proe wf2 vss 可變截面掃瞄詳解2006.11.22
不管版本如何變更，可變掃出始終是我比較偏愛的造型指令。這是因為可變掃出除了可以得到相對規則的曲面外，它豐富的控制屬性和可以預見的結果形狀讓它更能在適當的場合發揮作用。
可變掃出的控制主要有下面的幾項：軌跡，截面的定向和截面的形狀。
1．軌跡
在可變掃出中有兩類軌跡，有且只有一條稱之為原始軌跡（origin）也就是你第一條選擇的軌跡。原始軌跡必須是一條相切的曲線鏈（對於軌跡則沒有這個要求）。除了原始軌跡外，其它的都是軌跡，乙個可變掃出指令可以有多條軌跡。
在wildfire以後的版本中，原始軌跡和軌跡的功能性差異除了這點外可以說沒有任何差異了；截面的定向依賴於兩個方向的確定：z方向和x方向。
注意看上面的**你會發現在每條軌跡後面都有三個可選項分別用x，n和t作標題，它們分別代表的是x向量，normal（垂直方向也就是z方向）以及tangency切向參考，在對應的方框內打勾就表明採用該選項；顯然對於可變掃出只能有乙個x向量和乙個z方向，所以你選擇了某個軌跡後會自動曲線其它軌跡中對應的選擇；對於切向參考，因為一條軌跡很可能是兩面鏈的交線，所以有兩個框來供你選擇不同的面鏈。當然你也可以手工選擇作為切向參考的面鏈。在下面的section plane control下拉框中，你可以選擇你的截面的定向方法，預設是norma to trajectory是由軌跡來確定截面的定向，但是你也可以用其它兩個選項來確定：
最下面就是水平豎直方向的確定，這可以在horzontal/vertical control下拉框中進行選擇。
下面就來具體看一下各種組合的截面定向方法的表現形式：
2．切向參考（tangency）
很多人都知道用切向參考可以實現掃出面和已有的面實現相切連線，但如果僅是侷限於定義面相切的話那就是人為的把這個選項的作用侷限在乙個點上了，事實上利用這個選項你可以把你的掃出面定以成和參考麵成任何角度關係（當然也包括相切的0度關係）。設定這個選項只是告知系統你需要一條關於參考曲面的切線參考，至於用來定義成什麼關係則完全是你的事了。
因為參考切線實際上就是已有曲面在截面處的切線，所以當我們在截面中定義截面的圖元和參考線相切時那麼該圖元掃出形成的面自然就是參考曲面相切了。下面就是對同一條曲面邊軌跡不使用切線參考和使用切線參考的情況。可以注意到在使用切線參考的情況下進入草繪環境後會自動生成一條曲面的切線。
下圖中假設我們截面為一在切線參考上的直線段，那麼掃出的面就是乙個和參考面相切面額帶面，如右下圖的效果。
但是如果刻意標準直線段和參考線成一角度如30度，那麼掃出的帶面在公共邊的任一垂直截面上兩個面的交線都是30度（或說是150度）。如右下圖所示：
3．在可變掃出的options（選項）中還有幾個選項：
variable section和constant section分別控制在掃出過程中截面的形狀變化，分別表示可變和恆定，我們在下面會用圖來說明則兩者的區別。
merge ends用於在截面是封閉的時候可以生成端部封閉的封閉的曲面
sketch placement point用來確定草繪平面的位置。
下面的兩個圖分別說明variable section（可變截面）和constant section（恆定截面）所產生的不同效果。使用variable section選項則表明在掃出過程中截面嚴格按照在草繪中的約束和尺寸來生成掃出過程的截面形狀，所以截面形狀是可變的，不變的是截面的約束和尺寸，下例中草繪的截面是使用拉伸圓柱的邊界而得到的圓，那麼在掃出的過程中因為草繪平面的定位改變使用邊界得到的就有可能是橢圓（因為「使用邊界「這個約束維持不變），所以就會得到如右下圖的形狀。而如果使用constant section 選項，那麼掃出過程中系統就會維持原來的截面形狀不改變（本例中是正圓）。
如左下圖所示。
我們再看乙個例子，如下圖的可變掃出有兩條軌跡，截面圓經過兩條軌跡。
從下面的兩個圖中就可以很明顯看到兩個選項的不同之處。可以說constant section選項的可變掃出已經不再是可變掃出了，它的截面形狀在掃出過程中並不發生變化。
4．軌跡引數trajpar
要靈活使用可變掃出，自然不可不理解軌跡引數trajpar。軌跡引數實際就是掃出過程中當前位置對應的原始軌跡位置相對整個原始軌跡的比例值，其值為0到1之間，它也是可變掃出特徵特有的乙個引數。在草繪截面時可以把這個引數作為已知引數來編寫關係以控制截面的形狀。
如下圖，假設pnt0在曲線中的位置比例為0.3，那麼在可變掃出的過程中在這點處的軌跡引數值就是0.3（或0.
