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标题: 高层建筑扭动曲面三角表皮结构多种划分思路分析 [打印本页]
作者: shc0072008 时间: 2016-12-2 15:00
标题: 高层建筑扭动曲面三角表皮结构多种划分思路分析
空间曲面的表皮划分，可以有很多种方法，这里不能尽数列出，只能尽自己可能想出更多的方法。方法有优劣，有简繁，但这也是一种思维的探讨。
方法一，犀牛和grass结合的方法（半人工半参数化）
展开曲面为平面，在平面上划分好，在通过犀牛的沿着曲面流动的命令流动回原有曲面上。这种方法的优点是易于理解，也容易操作。但不利之处在于用流动命令流动回原有曲面上之后会存在首尾不能完美接合的情况，解决方法就是提前计算好表皮结构线的等分问题。
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1.1展开高层建筑的扭动曲面。首先，在犀牛里建好高层建筑的形体，再利用犀牛展开命令createuvrv，得到展开的平面框线。(再利用平面框线为轮廓线生成基准平面，方便后面划分好的线流动上去。这一阶段都在犀牛里面进行)。这种方法几乎能运用到任何的曲面建模当中，三维扭曲的曲面总没有平面上的二维面更好操作，缺点也是同样的。
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1.2 寻找划分表皮划分线的等分点。这一步骤在非闭合曲面建模当中没有必要，因为不会存在首尾相接的情况，这里是闭合曲面，所以有这一步。
在grasshopper里面关联这个基准平面，并提取其中的一条边线，这条边线是根据表皮划分的特征选取的。再等分这个边线，找到等分点，这些等分点作为后面表皮划分的基准点。之所以要等分这些线，就是为了流动到扭动曲面上去的划分线，在首尾交接处能够完美交接，所以必须要进行等分。（由于这种划分方式是均匀划分的表皮，所以必须进行等分）
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1.3生成三角形参考线。由于三角形表皮结构为常用的，也因为三角形结构在幕墙结构也方便切割和安装，所以选取了Triangular命令。Bake出这些三角形边线，偏移复制到这些基准点上。
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1.4重新生成扭动曲面。按理说这一步也是没必要存在的，但是划分好的表皮分割线再流动回高层建筑形体扭动的曲面上，uv方向错误，流动上去之后的分割线始终是长边对应扭动曲面上的短边，所以必须要调整这个三维扭动曲面。在犀牛里面提取出原有扭动曲面上的u、v方向上的几条结构线。在grass里,利用两个cure分别关联上U、V上的曲线，利用Network surface重新生成曲面（如果Bake后重新生成的曲面，再流动上去方向还是不对，就要交换重生成面的电池里的U、V的连线，多多尝试）。
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1.5生成pipe管。在grass关联流动到曲面上的曲线，利用Pipe命令生成表皮结构。
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2.UV划分曲面方法（全参数化）
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2.1 UV方向上划分该曲面。
利用DivideDomain2和isotrim命令的组合来对高层建筑扭动三维曲面进行划分。
2.2拍平代表楼层的数据组。
利用上面命令划分过后更小的曲面，每个数据都是独立成组的数据，因为要对其进行重新排列，所以需要利用Flatten Tree命令拍平，变成只有一个分组的面。
2.3 把这些拍平后的曲面，通过cull pattern命令分为奇偶层。Cull pattern分解的布尔值需要手动排列，这点在立面划分为较多块的时候比较繁琐。
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2.4分离奇、偶组。
由于每个楼层的相邻小曲面表皮结构不一致，所以需要再进行重新排列。这一步骤，利用Dispatch命令把每一组的细分后的面（即代表每一层的数据），分离成奇、偶数组。
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2.5 提取小曲面组成曲线的点。
分析模型照片，我们可以知道需要找到曲面中成对角线的点和曲面的中心点。曲面的对角线的点，可以通过Deconstruct Brep和List Item的命令组合来提取。曲面的中心点通过M2的命令提取曲面的中心点。如果不提取曲面的中心点，直接利用曲面的对角线上的点来串联成线，只会生成直线或是无线形成在曲面上的弧线段。
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2.6 串点成线。
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2.7 变线成管。
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作者: skywoolf 时间: 2016-12-2 15:30
支持楼主的用心分享，排图帮忙编辑了一下。
另外也借此贴分享一点工程经验，因为实际工程幕墙设计要考虑到幕墙划分和室内空间对应的问题，往往交叉点要控制在楼板层高线上，这样一方面符合结构手里，另一方面保证室内美观，所以很少用的细分表皮的算法，而是采用层高线细分，作为幕墙划分网格的数据基础。其实逻辑是一样的，只是数据最初不是曲面，而是每层楼板的轮廓线。
作者: shc0072008 时间: 2016-12-2 15:49
谢谢sky老师帮忙排图啊，开始上传的时候是按顺序传的，结构一放上来就乱了，不知道是不是我的问题。
还有就是实际工程里面通过楼层轮廓线来控制，是个思路。但是做的项目好像都没有完全和楼层对应，不然有点死板，还是主要从外观考虑着手。
还想到第三种方式，通过在表面创建BOX的方式，再放表皮进去，发现创建的盒子无法和建筑表皮完全贴合，所以就觉得可能此路不通吧。
谢谢，加精啊！
作者: hababy 时间: 2016-12-2 21:11
这个好牛！
作者: skywoolf 时间: 2016-12-2 22:24
嗯，注意效果是对的，毕竟花钱了。其实想说的重点是uv对一些控制点的坐标很难精确控制，所以才建议最初考虑从结构线出发，楼板的梁只是个着力点，幕墙龙骨可以通过转接的节点有上下的浮动，所以优化好了，也不会显得死板。有些异形幕墙热工系数与结构相差很大，形变时会发生位置变化，所以有些节点甚至是滑动的。
作者: xielanmin 时间: 2016-12-3 17:17
嗯，好例子，条理果然清晰。。。
作者: shc0072008 时间: 2016-12-3 18:47
嗯，学习了，期待工作中多学习了
作者: 菜菜1992 时间: 2021-3-5 12:11
很好的学习案例
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