犀牛基础操作模块.doc

第二章 基础操作模块
【教学目标】
讲解三维软件Rhino的各种造型元素绘制与编辑，让学生熟练掌握软件基础操作，能应用软件进行自如表达创意。
【教学内容提要】
1、熟练掌握点、直线、曲线、曲面、实体的各种创建方法；
2、熟练掌握直线、曲线的调节方法；
3、特殊曲线、曲面的创建方法；
4、能根据要求完成简单设计案例。
【教学的重点、难点】
重点：熟练掌握点、直线、曲线、曲面、实体的各种创建方法。
难点：能根据要求完成简单设计案例。

2.1 曲线属性
2.1.1曲线（Curve)类型
在Rhino软件中曲线类型主要有几何曲线、自由造型曲线两种，可以创建各种类型曲线，曲线编辑主要是对曲线进行调节，改变曲线造型，如图2-1所示。

图2-1 曲线类型

2.1.2曲线的构成
在Rhino软件中，曲线特征是NURBS曲线，NURBS是Non-Uniform Rational B-Splines（非均匀有理B样条）的缩写，NURBS,是一种非常优秀的建模方式，在高级三维软件当中都支持这种建模方式。NURBS能够比传统的网格建模方式更好地控制物体表面的曲线度，从而能够创建出更逼真、生动的造型。NURBS几何图形是3D设计的工业标准，Rhin。被广泛应用于造船、航天、汽车内饰与外型、家庭用品、办公家具、医疗器材、运动用品、鞋类、珠宝…等等各种产品的自由造型设计。
术语介绍：控制点(Control points ): 也叫控制顶点(control vertex)，简称CV点。编辑点(Edit point):简称EP点，外壳(Hull): 连接CV点之间的虚线，如图2-2所示。

图2-2 曲线构成
2.1.3控制点方式
在Rhino中，曲线是模型最重要的部分，绘制曲线也是建模最重要的操作。建立一个模型常常是从画一条曲线开始，如先绘制物体的轮廓线，然后再通过放样、挤伸、裁剪等操作生成不同的模型。圆、圆弧、椭圆、二维多段线、三维多段线、附加线和样条曲线统称为曲线，曲线控制点方式有两种，CV点控制和EP点控制，如图2-3所示。视频教程见第二章中“曲线控制方式”。

图2-3 曲线控制点方式
u CV点与EP点的比较：
CV点位于曲线之外，拖动可控制曲线的形状；EP点位于曲线之上，也控制曲线的形状；编辑曲线的形状时，大多选择CV点模式，因为一个CV点影响曲线形状的范围较EP点小。一般用于通过拖拉 CV 点来改变曲线的形状 , 快捷键是 F10 键 , 关闭 CV 点可以用右键单击该图标或者按 F11 键。EP点用于工业产品造型较少些，主要用于绘制结构线，通过EP点绘制曲线通过已知点，进行封闭性结构性绘制，方便后续的曲面生成。当曲线上的 CV 点和 EP 点被打开时 , 将不能选择到曲线。一般来说，建议大家用非有理的均匀的曲线来造型，不建议大家用非均匀曲线去造型。也就是说，一般最好用cp点的方式去画线，如果要用Knot点的方式去画线，就要注意它们的“间距”，最好要比较均匀，以利于后续造型编辑的方便。

2.1.4几何连续性
在Rhino中连续性的概念很重要，很多命令都涉及到它。 Rhino中主要是评价曲线或曲面间的几何连续性，使用GO、Gl、G2三个级别，和上面讲的大致相同，它们的首要条件足曲线或曲面之间是不间断的。
（1）位置连续性：(G0)定点连续。GO连续意味着两曲线的端点或曲面的边重合，并且曲线的端点或曲面的边界处控制点也将重合。
（2）相切连续性：(G1)切线连续。两GO连续的曲线(或曲面)，若在重合的端点处的切线方向相同，则称这两曲线(或曲面)G1连续，Gl连续必定是GO连续。

图2-4 曲线位置、相切连续性

（3）曲率连续性：G2曲率连续性。两GO连续的曲线(或曲面)，若在重合的端点处(或边界)的切线方向和曲率都相同，则称这两曲线(或曲面G2连续，同样，G2连续必定是G1或GO连续。通过衔接曲线命令可改变曲线曲率，或打断两条线条，通过可调式混接曲线也可以达到G2连续性，甚至更高的连续性。可通过选择分析工具中的“两条曲线的几何连续性”命令来确认两条相交曲线属于何种几何连续性，以判断造型曲线是否合理正确。G2连续的曲线或曲面效果在常见的产品造型设计中应用效果较好，较为平滑。

