbe der Haarlinie der Krümmung nach Bedarf, um die Krümmungsanzeige vor dem Hintergrund herauszustellen.
Die Abbildung zeigt die Krümmungsanzeige auf den 2D-Decksprung im Profil angewendet.
Die Krümmungsanzeige sollte durchgehend sein und die für die Kurve gewünschten Merkmale aufweisen.
Wenn eine Kurve nach unten gebogen ist, verläuft die Krümmungsanzeige oberhalb der Kurve. (1)
Wenn eine Kurve hingegen nach oben gebogen ist, verläuft die Krümmungsanzeige unterhalb der Kurve. (2)
Der Wendepunkt (also die Umkehrung der Biegung von einer Seite zur anderen) liegt am Schnittpunkt der Krümmungsanzeige mit der Kurve. (3)
Bevor Sie mit der Punktbearbeitung zum Verschleifen einer Kurve beginnen, werden Sie die Kurve neu aufbauen, um überflüssige Kontrollpunkte zu entfernen. Der Neuaufbau einer Kurve schließt im Allgemeinen die Verwendung des Befehls Neuaufbauen mit ein, zusammen mit der Überprüfung durch den Befehl Krümmungsanzeige.
Neuaufbau der DecksprungkurveWählen Sie die Decksprungkurve aus.
Klicken Sie im Menü Bearbeiten auf Neuaufbauen um den Befehl Neuaufbauen auszuführen.
Ändern Sie im Dialogfenster Neuaufbauen die Punktzahl auf 6 und den Grad auf 5.
Aktivieren Sie Eingabe löschen und klichen Sie auf OK.
Die Krümmung ist jetzt besser, aber noch nicht gut genug. Anhand der Krümmungsanzeige können wir bestimmen, dass die schwarze Kurve auf der rechten Abbildung die wirkliche Form der aktuellen Decksprungkurve wiedergibt, wenn wir sie überbetonen. Sie ist dreifach gebogen. Wir werden die Kurve weiter ausbessern, indem wir ihre Kontrollpunkte im Hinblick auf eine einzige Biegung bearbeiten.
Für die Feineinstellung einer Kurvenkrümmung sind über sehr kleine Abstände verschiebbare Kontrollpunkte notwendig. Mit der normalen Mausbewegung ist dies nicht leicht, daher können wir entweder Verschiebungstasten oder die Befehle UVNVerschieben bzw. Zugstärke verwenden, um die Intensität der Verschiebung zu verringern. In diesem Tutorial werden wir den Befehl Zugstärke verwenden.
Kontrollpunkte ziehen, verschieben und in Intervallen verschiebenWählen Sie die Decksprungkurve aus und drücken Sie F10 um ihre Kontrollpunkte zu aktivieren.
Führen Sie den Befehl Zugstärke aus.
Im Dialogfenster Zugstärke setzen Sie die Intensität auf 5.
Wird der Mauszeiger dann in einem bestimmten Abstand auf dem Bildschirm verschoben, verschiebt sich ein Objekt nur 5 % dieses Abstands.
Wählen Sie im Ansichtsfenster Front die vier Kontrollpunkte in der Mitte aus.
Verwenden Sie Gumball um die Kontrollpunkte auf der y-Achse zu verschieben.
Erzeugen Sie die gesamte Krümmungsanzeige unterhalb der Decksprungkurve. Je nach Design kann Sie auch oberhalb der Decksprungkurve liegen.
Schließen Sie das Dialogfenster der Zugstärke.
Die Zugstärke stellt sich erneut auf 100 % um, wenn der Dialog geschlossen wird.
Drücken Sie F11 oder die Esc-Taste, um die Kurvenkontrollpunkte zu deaktivieren.
Um mehr Informationen über die Verwendung von Rhino-Gumball-Eigenschaften zu erhalten, sehen Sie sich das Hilfethema für den Befehl Gumball an.
Zwei Video-Tutorials sind ebenfalls hilfreich, um die Verwendung von Gumball zu lernen:
Hello Gumball! (https://vimeo.com/84954262)
Gumball Advanced (https://vimeo.com/260472052)
Bis jetzt haben Sie mit 2D-Kurven gearbeitet. Beim Loften der Flächen werden Sie diese planaren Kurven zur Erzeugung von 3D-Kurven verwenden. Danach können die planaren Kurven ignoriert werden.
