3.7 综合实战—儿童玩具车造型
◎ 引入文件：动手操作\源文件\Ch03\儿童玩具车\ top.jpg、front.jpg、right.jpg
◎ 结果文件：动手操作\结果文件\Ch03\儿童玩具车.prt
◎ 视频文件：视频\Ch03\儿童玩具车造型.avi
本节以一个时髦的玩具车造型设计作为本章的基本操作的综合应用案例。
本例玩具车造型图片如图3-83所示，属于儿童的最时髦的一辆车，后面的发条状物体具备发条功能，非常有趣。
图3-83 时髦的儿童玩具车
3.7.1 导入背景图片
操作步骤如下：
01 新建Rhino模型文件。
02 为了保证导入的背景图片的比例一致，需要先在3个基本视窗中绘制大小相等的矩形，用来限制图片的位置。执行【曲线】|【矩形】|【角对角】命令，或者在左侧工具列中单击【矩形：角对角】按钮
，在3个视窗中绘制矩形曲线，如图3-84所示。
图3-84 在3个视窗中绘制矩形
03 在Right视窗处于激活状态下，执行【查看】|【背景图】|【放置】命令，将与当前视图对应的剃须刀图片依据矩形曲线的两个对角，放置到视图中。用同样的方法，在Front和Top视窗中，导入玩具车的背景图片，如图3-85所示。
图3-85 放置背景图
04 选中工作视窗中的Top视窗，然后在【工作平面】标签下单击【设定工作平面为世界Top】按钮
，设置工作平面。同理，选择Front视窗设定工作平面为Front、选择Right视窗设定为Right工作平面。
05 删除不再使用的矩形曲线。利用【工作视窗配置】标签下的【移动背景图】命令，将Top视窗和Right视窗中的背景图移动，在Top视窗中使玩具车图形的水平中心线与工作坐标系的X轴重合，在Right视窗中使玩具车图形的竖直中心线与工作坐标系的Z轴重合，如图3-86所示。
图3-86 移动背景图片
技术要点
如果移动时由于格点的间距过大（默认为1），可以通过设置【Rhino选项】对话框中的【格线】的锁定间距达到精确平移（或更小值），如图3-87所示。
图3-87 设置锁定间距
3.7.2 制作玩具车壳体
依据参考图片创建出玩具车上身体曲面的轮廓线。使用【网线建立曲面】命令，构建出玩具车上身主题曲面。使用圆角工具对主体曲面进行编辑。制作完成的玩具车壳体如图3-88所示。
图3-88 玩具车壳体
操作步骤如下：
01 执行【曲线】|【自由造型】|【内插点】命令，在Top视窗中依据其中的背景参考图片，绘制一条轮廓曲线1，如图3-89所示。
图3-89 绘制自由造型曲线1
02 然后执行【曲线】|【直线】|【单一直线】命令，在Front视窗中绘制直线2，如图3-90所示。
图3-90 绘制直线2
技术要点
需要注意的是，曲线2两端的编辑点必须与曲线1相交。
03 利用【内插点】命令在Top视窗中绘制曲线3，可以正交绘制，注意上下编辑点的数量一致。然后分别在Front视窗和Right视窗中调整编辑点的位置（尽量做到对称），结果如图3-91所示。
图3-91 绘制曲线3
04 同理，再绘制出曲线4和曲线5，如图3-92、图3-93所示。
图3-92 绘制曲线4
图3-93 绘制曲线5
05 执行【编辑】|【分割】命令，选择曲线1进行分割（用曲线2进行分割），如图3-94所示。
图3-94 分割曲线1
06 在【曲面工具】标签下的左侧边栏工具列中单击【从网线建立曲面】按钮
，先选择任意两条曲线并按Enter键确认，选取第一方向的曲线，右击后再依次选取第二方向的曲线，最后右击，弹出【以网线建立曲面】对话框，如图3-95所示。
图3-95 选择要建立曲面的网线
07 保留对话框的默认设置，单击【确定】按钮完成曲面1的创建，如图3-96所示。
图3-96 创建曲面1
08 在Front视窗中执行【曲线】|【圆】|【三点】命令，以背景图中轮胎外形轮廓来确定3点，绘制出如图3-97所示的圆曲线。
图3-97 绘制圆曲线
09 在【曲线工具】标签下单击【偏移曲线】按钮
，将圆曲线向外偏移0.5，如图3-98所示。
图3-98 绘制偏移曲线
10 利用【直线】命令，在Front视窗中以坐标（0,0,0）为起点绘制一条水平直线，如图3-99所示。此直线用来修剪上步骤绘制的偏移曲线。
图3-99 绘制水平直线