图2-5 曲线曲率连续性
2.2 曲线绘制
曲线类型：用鼠标左键按住主工具栏中的按钮，系统将弹出Curve(曲线)工具栏，如图2-6所示。

图2-6曲线类型
2.2.1 绘制控制点曲线
单击Curve(曲线)工具栏中的按钮,即可在视窗中绘制曲线，要养成在工作视图中绘制曲线，这样保证绘制曲线在平面上，而且方便控制曲线的比例、方向等。每次单击鼠标左键确定一个控制点，单击鼠标右键结束曲线的绘制，如图2-7所示。绘制完曲线后，可按F10键，打开曲线的控制点，通过拖动控制点来调整曲线的形状。如果想使曲线封闭,可以在绘制最后一个控制点后单击曲线的第一个控制点或键入 "C" 回车。
、
图2-7绘制控制点曲线
曲线上的控制点可以删除。选中要删除的控制点，按Delete键即可。删除控制点后，曲线的形状会发生变化，如图2-8所示。

图2-8 曲线上的控制点可以删除
2.2.2绘制内插点曲线
单击Curve(曲线)工具栏中的按钮,即可在视窗中绘制内插点曲线。曲线将通过每个鼠标左键确定的点，单击鼠标右键结束曲线的绘制。显示之后的内插点也可删除，形状也会发生变化，见图2-9所示。视频教程见第二章中“内插点练习”。

图2-9 绘制内插点曲线
2.2.3 绘制抛物线
通过焦点、方向、对称轴画—条抛物线。左键单击Curve(曲线)丁具栏中的按钮，首先确定抛物线的焦点，然后确定方向，方向朝上，抛物线开口朝上，最后确定一端点，即可画出一条抛物线，如图2-10所示。

图2-10 绘制抛物线
2.2.4 绘制等距弹簧线
单击Curve(曲线)工具栏中的按钮，首先确定弹簧线轴的起点，再确定轴的终点，然后确定螺旋线半径，影响弹簧的造型主要因素有圈数或螺距，弹簧上下距离，用该命令绘制的弹簧上下一样大，类似圆柱形弹簧，如图2-11所示。

图2-11 绘制等距弹簧线
【案例应用】应用弹簧线命令制作圆柱外螺纹效果，在这里提前应用了圆管和布尔运算差集等命令，绘制过程如图2-12所示。视频教程见第二章中“圆柱外螺纹”。
1、 首先绘制一个圆柱。
2、 绘制圆柱外壁弹簧线，弹簧线的起点和终点分别取圆柱顶面和底面的中心点，半径范围去圆柱上顶面的四分点即可。
3、 应用圆管命令生成实体弹簧；
4、 布尔运算差集，圆柱被弹簧切割。

图2-12 制作圆柱外螺纹效果
2.2.5 绘制螺旋线
单击Curve(曲线)工具栏中的按钮，首先确定弹簧线轴的起点，再确定轴的终点，然后确定螺旋线第一半径和第二半径即可。用该命令绘制的弹簧上下不一样大，可绘制类似蚊香的塔形盘旋效果，如图2-13所示。

图2-13 绘制螺旋线
2.2.6 绘制圆与椭圆曲线
2.2.6.1绘制圆曲线
用鼠标左键按住主工具栏中的按钮，系统将弹出Curve(曲线)工具栏，如图2-14所示。

图2-14 绘制圆曲线方式
绘制圆曲线，有以下几种画圆方式：
（1）中心点、半径法：先输入圆心 , 再输入半径值或者直接拖动鼠标,在合适位置单击左键。
（2）直径法：确定两点，即圆的直径。
（3） 三点法：在画面上确定三点可完成圆。
2.2.6.2 绘制椭圆曲线
鼠标左键按住主工具栏中的按钮，弹出Ellispe(椭圆)工具栏，如图2-15所示。

图2-15绘制椭圆曲线方式
绘制椭圆曲线，有以下几种画椭圆方式：
（1）通过确定对称中心和两对称轴画一椭圆：单击Ellispe(椭圆)工具栏中的按钮，首先确定椭圆的中心，然后确定两对称轴(相互垂直)，完成绘制。
（2）通过长轴、短轴半径画一椭圆：单击Ellispe (椭圆)工具栏中的按钮，首先确定椭圆的一轴，然后确定另一轴线的一个端点，完成操作。
（3）通过焦点和短轴半径画一椭圆：单击Ellispe (椭圆)工具栏中的按钮，首先确定椭圆的两个焦点，然后确定椭圆上一点，完成操作。
2.2.7绘制圆弧曲线
用鼠标左键按住主工具栏中的按钮，系统将弹出Curve(曲线)工具栏，如图2-16所示。

图2-16绘制圆弧曲线

绘制圆弧曲线，有以下几种画圆弧方式：
（1）中心点、起点、角度：首先点击圆弧中心点位置、再确定起点位置，然后确定角度即可。
（2）三点画弧：依次点击圆弧起点、终点，然后再确定圆弧的中间位置即可。
起点、终点、起点方向：首先点击圆弧起点位置、再确定起点位置，然后确定起点角度即可。

