参数化设计,
旨在通过定义物体之间的逻辑关系,由用户在输入变量与输出结果之间建立联系,从而定义最终结果对输入参数的响应逻辑,进而影响最终设计的一种设计方法。
这种方法关注的是事物之间的逻辑联系而非具体形式,将设计过程中的数据变量化的同时建立起相互间的约束,是一种多维的参数化过程,其工作模式可抽象为“输入-逻辑作用-反馈”。
在这里,所有你需要的物料有:一个灯座(宜家有售),Rhino 和 Grasshopper(以及Grasshopper的插件Lunchbox),至少一台3D打印机。
下面,开始设计过程介绍:
首先,初步丈量一下你手头上的灯座,最重要的尺寸是灯头的半径。因为灯罩是坐在灯头上的,这一尺寸会直接影响到灯罩基座的尺寸。我手上的灯头尺寸是37MM,OK ,掏出小本本记下来。
然后大致丈量出其他部件的尺寸,在Rhino里建出简单模型。
这一步骤一是为了两处灯头的尺寸,用以设计灯罩与灯座的接合点,二是为了在设计过程中可以更好更直观的查看、调整设计的尺寸。第二步,根据感觉(的确是根据感觉,你想要多大的灯罩你就画多大)设定灯罩大小。我在这里灯罩基准面的尺寸是260MMX 260MM,并将该平面与灯头中心点对齐(点随便取,只是为了居中、对称)。
第三步,将平面Rebuild,从而产生更多的平面控制UV线,再通过“控制点”命令让平面上与灯泡接触的位置隆起。
具体幅度大家自行把握,让灯罩可以包裹住灯泡并且有5-10MM的间距即可
第四步,将曲面菱形化。
我们的Grasshopper(以下简称GH)大神出场了。分别用Surface运算器和Point运算器将刚才调整好的曲面和那个中心点(该点在后续步骤中统一称为“原初中心点”)拾取(拾取的通俗解释就是让一个物体从Rhino中链接到GH中),接入Lunchbox的Diamonds运算器(将一个曲面菱形化),通过视觉效果调整细分值,(我这里是U方向56份,V方向62份)拟合成一个菱形化的曲面。
第五步,作出一级层次上的渐变开洞效果。
通过GH中的Brepframe运算器和Area运算器,求出每个菱形的中心点,并求出这些点与上一步所拾取的中心点之间的距离。
根据这些距离的大小,让每个菱形等比例缩小,获得“离中心点越近,菱形越大,离终点越远,菱形越小的”效果(这些菱形在下一步中会成为开孔)。
第六步,作出二级层次上的渐变“鱼眼”效果。
将上一步所求得的每一个菱形在XOY平面上的点连线,并同样根据该菱形中心点与原初中心点之间的距离,取得间距不一的两点,(距离原初中心点越近,两点间的间距越大),这样的操作会获得离中心点越近,鱼眼左右两片越开敞,反之越闭合的效果。
第七步,裁切,生成形体。
将超出260MM X 260MM的形体裁剪,然后将上几步生成的形体join在一起,灯的一片就形成了。由于要用到3D打印,所以需要将片状物作出厚度,可以用Extrudesrf或者Offsetsrf命令实现。为了保证强度,这里设置的厚度为3MM。
PS:如果这里你需要自行3D打印,那么要非常注意曲面的闭合情况。
3D打印要求所有的曲面是完全封闭的,也就是说里面倒上水它漏不出去!
基本上所有的模型都会存在不封闭的情况,其中80%还是需要你手动进行修复。
这时候可以用到Showedges命令显示所有没有封闭的曲面,非常麻烦。
第八步,作出底座和连接加强杆,导出.Stl文件。
到这里,参数化建模工作结束,但是你如果想把它做出来,还需要一些步骤。
第九步,将stl文件导入Cura,Makerbot等3D打印准备软件,设置一系列参数,调试机器后开始打印即可。
最后,打印完成后无缝拼接在一起,灯就做成了~