11 在【曲线工具】标签下单击【截断曲线】按钮
，或者执行【曲线】|【曲线编辑工具】|【截断曲线】命令，在Front视窗中用水平直线来截断偏移曲线，如图3-100所示。
图3-100 截断曲线
技术要点
选择删除起点和终点时最好在Perspective视窗中进行，在其他视窗中容易选中圆的象限点，圆的圆心有可能不在水平直线上，如若按此进行截断，那么后面的操作会变得非常麻烦。毕竟圆是参照背景图片绘制的，圆心存在一定的误差。
12 执行【曲面】|【挤出曲线】|【直线】命令，然后选择修剪后的偏移曲线向两侧拉出曲面，长度可以参考Right视窗和Top视窗中的背景图片，如图3-101所示。
图3-101 创建挤出曲面2
13 执行【编辑】|【修剪】命令，先选择网格曲面为切割用物件，右击后再选择网格曲面内的挤出曲面作为要修剪的物件，最后右击完成修剪，如图3-102所示。
图3-102 修剪挤出曲面
技术要点
选取要修剪的物件时需要注意的是，光标选取位置就是被修剪掉的部分。
14 同理，再执行【修剪】命令，反过来选取挤出曲面为切割用物件，选取挤出曲面内的网格曲面为要修剪的物件，修剪结果如图3-103所示。
图3-103 修剪网格曲面
15 利用相同操作，修剪另一侧的网格曲面。
16 在Front视窗中绘制如图3-104所示的偏移曲线，且偏移距离为0.5。
图3-104 绘制偏移曲线
17 然后利用【修剪】命令，用偏移曲线来修剪网格曲面，如图3-105所示。
图3-105 修剪网格曲面
18 在Top视窗中绘制如图3-106所示的水平直线，然后执行【变动】|【镜像】命令，将直线镜像至起点为（0,0,0）的水平镜像中心线的另一侧。
图3-106 绘制水平直线并镜像至另一侧
19 利用【修剪】命令，用直线来修剪网格曲面，如图3-107所示。
图3-107 修剪网格曲面
20 接下来需要在两个分离的曲面之间创建过渡曲面。执行【曲面】|【混接曲面】命令，选择创建如图3-108所示的混接曲面。
图3-108 创建混接曲面
技术要点
如果混接曲面中间部分的连续性不是很好，也可单击对话框中的【加入截面】按钮，在中间部分添加新的截面，并拖动编辑点来改变曲率连续性，如图3-109所示。此外，曲面间至少是相切连续（Rhino中指“正切”），这样才能保证曲面的平滑度。
图3-109 添加新的截面便于调整曲率
技术要点
如果混接曲面底部边缘曲线与其他边缘曲线不在同一平面，可以延伸混接曲面，然后绘制一条水平直线进行修剪。
21 同理，在另一侧也创建混接曲面。
22 接下来执行【曲面】|【挤出曲线】|【彩带】命令，依次选择边缘曲线创建彩带曲面（距离为0.3），即为轮眉，如图3-110所示。
图3-110 创建彩带曲面
23 同理，在另一侧也创建出轮眉曲面。执行【实体】|【并集】命令，将所有曲面求和。如果求和不了，可以执行【差集】命令解决。布尔运算结果如图3-111所示。
图3-111 布尔操作所有曲面
技术要点
如果并集操作失败，说明曲面之间有重叠，故不能求和。同理，如果差集操作失败，说明曲面之间有缝隙，因此，两个命令轮流操作即可解决曲面不能合并问题。如果用【合并曲面】命令来合并曲面，对曲面要求是很高的，一般不赞同用此方法操作。
24 执行【实体】|【边缘圆角】|【不等距边缘圆角】命令，选择轮眉曲面的边缘创建半径为0.1的等距圆角，如图3-112所示。
图3-112 创建等距的圆角
25 在Front视窗中绘制一条水平的辅助线，在Right视窗中辅助线端点绘制直径为2的圆，如图3-113所示。
图3-113 绘制圆
26 然后利用【直线挤出】命令创建挤出曲面，如图3-114所示。
图3-114 创建直线挤出曲面
27 利用【修剪】命令，将直线挤出曲面和整个车身曲面两两相互修剪，结果如图3-115所示。
图3-115 修剪曲面操作
28 利用【差集】命令，对车身曲面和修剪后的挤出曲面进行求差，然后创建直径为0.3的等距圆角，如图3-116所示。
图3-116 创建圆角
29 在Front视窗中绘制两条斜线，如图3-117所示。
图3-117 绘制斜线
30 然后执行【曲面】|【旋转】命令，用短斜线绕长斜线旋转而创建旋转曲面，如图3-118所示。
图3-118 创建旋转曲面
