FlächeAbwickeln

Mit dem Befehl FlächeAbwickeln wird eine Fläche oder ein Flächenverband mit Krümmung in einer Richtung zu einer planaren Fläche geebnet (entwickelt).

Hinweis

• Verwenden Sie die gaußsche Krümmungsanalyse, um zu bestimmen, welche Bereiche einer Fläche eine doppelte Krümmung haben und nicht abwickelbar sind.
• Flächen wie Kugeln, Ringe und Flächen, die in zwei Richtungen gebogen sind, können nicht abgewickelt werden.

Abwickelbare Fläche

Rhino verfügt über Befehle zum Erstellen und Abwickeln abwickelbarer Flächen mit Löchern und markierten Kurven.

Abwickelbare Flächen sind Flächen, die geformt werden können, indem ein flaches Materialteil so gerollt wird, dass das Material nicht zerreißt, sich nicht dehnt oder faltet. Beispiele dieser Form sind Zylinder, Kegel und einige Schiffskörper aus Stahl.

Abwickelbare Flächen zur Erzeugung von Mustern für das Schneiden von Stahl.

Stellen Sie sich vor, Sie versuchen Ihre Fläche aus Aluminiumfolie herzustellen. Wenn sie beim Versuch, sie in die richtige Position zu biegen, zerreißt oder sich faltet, ist die Fläche nicht abwickelbar. Eine Kugel ist ein Beispiel einer nicht abwickelbaren Fläche (versuchen Sie, einen Apfel in Alufolie einzuwickeln). Das ist der Fall bei den meisten Autokörpern und modernen Autowindschutzscheiben.

Flächen müssen immer in eine Richtung linear sein, damit sie mit dem Befehl FlächeAbwickeln abgewickelt werden können. Sie können ein Lineal der Fläche entlang legen und es würde die ganze Fläche von einer Kante zur anderen berühren. Das nennen wir Regellinien.

Regellinien.

Weil diese Flächen in eine Richtung linear sind, ist die Gaußsche Krümmung bei jedem Punkt auf der Fläche gleich Null. Wenn die Gaußsche Krümmung nicht gleich Null ist, wird Rhino die Fläche nicht abwickeln können. Wenn die Fläche nicht in eine Richtung linear ist, wird Rhino die Fläche nicht abwickeln können.

Da abwickelbare Flächen nicht aus beliebigen zwei Kurven erzeugt werden können, können Ergebnisse des abwickelbaren Loftstils nicht vorhergesagt werden. Ähnlich geformte Kurven ohne Knicke funktionieren am besten.

Sie können die gaußsche Krümmungsanalyse verwenden, um zu bestimmen, welche Bereiche einer Fläche nicht abwickelbar sind.

Diese Werkzeuge zur Flächenabwicklung eignen sich am besten zum Entwerfen von tragflächenartigen Flächen (Flugzeuge, Schiffe). Sie wurden nicht entwickelt, um Metallblätter, wie Rohre, zu biegen und abzuwickeln oder um Stoffmuster zu entwickeln.

Hauptschwierigkeiten von abwickelbaren Flächen

Wenn Sie eine abwickelbare Fläche erstellen, erhalten Sie sehr unterschiedliche Resultate je nach Komplexität und Ähnlichkeit der beiden Randkurven. Es ist am besten, wenn sie so einfach wie nur möglich sind und die gleiche Parametrisierung aufweisen.

Wenn Sie verschiedene Enden der Kurven auswählen, können Sie verschiedene Resultate erhalten. Manchmal können Sie die verschiedenen Resultate kombinieren, um eine bessere abwickelbare Fläche zu erhalten.

Eine abwickelbare Fläche muss nicht unbedingt eine glatte Fläche sein.

Es ist möglich, eine abwickelbare Fläche zu erstellen, die mit einem Flächenunterschied und vorherrschenden Längen von der 3D-Fläche abgewickelt wird. Es ist einfach, die Rhino-Warnung zu übersehen.

Sie können Flächen abwickeln, die nicht abwickelbar sind.