2.3 曲线编辑
曲线编辑内容包括曲线工具和曲线提取两个部分。
2.3.1 曲线工具
曲线工具包括曲线重建、曲线延伸、倒圆角/倒斜角、混接曲线、建立轮廓曲线等常用功能。可以利用这些工具对画好的曲线进行调整。点击图标不放打开曲线工具。如图2-17所示。

图2-17曲线工具
2.3.1.1 重新构建曲线
绘制曲线是Rhino建模中很重要的一门技巧，每一次画好的曲线往往要经过调整才会得到理想的效果。因此掌握曲线工具对调节曲线造型有很重要的作用。我们也可以先画出——些基本曲线，如圆、椭圆，然后通过移动控制点来改变它们的形状。按F10键打开曲线上的控制点编辑模式，按F11键则关闭控制点编辑模式。另外可通过增加控制点来微调曲线，具体步骤如下：
（1）如图所示这条曲线控制点过多，现在要通过“重建曲线”命令减少该曲线的控制点数量，让曲线更加光滑平整。选择菜单Curve Edit Tools Rebuild或单击主工具栏的“重建曲线”图标，选择要重新构建的曲线，系统将弹出Rebuild Curve对话框，如图2-18所示。
（2）在Point编辑框中，我们可以通过增减控制点的数目，更改曲线阶数来调整曲线。现在设定曲线控制点为10个，3阶（G2连续），经过重新设定控制点的方法，可使曲线上的控制点分布很均匀，但造型发生了小变化，在实际应用中要注意这个变化，可以在后续再微调曲线达到调整曲线造型的目的。

图2-18曲线重建工具命令应用
2.3.1.2 曲线延伸
操作: 1. 选取边界对象或输入延伸长度。动态延伸请按 Enter键
2. 选取边界对象。操作完毕请按Enter键
3. 选取要延伸的对象 (类型=直线）Line（直接）、Arc（圆弧）、Smooth（平滑）。圆弧：建立一条和原来的曲线正切的延伸圆弧。直线：建立一条和原来的曲线正切的延伸直线。平滑：建立一条和原来曲线的曲率连续的平滑延伸曲线，如图2-19所示。

图2-19 曲线延伸
2.3.1.3 可调式混接线条
选中要连接的线条，注意要选择靠近端点的位置，然后调节两边手柄达到理想造型即可，这个命令在建模过程中应用在制作过渡曲线较多，也比较方便，是重点要掌握的命令，如图2-20所示。

图2-20 可调式混接线条
2.3.1.4 曲线偏移
该命令可以使曲线平行偏移一定的距离，在绘制尺寸图和参数化绘图应用较多，如图2-21所示。

图2-21 曲线偏移
2.3.1.5 倒圆角
在两条曲线之间产生一个由圆弧形成的圆角。点击该命令，输入圆角半径，选取第一条要建立圆角的曲线；选取第二条要建立圆角的曲线。后续不能修改圆角大小，所以尽量新建一个图层保存之前的曲线，如图2-22所示。

图2-22曲线倒圆角
2.3.1.6 衔接曲线
曲线衔接命令可以让两条相交的曲线改变曲线的几何连续性，如图所示这种情况是G0连续，现在应用曲线衔接命令调节曲线造型，一般选择相切G1连续性就可以满足要求了，可根据实际情况相互衔接。该命令在实际案例中主要应用于调节两条相交结构线的几何连续性，达到曲线光滑的效果。

图2-23 衔接曲线

2.3.1.7 从断面轮廓建立曲线
使用该命令的前提要建立三条(包括三条）以上的不同方向的曲线，然后使用该命令建立这些曲线的截面线。操作方法：依次选取轮廓曲线， 选择生成曲线的起点和终点，一般在三视图中确定曲线起点和终点，自动生成闭合，如图2-24所示的产品框架曲线中，应用“从断面轮廓建立曲线”可以制作产品的封闭横截面结构线，如图图2-24所示的四条黄色曲线，类似的手把的横截面结构线可以用该命令制作。视频教程见第二章中“从断面轮廓建立曲线”。

图2-24 应用“从断面轮廓建立曲线”建立横截面结构线
2.3.2 曲线提取
曲线提取包括投影、边线提取、面线提取、结构线提取、相交线提取等。点击左键按住不放弹出“从物体建立曲线”工具栏，如图2-25所示。

图2-25 “从物体建立曲线”工具栏
2.3.3.1 投影
有两个投影命令，一个是正投影，投影方向垂直于工作视图；另一个是投影方向垂直于要投影的曲面，这两个投影命令产生的投影效果是不一样的。
（1） 直接将曲线投影到曲面的工具; ·
（2） 将曲线拉回到曲面的工具；
使用投影工具的时候要注意投影的方向，在不同的视图上，投影方向是不同的，效果也是不同的。两种投影方式的效果相差比较大，一般用的比较多是直接投影。左图是投影前曲线，右图蓝色线是正投影效果；红色线是 将曲线拉回到曲面的效果。如图2-26所示。