Mit aktivierter Ebene 3D-Kurven werden Sie die Profil- und Planansicht jeder Kurve auswählen. Sie werden den Befehl Kurve2Ansichten verwenden, um die 3D-Kurve zu erzeugen, welche die x-, y-, und z-Koordinaten der 2D-Kurven vereint. Die 2D-Kurven müssen planar sein, damit dieser Befehl funktioniert.
Erzeugung der 3D-KurvenDefinieren Sie die Ebene 3D-Kurven als aktuelle Ebene.
Wählen Sie die Plan- und Profildarstellungen der Decksprung-Kurve aus.
Klicken Sie im Menü Kurve auf Kurve aus 2 Ansichten um den Befehl Kurve2Ansichten zu starten.
Dabei wird eine 3D-Kurve erzeugt. Es handelt sich um den Schnitt der beiden Flächen, die aus den beiden Eingabekurven extrudiert wurden.
Wiederholen Sie den Befehl Kurve2Ansichten für die Kimm-Kurve.
Wenn Sie mit den erzeugten Kurven zufrieden sind, löschen oder verstecken Sie die vier Eingabekurven des Befehls Kurve2Ansichten.
Damit das Loft-Verfahren auf der Bodentafel funktioniert, darf es nicht auf einen Punkt gerichtet sein. Die geloftete Form muss rechteckig sein. Zu diesem Zweck werden die Kurven über die Mittellinie ausgedehnt. Die Kurven können zu einer rechteckigen Fläche geloftet werden, die dann zurückgetrimmt werden kann. Die Kurven von Decksprung und Kimm, außer der Bodenkurve, sind bereits verlängert.
Trimmen der MittellinieWählen Sie die Mittellinie und die Bogenkurve aus.
Klicken Sie im Menü Bearbeiten auf Trimmen um den Befehl Trimmen zu starten.
Klicken Sie auf die Mittellinie in der Nähe des vorderen Endes und drücken Sie die Eingabetaste.
Die Mittellinie ist auf das Ende der Bogenkurve getrimmt.
Verlängern der MittellinieKlicken Sie im Menü Kurve auf Kurve verlängern > Kurve verlängern.
Bei der Eingabeaufforderung Begrenzungsobjekte auswählen... Eingabetaste für dynamisches Verlängern drücken drücken Sie die Eingabetaste.
Bei der Eingabeaufforderung Zu verlängernde Kurve auswählen setzen Sie die Befehlsoption Typ=WeicherÜbergang und klicken Sie auf die Mittellinie in der Nähe des vorderen Endes im Ansichtsfenster Drauf.
Klicken Sie bei der Eingabeaufforderung Verlängerungsende... auf die Befehlsoption AnPunkt.
Verschieben Sie den Mauszeiger zu den Enden der Kurven von Decksprung und Kimm, aber ohne diese zu fangen, dann klicken Sie und drücken Sie die Eingabetaste.
Die Bodenkurve zum Loften wird erzeugt.
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Drücken Sie F11 oder die Esc-Taste, um die Kurvenkontrollpunkte zu deaktivieren.
Wir haben drei Randkurven für eine Rumpfseite erzeugt. Aus diesen Kurven wird eine geloftete Fläche erzeugt.
Verbergen von Decksprung-, Kimm- und BodenkurvenLegen Sie Rumpf als aktuelle Ebene fest.
Klicken Sie im Menü Fläche auf Loft.
Bei der Eingabeaufforderung Kurven zum Loften auswählen wählen Sie die Kurven von Decksprung, Kimm und Boden der Reihe nach und nahe der gleichen Enden aus und drücken Sie die Eingabetaste.
Klicken Sie im Dialogfenster Loftoptionen im Dropdown-Menü Stil auf Gerade Abschnitte.
Unter Optionen der Querschnittskurven wählen Sie Neuaufbauen mit aus, stellen Sie die Kontrollpunktzahl auf 10 und klicken Sie auf OK.