7）。假設我們在截面中新增的關係為sd3＝trajpar*50,那麼在這點sd3就是0.3*50=15 。
推而廣之，那麼在整個掃出過程中截面的sd3值就上從0到50發生線性變化，所以形狀就類似下圖所示：
利用這個引數和不同數學函式的組合就可以生成各種規則的變化。而很多花哨的變化其實就是一些簡單的變化的累加。
a) 大小漸變：
尺寸實現從某個值漸變到另乙個值（變大或變小），常用有兩個關係（當然你用任何關係都可以），線性變化和正弦變化：
線性：sd#＝v0+vs*trajpar
正弦：sd#＝v0＋vs*sin(trajpar*90)
其中：v0是初始值，vs是變化幅度它決定變化的速度和終了值（v0＋vs），vs為正值則增大，為負值則為減小。如果要實現先小再大最後再變小的峰狀變化，你可以用sd#＝v0+vs*abs(trajpar-0.
5)或sd#＝v0＋vs*sin(trajpar*180)等，如下面兩圖所示：
b) 螺旋變化：
螺旋變化其實就是線性變化和圓周變化的累加。原始軌跡的自動變化就是線性變化，截面的變化只需加上角度的圓周變化就可以完成螺旋變化，一般的關係形式如下：
sd#=trajpar*360*n
其中sd#是變化角度尺寸，trajpar是軌跡引數，n是需要的螺旋圈數。掃除的結果如下，效果類似沿軌跡的的螺旋效果：
c) 週期變化
一般來說都是用正弦（sin）或余弦（cos）來實現截面的週期變化，基本的關係表現形式如下：sd#=vs*sin(trajpr*360*n)+v0
其中v0是基準值，vs是幅度值（變化幅度），n是週期數。如下圖，原始軌跡為直線，截面為正圓，關係如下
這個關係表明在掃出的過程中圓的直徑sd4的值以20為基準，10為幅度在掃出過程中作4個週期的變化。所以不難想象結果如下所示：最小的直徑為10，最大的直徑為30，總共發生四個週期的變化。
而如果把原始軌跡換成為圓周的，那麼就實現了圓周和週期變化的疊加，得到結果如下：
同樣的道理你可以實現和螺旋以及其它任何形狀的疊加。你會發現很多貌似複製的花哨形狀其實是很簡單的。
d) 橢圓和圓之間的過度變化
而在實際情況中，更多的是遇見的橢圓和圓之間的過度變化，這個時候你要善於應用橢圓和conic 線，要注意的是長短軸相等的橢圓就是正圓，而rho值為sqrt(2)-1的conic線就是正橢圓弧。而當軌跡相切的時候要實現形狀的連線相切時要保證截面形狀在端點處的導數連續。下面舉例說明；如下圖，我
們要實現長軸為40短軸為20的橢圓到直徑20的圓柱間的順接。或許很多人都能想到用軌跡引數來控制長軸的變化以使得在和圓柱的接合點處值變為20，為此就會加入下面的關係：
但是結果出來後你就會發現雖然在結合的地方形狀是對了，但是卻不能實現順接，如下圖所示：這是為什麼呢？這是因為你的截面的變化是線性的也就是說如果把trajpar作為乙個變數來看待，那麼截面在連線點的導數值就為－10，而圓柱的導數則為0所以導數不連續不能實現相切．
我們只需把上面的關係改為：sd4=20-10*sin(trajpar*90) 就可，至於原因我想你已經不難想到了．
5.軌跡引數與計算函式evalgraph結合使用
軌跡引數通常還和計算函式evalgraph來結合使用，也正是因為它們結合的頻繁度所以給很多人造成乙個錯覺，那就是evalgraph本就是專給可變掃出而使用的，其實不然，evalgraph只是proe提供的乙個用於計算圖表graph中的橫座標對應縱座標的值的乙個函式，你可以用在任何場合而非只是可變掃出。如圖，假設我們有一條名字為「graph「的圖表graph，我們要計算它在橫座標x處對應的值，那麼就可以用evalgraph(「graph」,x)來獲得，函式返回的就是這條graph在x處的縱座標值。