图2-26 两种投影方式对比
【案例应用】如图所示的曲线不在一个平面上，对建立曲面不方便，需要将曲线调整在一个平面上。如图所示的蓝色线是提取的曲线，但不是一个平面线，不能进行挤出成实体，需要将蓝色线转成平面线，操作方法：先建立一个垂直平面，然后使用正投影功能即可得到平面线（需要在前视图中操作，即时投影方向垂直的视图中操作才能得到平面曲线），如图2-27所示。

图2-27 曲线投影应用
2.3.3.2复制边缘
该命令用于提取复制曲面的边缘线，用于重新建立曲面或辅助建模使用。如图2-28所示的提取空心圆柱的上盖两条边缘线（红色线）。

图2-28复制圆柱上盖两条边缘线
2.3.3.3复制边框
该命令可以提取单一面的边线，先把曲面炸开成单独曲面，如图2-29所示，使用该命令提取了圆台的上下盖的边线。

图2-29 复印圆台上下盖边线
2.3.3.4 复制面的边线
适用范围：可以是实体，也可以曲面，系统自动辨别单一面，并提取边缘线。如图2-30所示，使用该命令提取长方体多个面的边线。

图2-30 复制面的边线
2.3.3.5提取结构线
使用该命令可以提取曲面上的UV结构线，可以提取多条任意位置结构线，方便后续重新建立曲面，如图2-31所示。

图2-31 提取结构线
2.3.3.6 相交线提取
该命令提取两个面或体的相贯线（相交线），常用于提取辅助线进行建模用，如图2-32所示。

图2-32 相交线提取
2.4 曲面绘制
曲面功能是犀牛软件的核心，大部分的犀牛模型都是由曲面去构建出来的，因此掌握曲面建模功能非常重要。左键按住不放可弹出“建立曲面”工具栏，如图2-33所示。

图2-33“建立曲面”工具栏
2.4.1 挤出成型
这种方式是最基本的成型方式，曲线沿着一个方向挤出原始曲线得到曲面，原始挤出曲线可以是开放曲线，也可以是封闭曲线，如图2-34所示，默认的挤出方向是垂直方向，挤出成型的挤出方向也可以改变，可以斜向挤出，可以挤出成台体，椎体，还可以是曲线路径挤出，在后面的挤出命令会详细介绍。

图2-34 直线挤压、曲线挤压、自由曲线挤压
按照一定轨迹挤出(Extrude)曲线，生成的曲面属于运动曲面。用鼠标左键按住Surface(曲面)工具栏的按钮，系统将弹出挤出工具栏及生成不同的曲面效果，如图2-35所示。

图2-35 挤出命令集合
挤出成型包含命令是直线挤出、曲线挤出、挤出至点、挤出成锥状、彩带、往曲面法线方向挤出曲线等方式，如图2-36所示。

图2-35 挤出命令生成不同曲面效果
2.4.1.1 直线挤出
此功能沿着一直线挤伸曲线，从而形成曲面。单击Extrude工具栏中的按钮。命令栏中提示挤出后，选取要挤伸的曲线(可以有多条)，按Enter结束选取。可以直接在命令栏中输入要直线移动的距离，或者直接在作图平面上用鼠标拖动确定其长度。
挤伸曲线构造曲面影响参数有挤出方向、双向挤出、是否实体。
（1）挤伸方向：默认是垂直于作图平面的。也可以通过该可选项来改变挤伸的方向。首先选取一基点，然后拉出一直线代表挤伸曲线的方向，如图2-36所示。

图2-36 不同挤出方向
（2）双向挤伸曲线：以曲线为中线向两侧方向挤出以形成曲面，如图2-37所示。

图2-37 不同挤出方向

（3）是否实体：主要是应用于封闭的曲线挤出形成实体，但是选择的曲线必须封闭的才行。
2.4.1.2 沿曲线挤出
单击工具栏中的按钮。要挤伸的曲线，然后选择挤伸的路径曲线，完成后的效果。蓝色线为挤出曲线，红色线为路径，点击挤出起点尽量靠近左边端点位置。在本案例中其实以红色线为挤出曲线，蓝色线为路径，得到的曲面效果是相同的，如图2-38所示。该命令适合绘制产品造型大体曲面，并不适合制作精细曲面，因为结构线较少，对曲面控制较弱。

图2-38 沿曲线挤出
【案例应用】应用挤出命令制作按键分模线效果
挤出曲线命令在曲面表面的分模线用的比较多，选择按键与主体的交线，创建一个挤出曲面，复制一个，蓝色按键组合，灰色主体组合，之后在两个曲面间生成圆角，形成按键与主体的分模线的效果，如图2-39所示。