31 利用【修剪】命令，将旋转曲面和车身曲面相互修剪，得到如图3-119所示的结果。
图3-119 修剪曲面操作
32 利用【差集】命令，将车身曲面和修剪后的旋转曲面进行布尔求差操作。然后再利用【不等距边缘圆角】命令，创建直径为0.3的等距圆角，如图3-120所示。
图3-120 创建等距圆角
33 同理，再制作如图3-121所示的方向盘位置的固定座。
图3-121 创建方向盘固定座
34 执行【实体】|【偏移】命令，选中布尔运算后的曲面创建偏移实体，且偏移距离为0.2，向内偏移，如图3-122所示。命令行操作提示如下：
图3-122 创建偏移实体
3.7.3 制作车轮
操作步骤如下：
01 在Top视窗中参考之前绘制的轮子边缘曲线，绘制一条与其垂直的的辅助线，然后再继续绘制作为旋转截面曲线的封闭轮廓，如图3-123所示。
图3-123 绘制辅助曲线和旋转截面曲线
02 执行【曲面】|【旋转】命令，创建如图3-124所示的旋转曲面。
图3-124 创建旋转曲面
03 利用【不等距边缘圆角】命令，创建旋转曲面上的圆角（圆角半径0.2），如图3-125所示。其余边缘创建圆角半径为0.1的圆角，如图3-126所示。
图3-125 创建半径为0.2的圆角
图3-126 创建半径为0.1的圆角
04 执行【变动】|【复制】命令，在Right视窗中将车轮向右和向左复制至与背景图片重合位置，如图3-127所示。
图3-127 移动车轮
技术要点
注意，移动、复制车轮时还要参考Front视窗中的车轮曲线。
05 在Right视窗中将中间的车轮利用【变动】|【移动】命令移动至坐标系中心，然后在Front视窗中移动中间车轮到后面，如图3-128所示。
图3-128 移动中间车轮
3.7.4 制作其他器件
操作步骤如下：
01 利用【多重直线】命令，在Front视窗中绘制如图3-129所示的多重曲线。
图3-129 绘制多重直线
02 利用【圆：与工作平面垂直、直径】命令，首先在Front视窗中确定直径起点、直径终点，完成圆的创建，如图3-130所示。
图3-130 绘制椭圆
03 利用【圆：中心点、半径】命令，首先在Front视窗中确定圆心，然后绘制直径为0.7的圆，如图3-131所示。
图3-131 绘制圆心、半径圆
04 同理，再执行【圆：环绕曲线】命令，在Front视窗中也绘制如图3-132所示的直径为0.7的圆。
图3-132 绘制环绕曲线圆
05 执行【曲面】|【单轨扫掠】命令，创建扫掠曲面，如图3-133所示。
图3-133 创建扫掠曲面
06 同理，创建另一个单轨扫掠曲面。
07 利用【直线】命令绘制如图3-134所示的直线。
图3-134 绘制直线
08 利用【圆：环绕曲线】命令，在Front视窗绘制直径为0.6的圆，如图3-135所示。
图3-135 绘制圆
09 执行【曲面】|【单轨扫掠】命令，创建扫掠曲面，如图3-136所示。
图3-136 创建扫掠曲面
10 执行【曲面】|【平面曲线】命令，在上步骤扫掠曲面两端创建封闭曲面，并进行【差集】操作，如图3-137所示。
图3-137 创建平面曲面并求差
11 利用【曲线工具】标签下的【直线】、【圆弧：起点、终点、通过点】、【圆：中心点、半径】、【镜像】及【曲线圆角】等命令，在Right视窗中绘制如图3-138所示的曲线。
图3-138 绘制曲线
12 执行【实体】|【挤出平面曲线】|【直线】命令，创建挤出单侧长度为0.4（两侧为0.2）的挤出实体，如图3-139所示。
图3-139 创建挤出实体
13 执行【尺寸标注】|【角度尺寸标注】命令，在Front视窗中测量两直线之间的夹角，如图3-140所示。
图3-140 测量两直线角度
14 根据测量的角度，执行【变动】|【旋转】命令，将挤出实体旋转，如图3-141所示。
图3-141 旋转挤出实体
15 利用【移动】命令，将挤出实体水平移动到参考曲线端点上，如图3-142所示。
图3-142 平移挤出实体
16 利用【并集】命令，将挤出实体与前面（步骤10）创建的求差后的柱形实体求和毛乳头3-143所示。然后利用【不等距边缘圆角】命令创建半径为0.1的圆角。
图3-143 并集操作
17 隐藏所有曲线，儿童玩具车造型完成，结果如图3-144所示。
图3-144 设计完成的儿童玩具车