Rhino besitzt keine Methode, um eine Fläche etwas mehr oder weniger abwickelbar zu machen. In einigen Programmen werden die oft auftretenden Falten ausgebreitet und dadurch die Fläche etwas geglättet. Da Metall (vor allem Aluminium) etwas elastisch ist, können Sie von einer mathematisch korrekten abwickelbaren Fläche ziemlich abweichen und sie trotzdem aufmetallisieren. Einige Formenbauer, die in ihren Modellen abwickelbare Flächen verwenden, erweitern die Platten und fügen den flachen Seiten in den Abschnitten bis zu 1 Zoll Radiustiefe hinzu, um die Platte "straff" zu machen. Die erweiterten Platten passen sich an die geänderten Abschnitte an. Sie haben aber noch nicht herausgefunden, wie sie das in ihren 3D-Modellen erhalten.

Sie können das Problem mit dem Befehl Krümmungsanalyse statt mit einem abwickelbaren Loft als Anleitung zur Flächenerzeugung angehen, um die Gaußsche Krümmung zu analysieren. Aber in Rhino können Flächen, die auf diese Art erzeugt wurden, nicht erweitert werden (außer sie erfüllen die Bedingungen des Befehls FlächeAbwickeln).

Behandlung von Problemen beim Abwickeln

Viele Designer möchten abgeflachte, zweidimensionale Muster ihrer dreidimensionalen Entwürfe erhalten. Die dreidimensionalen Flächen werden anhand Gaußscher Krümmungsanalyse analysiert und in zwei Arten von Flächen unterteilt: abwickelbare und nicht-abwickelbare Flächen.

Abwickelbare Flächen können anhand genauer Lösungen abgeflacht werden. Dies sind Flächen wie Kegel, Kegelstümpfe und Zylinder.

Abgewickelter Kegel, Kegelstumpf und Zylinderflächen.

Kugeln und andere Flächen, die über zusammengesetzte Krümmung verfügen, können nicht genau entfaltet oder "abgewickelt" werden, ohne etwas über die Eigenschaften des Materials zu wissen.

Nicht-abwickelbare Flächen.

Nicht-abwickelbare Flächen verfügen über zusammengesetzte Krümmung, d.h. Krümmung in zwei Richtungen. Abflachen oder Abwickeln dieser Flächen erfordert Dehnen oder Einschrumpfen des verwendeten Materials.

Der Befehl Krümmung zeigt die Krümmungskurve an während Sie den Mauszeiger über der Fläche bewegen. Die nicht-abwickelbare Fläche zeigt die Krümmung mit zwei Bogen an, um die zusammengesetzte Krümmung darzustellen. Abwickelbare Flächen zeigen Krümmung mit einem einzelnen Bogen und einer Linie an und stellen die Krümmung in eine einzelne Richtung dar.

Krümmungskreis eines entwickelbaren Zylinders.

Krümmungskreise einer nicht-abwickelbaren Kugel.

Abwickeln oder Abflachen von nicht-abwickelbaren Flächen stützt sich auf komplexe Umformungsmatrizen, die in Materialeigenschaften berücksichtigt werden und die Fläche auf die XY-Ebene als zweidimensionale Begrenzung umformen. Die Materialeigenschaften helfen bei der Bestimmung der Dehnung, die ein Material erfährt, um die Form zu erzeugen.

Es hilft, wenn Sie sich vorstellen, dass Sie Papier schneiden oder falten. Eine abwickelbare Fläche kann aus einem Blatt Papier gefaltet oder gerollt werden. Offensichtlich entspricht eine Kugel nicht diesen Kriterien. Eine Kugel kann aus einer Reihe von abwickelbaren Platten erzeugt und Platte für Platte abgewickelt werden. Dies ist dann aber keine echte Kugel, sondern lediglich eine Annäherung. Kurz gesagt, wenn eine Fläche aus Papier erzeugt werden kann, ist sie dazu bestimmt, abwickelbar zu sein und Rhino wird sie abwickeln können. Wenn Sie ein Blatt aus Gummi benötigen, um die 3D-Form zu erhalten, ist diese nicht abwickelbar und der Befehl FlächeAbwickeln funktioniert nicht.

Eine "Kugel" aus abwickelbaren Platten.

Der Befehl Plattdrücken erstellt eine ungefähre 2D-Abwicklung von Flächen, die über zusammengesetzte Krümmung verfügen. Dieser Befehl kann verwendet werden, um Gewebe zu handhaben, die über gewisse Flexibilität und Dehnung verfügen.

Siehe auch

Plattdrücken

Ebnen

Kurven und Flächen ebnen