图2-39 应用挤出命令制作按键分模线效果

2.4.2旋转成型
旋转成型是一种常用的造型建模方式，一般用于制作圆周曲面。旋转曲线绘制曲面，其关键在于绘制母线，母线的造型会影响生成的曲面造型。旋转命令有两种类型的旋转方法：一种是曲线按照旋转轴进行一定角度旋转：另一种则是曲线沿路径曲线并按旋转轴进行旋转。两种方式的共同点是必须有旋转轴。
2.4.2.1旋转成型(Revolve)
用鼠标左键单击曲面(Surface)工具栏中的按钮。选取要旋转的曲线（母线），确定旋转轴的起点，确定旋转轴的终点，在确定旋转角度即可。旋转成型要具备三个要素：旋转轴、母线、旋转角度，旋转角度一般是360度，如图2-40所示。

图2-40 旋转成型案例
2.4.2.2沿着路径旋转(Rail Revolve)
用鼠标右键单击曲面(Surface)工具栏中的按钮。选取轮廓曲线，选取路径曲线，然后确定旋转轴，即可完成操作。沿着路径旋转成型要具备三个要素：旋转轴、母线、路径，如图2-41、图2-42所示。

图2-41 沿着路径旋转案例

图2-42 沿着路径旋转案例
旋转成型需要处理的关键问题是收敛点位置。收敛点：只要在收敛点（转轴处）处理好曲线末端，旋转出来的曲面在收敛点就可以变得很圆滑，完全看不出有尖点的存在，这是挤出成型或四边成型都难以做到，如图2-43所示。旋转成型包含命令有旋转成型、沿路径旋转成型。

图2-43 旋转曲面收敛点
2.4.3 四边成型
这种方式是用得较多的成型方式，nurbs曲面是四边线的，整个曲面就是按照四条边以及内部曲面来构建。这种类似曲面特征是有4条边线，中间U、V两个方向的结构线，这种成型方式由于其在UV方向上都是曲线，所以它就是双曲面，也叫自由曲面。四边成型包含命令有从网线建立曲面、以2-4条边线建立曲面、放样、单轨扫掠、双规扫掠等，如图2-44所示。

图2-44 四边成型方式
2.4.3.1以网线建立曲面
单击建立曲面工具栏中的按钮，选取提前绘制好的网格曲线。网格曲线一般包括四条边线，两条UV方向的结构线，系统会自动判别通过该曲线网构造曲面所需非封闭或封闭曲线的数目，并在命令栏中给出提示或弹出——对话框。
系统弹出“以网线建立曲面”对话框，如图2-45所示。

图2-45 以网线建立曲面
在公差设置部分，可以更改曲线网内边缘曲线和内部曲线容差，一般系统默认的单位绝对公差值是0.01，所以在这里要设置的比系统绝对公差0.01要小，比如0.001，不然生成的网格曲面有可能组合不了。
在边缘设置对话框，调整要生成的曲面的各边之间的连续性(或者和邻接曲面之间的连续性，系统会在视图中用符号标注标出曲面的边。单击确定按钮，完成操作。
【少于四边的网格铺面情况】如图所示的这种情况的网格曲线，边线只有两条，其中一条是整体的弧线。这种情况使用网格建立曲面发现用不了，解决方法是从中间打断弧线边线成两条曲线，如图2-46所示的红色和黑色线，现在使用网格建立曲面命令就可以了。

图2-46 少于四边的网格铺面案例
2.4.3.2 通过2.3或4条边线来构造曲面
单击Surface(曲面)工具栏中的图标，按照系统的提示，依次选择用来构造在曲面的曲线(最多4条)，按Enter键，即可完成曲面的构造。该命令一般情况下用于补面，如图2-47所示。

图2-47 通过2.3或4条边线来构造曲面
2.4.3.3 通过一系列曲线放样成曲面(Loft)
这是Rhino软件构造曲面的常用方法之一。单击曲面(surface)：工具栏中的按钮，按照顺序选取曲线即可完成，一定要顺序选取曲线，如图2-48所示。

图2-48 放样建立曲面
选取要进行放样的曲线，即可进行放样。关于放样曲线的选取，也有不少细节要注意。
（1）选取的类型：选取的必须都是封闭的(或都是开放)曲线。若选取的曲线同时含有封闭和不封闭的曲线，放样操作将不会继续。
（2）选取的顺序：依次选取放样曲线。否则放样后形成的曲面将出乎你的意料。
（3）选取的位置：若你选择不封闭(open)的曲线进行放样操作。选择曲线时鼠标选择的位置应该靠近同—方向的端点（同侧）。否则放样成型的曲面与预期的也将是相差甚远。
图上白线所指的方向代表曲线的法线方向。白线的起始点就是该曲线的接合点(seam Point)，选中此点，拖动鼠标，该点将沿着曲线移动，如图2-49所示。