利用這個函式結果軌跡引數我們就可以實現通過graph圖表來控制截面的目的。首先我們建立乙個graph，名字是」sec」。它的形狀和值如下：
然後用直線作為軌跡正圓作為截面建立可變掃出，並新增關係如下。這樣我們就把截面中sd3的值和圖表sec建立起了一一對應關係，注意到我們在graph中的橫座標的值最大為100，而我們的trajpar的變化範圍是0到1，所以需要把軌跡引數放大100倍才能建立一一對應關係。
最後你會得到類似下圖的形狀，可以看出截面的變化和graph的變化是一致的，這就是兩者結合使用的奧妙所在。
使用可變掃出，如果你在生成幾何前不能想像出它的大概形狀的話可以說你並沒有真正理解可變掃出。使用可變掃出你一定要完完全全明白：你的截面垂直誰？x方向通過誰？尺寸和約束變化如何引起
截面的變化？前兩項我們在前面我們討論了，下面我們來詳細討論最後一項：
a）約束對截面形狀的影響
可變掃出在進入草繪環境的時候會預設生成在原始軌跡交點處的水平和豎直的參考線，並且生成每條軌跡在草繪平面的交點參考。在草繪中一旦幾何建立和則這些參考的尺寸或約束關係也就是建立了截面和對應的軌跡的約束關係。同樣的道理，如果你想截面和軌跡建立起約束關係你在草繪中就必須顯式的進行定義，。
當你的可變掃出形狀並沒有跟著軌跡走的話不妨看看約束條件是否錯了。
b) 尺寸標註對截面形狀的影響
我們先來看一下不同的標註形式對掃出形狀的影響。因為可變掃出只需要使用者提供乙個草繪截面，所以對於同一形狀的截面或許就有不同的標註方法。但是不同的標註方法就有可能帶來不同的形狀，哪一種才是你想要的呢？
這就要根據你的設計意圖來定了。
要預先知道我們將要掃出的形狀如何，我們一定要緊記可變掃出過程中系統維持的是截面的尺寸標註和約束而並不一定是形狀（當然設了恆定截面的除外）所以我們在建立截面的時候一定要注意約束和尺寸。如下圖假設我們用過兩個軌跡的交點的圓弧來掃出，並且標註圓弧半徑。這樣就相當於我們告訴系統要在掃出的過程中維持這個r30不變並且兩個端點在上下兩條軌跡上。
因為軌跡是漸開的不難想像我們的圓弧「高度「會不斷公升高。如右下圖：
同樣的圓弧假設我們標註的是「高度「的話，出來的形狀又會大不相同，至於為什麼會這樣箇中滋味還是自己慢慢體會一下比較好。
細心的人可能注意到了上面的兩個掃出得到的面的最高脊線不在原始軌跡（中間那條）的y方向上。但是在草繪的截面上最高點就是在原始的軌跡的y參考線上阿，為什麼得到的形狀又會偏離了呢？這是因為儘管我們的草繪的截面的最高點是在y參考線上，但那僅僅是巧合，因為我們的軌跡在起點處剛好是對稱的，所以通過了兩個交點的圓弧的圓心剛好在y參考線上，但這並不是約束條件，所以在掃出的過程中兩條軌跡不再是對稱的情況下圓心自然就偏離了原始軌跡的y參考線了。
假設我們的設計意圖是要求最高脊線是在原始軌跡的y參考線上的話，我們就要對她進行顯式的約束，而且為了避開干擾，我們應該故意把草繪平面定在乙個一般位置（非對稱）來進行截面的繪製。如下圖，注意兩個圓心的約束，很顯然兩邊的圓弧不能再保持一致了，所以要把原來的一段圓弧分為兩段。
就說這麼多，指令的應用在於理解。
《全文完》
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