Wir haben eine Rumpfseite erzeugt. Durch Spiegeln der Rumpfflächen erzeugen wir die andere Seite. Verwenden Sie beide Seiten um sie gegenseitig zu trimmen. Um beide Seiten vollständig miteinander zu schneiden, verlängern wir vor dem Spiegeln die Bodenfläche.
Bodenfläche verlängernKlicken Sie im Menü Fläche auf Fläche verlängern.
Bei der Eingabeaufforderung Zu verlängernde Kante auswählen stellen Sie Typ=Glatt ein.
Klicken Sie auf die Bodenkante, verschieben Sie die Kante ein wenig nach außen und klicken Sie.
Spiegeln der RumpfflächenWählen Sie den Rumpf im Ansichtsfenster Drauf aus.
Klicken Sie im Menü Transformieren auf Spiegeln.
Bei der Eingabeaufforderung Anfang der Spiegelebene... klicken Sie auf XAchse.
Der Rumpf wird über die x-Achse der Konstruktionsebene auf die gegenüberliegende Seite gespiegelt.
Rumpfflächen trimmenWählen Sie die Rumpfflächen auf beiden Seiten aus.
Klicken Sie im Menü Bearbeiten auf Trimmen.
Im Ansichtsfenster Front nehmen Sie wie auf der Abbildung angezeigt eine Schnittauswahl des Rumpfs vor und drücken Sie die Eingabetaste.
Ziehen Sie das Auswahlrechteck von rechts nach links auf. Kreuzen Sie dabei nicht die blaue Bogenkurve.
Als Spiegelheck erhalten Sie eine aus einer geschlossenen, planaren Begrenzung erzeugte Fläche.
Rumpfflächen trimmenWählen Sie die Mittellinie des Spiegelhecks aus.
Klicken Sie im Menü Bearbeiten auf Trimmen.
Bei der Eingabeaufforderung Trimmobjekte auswählen wählen Sie SchnittlinienVerlängern=Ja.
Die Linie wird als unendliche Linie zum Trimmen der Rumpfflächen dienen.
Im Ansichtsfenster Front nehmen Sie eine Schnittauswahl des Rumpfs hinter der Heckspiegel-Mittellinie vor.
Die Rumpfflächen werden bis an die Linie getrimmt.
Die Heckspiegelkanten bilden keine geschlossene Begrenzung. Wir werden eine Linie hinzufügen, um die Lücke für die Erzeugung der Heckspiegelfläche zu füllen.
Hinzufügen einer Linie zum Schließen des HeckspiegelbereichsKlicken Sie im Menü Kurve auf Linie > Linie.
Wählen Sie die beiden Ecken mit dem Objektfang Ende um eine Linie zu erzeugen.
Die Heckspiegelfläche erzeugenKlicken Sie im Menü Fläche auf Planare Kurven um den Befehl PlanarFläche zu starten.
Bei der Eingabeaufforderung Planare Kurven zur Flächenerzeugung auswählen wählen Sie die Linie und die Heckspiegelkanten und drücken Sie die Eingabetaste.
Wählen Sie den Rumpf und die Heckspiegelflächen aus.
Klicken Sie im Menü Bearbeiten auf Verbinden.
Die Flächen werden zu einem Flächenverband verbunden.
Überprüfen auf FehlerWählen Sie den Schiffsrumpf aus.
Klicken Sie im Menü Analysieren auf Kantenwerkzeuge > Kanten anzeigen.
Die Befehlsmeldung sollte lauten "Insgesamt 11 Kanten gefunden; 3 offene Kanten, keine nicht-mannigfaltigen Kanten."
Wenn Ihr Rumpf mehr Kanten oder nicht-mannigfaltige Kanten hat, wurde er nicht korrekt erzeugt. Am besten beginnen Sie noch einmal von vorne und führen die einzelnen Schritte sorgfältig aus.
Im Dialogfenster Kantenanalyse wählen Sie Offene Kanten aus.
Die offenen Kanten werden magentafarben angezeigt. Außer den oberen Kanten des Rumpfs sollten Sie keine offenen Kanten sehen.