图2-49 放样的法线方向
放样命令可以绘制各种曲面造型，如图2-50所示。

图2-50 放样的不同效果

2.4.3.4 单轨扫掠(Sweepl)
单击曲面建立工具栏中的按钮，执行以下操作：
（1）选择扫掠路径曲线，只能有一条。如图红色线。
（2）选取断面曲线，可以有多条，各种形状都可以。如图蓝色线。
（3）其设置与放样设置基本一样，确定即可。
单轨扫掠命令可以制作常模拟产品的卷边效果，常用于大块简单的曲面，如图2-51、图2-52所示的鼠标的侧面带状曲面制作效果。

图2-51 单轨扫掠案例

图2-52 单轨扫掠案例
2.4.3.5 双轨扫描(Sweep2)
形成方式：以空间上，同一走向上的一系列曲线建立曲面。
单击Surface工具栏中的按钮，执行以下操作：
（1）选取两条扫掠路径曲线（两条红色线），路径曲线是开放的，也可以是封闭的。
（2）选取扫掠剖面线（两条蓝色线）；
双轨扫描建模效果如图2-53、图2-54所示。
注意事项：
1. 这些曲线必须同为开放曲线 或 闭合曲线。
2. 在位置上最好不要交错。

图2-53 双轨扫掠生成曲面效果

图2-54 双轨扫掠生成曲面效果
拓展练习：视频教程见第二章中“电筒闹钟曲面”。
2.4.3.6 通过曲线和点拼凑曲面(patch)，也叫“嵌面”
该功能通过若干条曲线来构造一个网状曲面，该命令适用于底边边线是圆弧状型曲线。选取用来构造曲面的曲线或点，按Enter键或鼠标右键结束。
系统弹出“嵌面选项”对话框，如图所示，其参数选项如下：
“取样点间距”：构造曲面时，将在输入的曲线上选取样点(每条曲线至少6个样点)。这一选项可以更改各个样点间的距离。
曲面上U方向的线框数，曲面上V方向的线框数。可以直观的在视图上看到。自动修剪曲面。
单击(预览按钮)，即可预览生成的曲面。单击(确定)按钮完成，如图2-55所示。
图2-55 嵌面生成曲面效果
2.4.4 平面成型
2.4.4.1 通过画三点或四点来建立平面
按照系统的提示，依次输入矩形平面的第1角、第2角、第3角点的位置。然后按Enter键或鼠标右键，即可通过三个角点构造一个曲面，也可以继续输人第4个角点的位置，即通过4个角点来建立平面，如图2-56所示。

图2-56 通过画三点或四点来建立平面
2.4.4.2 通过闭合的平面曲线构造平面
选取用来构造曲面的曲线(注意要选择封闭的平面曲线,不封闭的曲线或空间曲线都将失败)，完成选取后按Enter键，即可完成曲面的构造，如图2-57所示，如果曲线间有交叉，那么每条曲线将各自构成一个独立的面。

图2-57 双轨扫掠曲面效果

2.4.4.3对角线建立平面
按照系统提示，先确定第一个角点，然后可以拉出一个矩形面，最后单击鼠标左键确认，如图2-58所示。

图2-58 双轨扫掠曲面效果

2.5 曲面编辑
对于Rhino建模来说，面的操作是最复杂也是最重要的，通过不同的建面工具，可以把基本的造型做出来，但是必须要有细节的调整，才能够把产品细节做的更加丰富和真实，对于基础的面操作，首先应该掌握曲面工具面板的一些工具的使用。
左键按住不放可弹出曲面工具栏，如图2-59所示。包括多种曲面编辑功能，功能比较多，有些功能比较简单，有些功能用得比较少，在本章节就不一一介绍，重点介绍常用、重要的功能，主要有曲面圆角、曲面混接、曲面衔接、取消修剪，缩回已修剪曲面等功能。

图2-59 双轨扫掠曲面效果
2.5.1 两个曲面倒圆角
（1）曲面倒圆角
这个工具可以用来对两个相邻的曲面进行倒圆角处理，如图2-60所示。

图2-60 双轨扫掠曲面效果

（2）不等距曲面圆角
选择两个需要倒角的曲面，然后两个端点输入倒圆角的半径，可以对曲面上圆角半径的手柄进行手动调节半径大小，如图2-61所示。

图2-61 不等距曲面圆角
2.5.2 曲面混接
曲面混接工具主要是处理两个面的关系上，通过这个工具在两个面之间建立平滑过渡的面，而且这两个曲面必须要有一定的距离，同时要有高度落差，才能进行混接操作。
选择两个要混接曲面的边线，注意过渡线起点要对应；可以调节混接转折的手柄生成不同的造型。把水壶的手把与水壶本体进行平滑过渡，通过混接工具可以实现该造型。选择两个要连接曲面的边线，如图2-62所示，过渡线的起点要取特殊位置——四分点位置，以达到圆滑过渡。调节后的缝隙连接如图2-63所示。视频教程见第二章中“曲面混接”。

图2-62 水壶过渡面混接

图2-63 水壶过渡面混接
2.5.3 曲面偏移
利用这个工具可以将曲面往前后两个方向偏移复制，这种偏移会根据曲面的曲率进行相应的变化，可以偏移一定距离后生成实体造型，该命令常用于偏移曲面出来做辅助建模，如图2-64所示。

图2-64 曲面偏移
2.5.4 曲面衔接
曲面的衔接匹配工具是用来对两个相邻的面进行匹配处理，使得两个曲面呈现G0（位置）、G1（相切）、G2（曲率）的不同的连续效果；经过衔接后，两个相邻的曲面可以达到较好的连续性，更加光顺，可以结合成一个单独的曲面，从而方便做其他的处理。如图2-65所示的灰色面是调整后的效果。

图2-65 曲面衔接效果
2.5.5 取消修剪

取消修剪命令主要是用于修补单一曲面（不能是组合曲面）的孔、洞，很多时候我们对曲面进行切割后，在后续的建模过程中发现不要这些孔、洞了，需要填补回来，如果用常规命令修补很耗时，而且效果不好，用这个命令一键就可以搞定，如图2-66所示。

图2-66 取消修剪效果
2.5.6 缩回已修剪曲面
该命令主要用于修剪后的曲面的控制点缩回贴合修剪后的曲面边缘，如图2-67、2-68所示的蓝色圆弧面是灰色的圆环面是修剪后的曲面，但是这两个曲面的控制点没有贴合修剪后的曲面边缘，不方便后期的曲面调整。使用“缩回已修剪曲面”命令实现控制点缩回，就可以对曲面控制点进行调整。

图2-67 修剪后的曲面控制点没缩回

图2-68 曲面控制点缩回贴合边缘

2.6 实体绘制与编辑
2.6.1实体绘制
Rhino提供了一些标准的几何实体模型，如图2-69所示。鼠标左键按住主工具栏的图标，系统将弹出实体工具栏。

图2-69 实体工具栏
1、长方体：单击Solid(实体)工具栏中的按钮，首先画底面，然后再透视图里拉出一长方体。
2、球体：画球体的方法有几种，通过球心和半径画一球体，也可以通过直径画—球体还可以通过三点画—球体。
3、椭球体：单击Solid(实体)工具栏中的按钮，首先确定椭球体的中心，椭球体足轴对称图形，然后确定三个对称轴，完成操作。
4、抛物体：单击Solid(实体)工具栏中的按钮，首先画抛物体的焦点，按着确定对称轴，最后拉出一抛物体。
5、圆锥：单击Solid(实体)工具栏中的按钮，首先确定圆锥底面的圆心，然后是半径，画出圆锥的底面之后，确定圆锥的顶点，完成操作。该命令有一参数Vertical，使用此参数画出来的圆锥垂直于当前视窗的作图平面。
6、圆柱：单击Solid(实体)工具栏中的按钮，先画底面，然后再确定圆柱的高。
7、圆柱管：单击Solid(实体)工具栏中的按钮，先画底面(两个同心圆)，然后确定圆柱的高。该命令同样有Vertical参数。
8、圆环：单击Solid(实体)工具栏中的按钮，首先确定圆环的圆心，接着确定圆环的圆截面的半径，完成操作。
9、管道：单击Solid(实体)工具栏中的按钮，选取管道的环绕曲线，输入管道的起始端半径值，输入管道的末端半径值，完成操作。

2.6.2实体编辑
左键按住弹出“实体编辑工具”工具栏，如图2-70所示，包括布尔运算的并集、差集、交集、线切割、倒圆角/倒斜角、加盖等常用功能。

图2-70 实体编辑工具栏
2.6.2.1 体的布尔运算
（1）并集
一般情况下，并集用于两个物体做结合是为了倒角或融合处理，该功能是不可逆的。如图2-71所示的水壶的壶嘴与壶身要做过渡圆角，需要将壶嘴和壶身做并集处理，并集要注意两个对象是实体，如果不能确保是否实体，要把两个对象法线都朝外。

图2-71 布尔运算并集案例
（2）差集
布尔运算差集是犀牛软件中使用率比较高的功能，也就是两个实体或曲面相减而得到的造型，通过差集可以实现想要的造型。注意事项，两个参与差集的对象最好是实体，曲面记得要加盖形成实体，如果差集失败注意检查法线是否有问题。一般情况下，实体与实体之间的差集出现问题的几率不大，容易出错的情况是实体与曲面的差集，如图2-72所示，在布尔运算差集中，切割用的曲面法线对差集运算有很大的影响，法线朝那边就会保留那边。视频教程见第二章中“曲线控制方式”。