Als letzter Schritt wird die Deckfläche erzeugt. Zwei Kurven beschreiben die Silhouette des Decks. Sie dienen als Referenzen für die Erzeugung der Querschnittskurve des Decks. Die Deckfläche wird schließlich aus einem Kurvennetzwerk erzeugt.
Wenn ein 3D-Modell aus einem 2D-Konzeptplan erzeugt wird, entspricht das 3D-Modell normalerweise nicht genau dem 2D-Plan. Einen Kompromiss zwischen einem 2D-Konzept und einem 3D-Modell zu finden ist eine der Modellierfertigkeiten, die Sie sich aneignen werden. In diesem Fall endet die Deck-Profilkurve nicht an der Ecke des Rumpfs. Wir werden das Kurvenende zur Ecke des Rumpfs verschieben.
Wählen Sie die Deck-Profilkurve aus und drücken Sie F10 um ihre Kontrollpunkte zu aktivieren.
Ziehen Sie den ersten Kontrollpunkt und verwenden Sie dabei den Objektfang End, um den Punkt zur Ecke des Rumpfs zu verschieben, dann klicken Sie.
Drücken Sie F11 oder die Esc-Taste, um die Kurvenkontrollpunkte zu deaktivieren.
Die vertikale Linie auf den Rumpf projizierenKlicken Sie im Menü Kurve auf Kurve aus Objekten > Projektion.
Bei der Eingabeaufforderung Kurven und Punkte zum Projizieren auswählen wählen Sie im Ansichtsfenster Front die vertikale Linie und drücken Sie die Eingabetaste.
Bei der Eingabeaufforderung Flächen auswählen wählen Sie den Rumpf aus und drücken Sie die Eingabetaste.
Die Linie wird auf beide Seiten des Rumpfs projiziert.
Eine Hälfte der Querschnittskurve zeichnenIn der Statuszeile klicken Sie auf das Feld Planar um den Planar-Modus zu aktivieren.
Klicken Sie im Menü Kurve auf Freiform > Kontrollpunkte.
Verwenden Sie im Ansichtsfenster Rechts den Objektfang Ende, um den ersten Punkt auf dem Ende der Deckprofilkurve (1) zu platzieren.
Halten Sie die Umschalttaste gedrückt um den Ortho-Modus zu aktivieren, bewegen Sie den Mauszeiger nach rechts und klicken Sie, um den zweiten Punkt (2) zu platzieren.
Lassen Sie die Umschalt-Taste los und klicken Sie, um den dritten Punkt (3) zu platzieren.
Fangen Sie das obere Ende der projizierten Kurve auf dem Rumpf (4), klicken Sie und drücken Sie die Eingabetaste um die Kurve zu vervollständigen.
Spiegeln Sie die Hälfte der QuerschnittskurveKlicken Sie im Menü Transformieren auf Spiegeln.
Bei der Eingabeaufforderung Objekt zum Spiegeln auswählen wählen Sie im Ansichtsfenster Rechts die halbe Querschnittskurve und drücken Sie die Eingabetaste.
Klicken Sie bei der Eingabeaufforderung Start of mirror plane auf die Option YAchse oder geben Sie Y ein und drücken Sie die Eingabetaste.
Die Kurve wird über die Y-Achse des Ansichtsfensters auf die andere Seite gespiegelt.
Wählen Sie die zwei halben Querschnittskurven aus.
Klicken Sie im Menü Bearbeiten auf Verbinden.
Die zwei halben Querschnittskurven werden zu einer Polykurve verbunden.
Erzeugen der Deckfläche aus einem KurvennetzwerkDie Deck-Querschnittskurve (1), die Deck-Profilkurve (2) und die Oberkanten des Rumpfs (3) und (4) bilden ein Kurvennetzwerk, das zur Erzeugung der Deckfläche verwendet wird.
Klicken Sie im Menü Fläche auf Kurvennetzwerk um den Befehl NetzwerkFläche zu starten.
Im Dialogfenster Fläche aus Kurvennetzwerk, unter Kantenübereinstimmung, wählen Sie Position für A, B und C und klicken Sie auf OK.
Die Deckfläche wird erstellt.
Die verschiedenen Teile verbinden
Rhinoceros 6 for Windows © 2010-2018 Robert McNeel & Associates. 13-Sep-2019