图2-72 布尔运算差集案例
如图2-73所示，旋钮主体法线朝外，两个蓝色的曲面（切割用）法线朝内聚拢，意味着要保留①②两个小块位置，但最后保留造型为什么只有①部分，因为差集时①之外的部分都被删掉了。

图2-73 切割曲面法线方向的调节
虽然切割曲面的法线方向对布尔运算差集切割很重要，但被切割的法线也是影响因素，如图2-74所示的旋钮主体法线朝内，会发生错误，两个蓝色的曲面（切割用）法线朝外，正确了，①②位置就会被切空了，因此被切割对象的法线一定要朝外。

图2-74 旋钮主体法线方向的调节
（3）交集
交集也是比较常用的功能，就是两个实体或曲面相交的部分为最终得到的造型。一般是从产品的俯视图和侧视图挤出成实体或曲面造型进行相交，取相交部分就是产品的大体造型，如图2-75所示的手表表盘造型就是用这样的方法得到的。

图2-75 布尔运算交集案例
2.6.2.2实体倒圆角
实体倒圆角可以实现等距圆角和不等距倒圆角，调节圆角半径手柄（带白点手柄）就可以了，如图2-76、图2-77所示。但实际操作上实体倒圆角会遇到很多问题，倒圆角有一定的规律，在第3章节设置一个倒圆角专题部分介绍倒圆角，详细内容见下章节专题介绍。

图2-76 等距圆角
图2-77 不等距圆角

2.7 对象操作
在Rhino中对象包括点、二维图线、曲面和实体，对象的操作是Rhino中非常基本并且极为重要的内容，熟练掌握对象操作的相关命令，可以大大提高建模的效率和质量。对象操作包括以下常用功能操作：组合与炸开、分割与修剪、移动、旋转、镜像、矩形阵列与环形阵列、三维缩放等功能。
2.7.1 组合和炸开
用来组合/炸开线条、曲面、实体，可以将如图2-78所示的蓝色和红色线条组合成一条线（红色），组合之后也可以炸开成两条线条。组合和炸开命令是对立的，是可逆的，在实际建模过程中，可以根据需要进行多次组合和炸开。

图2-78 组合和炸开
2.7.2 分割
选中要被剪切的线条，然后选用来剪切的线条并不删除物体。分割对象但不删除对象，非常方便后续的对象操作。分割使用的情况有：线与线之间的分割，线与面之间的分割，面与体之间的分割，涉及到复杂的多重曲面之间，或实体之间的切割，一般使用布尔运算差集。分割命令更多使用在线之间，线面之间的分割，如图2-79所示的产品分割面制作，先将曲线投影至曲面表面，然后应用分割命令，曲面被投影线分割，切割出造型所需要的曲面造型。

图2-79 分割命令应用案例
2.7.3 修剪
选取用于切割的曲线（曲线），再要修剪掉的部分曲面。在如图2-80所示。在途2-95所示的曲线修剪调整案例中，需要对重复曲线进行修剪，选取修剪命令，全选所有的曲线，确定，然后点击需要删除的曲线部分就可以了，点中的曲线会被删掉，需要的部分不要点击。

图2-80 曲面修剪

图2-80 修剪曲线

2.7.4 三维缩放
用来缩放实体尺寸，三个方向都等比例缩放，常用于模型调整的情况下，缩放模型达到比例或尺寸上的协调，如图2-81所示。

图2-81 三维缩放
2.7.5移动对象
选择要移动的长方体，以一端点作为基点，指定移动对象的目标点，如图2-82所示。

图2-82 移动对象
2.7.6 旋转对象
选择要移动的长方体，确定旋转中心，再确定旋转角度或旋转位置。如图2-83所示。

图2-83 旋转对象
2.7.7 镜像
选择要移动的物体（红色线条），选择对称轴（蓝色线）完成镜像，如图2-84所示。镜像对象可以是曲线、曲面、实体等，是常用的命令，也是重点掌握的命令。

图2-84 镜像命令
2.7.8矩形阵列
选择要阵列对象（黄色圆），确定X方向数量8个，Y方向数量8个，Z方向数量为1，如图2-85所示。

图2-85 矩形阵列
2.7.9 环形阵列
选择要移动的物体（三个圆），选择中心点（白点），输入复制数量8个，旋转3600。，如图2-86所示。

图2-86环形阵列
【布尔运算案例应用——空气净化器】
制作空气净化器的进风口，主要应用的命令是环形阵列和布尔运算差集，主要的思路如图2-87所示。先绘制进风口的孔单元的封闭线条，然后挤出成实体，再环形阵列数量80个，然后运用布尔运算差集相减，空气净化器主体被120个单元体相减，就可以得到空气净化器的进风口的造型了，空气净化器进风口制作过程如图2-88所示。视频教程见第二章中“空气净化器进风口”。

图2-87 空气净化器进风口制作过程

图2-88 空气净化器