文/何鑫 伍健 張玲玉

1 引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)（簡稱CAID）以其易保存、易修改、表現(xiàn)能力強(qiáng)和數(shù)控程度高等優(yōu)勢，在設(shè)計(jì)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，極大地提高了設(shè)計(jì)效率。Photoshop、CorelDRAW、Rhino（犀 牛）、3ds Max、Pro/E等設(shè)計(jì)軟件，已然成為大多數(shù)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生必修軟件課程。據(jù)悉，現(xiàn)階段我國高校產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)使用的三維設(shè)計(jì)軟件，已經(jīng)由早期的3DMAX、UG逐步過渡到以Rhino（犀牛）為主，通過Rhino進(jìn)行三維建模，然后在V-Ray或者KeyShot中進(jìn)行渲染，最終達(dá)到逼真的產(chǎn)品展示效果。

Rhino文件大小相比其它三維軟件要小很多，電腦配置要求也相對較低。Rhino涵蓋了所有的NURBS曲面建模功能，不僅可以輔助設(shè)計(jì)師快速的進(jìn)行產(chǎn)品三維建模，還具有40余種輸出格式，與生產(chǎn)制造相接軌。例如，通過Rhino導(dǎo)出的文件經(jīng)過編輯可直接使用3D打印機(jī)快速打樣，用來檢驗(yàn)產(chǎn)品造型、結(jié)構(gòu)的合理性。

大多數(shù)研究中只對犀牛軟件在快速建模、曲面表現(xiàn)、KeyShot后期渲染等功能進(jìn)行了介紹，對其工程圖出圖方面的運(yùn)用介紹相對較少。目前，大多數(shù)設(shè)計(jì)師及學(xué)生繪制工程圖時(shí)都是先將Rhino建立好的模型制作成2D圖形，然后保存為Dwg或者是dxf格式，再到CAD軟件中進(jìn)行后期處理出圖。該方法不僅要求設(shè)計(jì)師及學(xué)生熟練使用AutoCAD等軟件，而且后期線條處理繁瑣，無法避免模型或產(chǎn)品后期修改的問題。通過對Rhino繪圖功能進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)Rhino1.1就提供了一整套的出圖工具，更新至Rhino6，其出圖功能更加完善，具有和AutoCAD一樣的標(biāo)注功能，圖紙配置更加便捷，Make2D出圖更為迅速，能很好地幫助設(shè)計(jì)師繪制出符合國標(biāo)的工程圖來，省去很多出圖繁瑣環(huán)節(jié)，留出更多的時(shí)間用于設(shè)計(jì)。

圖1：所需工具命令

2 Rhino6常用出圖工具

2.1 工作視窗

Rhino具有兩種不同的工作視窗，模型工作視窗和圖紙配置工作視窗。在模型工作視窗可使用適當(dāng)?shù)膯挝慌c精確度建立曲面或?qū)嶓w模型。在圖紙配置模式中可以設(shè)定圖紙配置和打印設(shè)置，管理圖紙配置中模型與圖層的可見性，以及線型屬性，還可以在圖紙配置工作視窗建立模型不同角度的子視圖并做注解。例如：生產(chǎn)時(shí)的注意事項(xiàng)、材質(zhì)、一般性附注、標(biāo)題、批準(zhǔn)區(qū)塊和比例尺等。

設(shè)計(jì)師可以通過繪圖區(qū)底部的標(biāo)簽對工作視窗進(jìn)行切換，ViewportTabs 指令可以顯示/隱藏工作視窗切換標(biāo)簽。圖紙配置工作視窗可以包含數(shù)個(gè)子工作視窗，子工作視窗可以顯示模型不同角度的視圖，子工作視窗有獨(dú)立的工作視窗屬性與物件屬性，子工作視窗邊框的打印顏色、打印線寬與不打印等都可以在子工作視窗的物件屬性中進(jìn)行設(shè)定。

2.2 Rhino常用出圖工具

在Rhino的工具列中，出圖工具列包含了所有的出圖標(biāo)注工具，標(biāo)準(zhǔn)工具列中也有相應(yīng)的注釋工具，這些工具保證了Rhino進(jìn)行工程圖出圖功能的實(shí)現(xiàn)。工程圖/生產(chǎn)圖所需工具命令如圖1所示。

3 Rhino繪制工程圖方法和技巧

在Rhino 6環(huán)境中，通過Make2D與圖紙配置工具的使用，可以更快更好的制作2D圖紙。Rhino繪制工程圖出圖流程為：首先繪制好產(chǎn)品模型；接著通過模型創(chuàng)建其三視圖，進(jìn)行標(biāo)注尺寸及注解；再次進(jìn)行后期的細(xì)節(jié)處理；最后進(jìn)行打印設(shè)置，輸出至指定打印機(jī)打印出圖。下面以軸承座為例，通過繪制其工程圖來說明繪圖過程。

其制圖流程如圖2所示。

3.1 快速創(chuàng)建三視圖

圖2：制圖流程圖

使用命令Make2D創(chuàng)建物件的三視圖：【出圖】—【建立2D圖面】【2D 頁面選項(xiàng)】。首先選擇命令，選取要建立2D圖面的物體，按Enter或者鼠標(biāo)右鍵完成。其次對彈出的頁面選項(xiàng)進(jìn)行設(shè)定，點(diǎn)選或勾選投影方式、從輸入的物件、隱藏線、建立群組等需求選項(xiàng)。確定后計(jì)算出的投影視圖被放置于XY平面，在計(jì)算過程中會自動將各類線歸置到相應(yīng)的圖層，便于設(shè)計(jì)師管理及操作。得出結(jié)果如圖3所示。

3.2 視圖調(diào)整

根據(jù)需求，使用命令【標(biāo)準(zhǔn)】—【群組】【移動】【對齊】等常用工具對Make2D生成的視圖進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。將Make2D生成的視圖分別進(jìn)行群組，以便移動等操作；根據(jù)圖面的排布將群組好的視圖移動至合適的位置，以便更好的標(biāo)注與出圖。若Make2D生成的四個(gè)視圖不能滿足需求時(shí)，可以在工作視窗中設(shè)置需要的視圖面（如Back或者Right），再次進(jìn)行Make2d則點(diǎn)選視圖投影方式，即可得到需要的視圖。

3.3 生成圖紙配置

使用命令【出圖】—【新增圖紙配置】【新增子視圖】，【屬性】【子視圖】等出圖工具建立圖面內(nèi)容。選擇命令【新增圖紙配置】后，根據(jù)自己的需求對打印機(jī)、圖紙尺寸、圖紙方向、初始視圖數(shù)等進(jìn)行選擇并確定，確認(rèn)后系統(tǒng)將自動轉(zhuǎn)入圖紙配置工作視窗。選擇命令【新增子視圖】，選擇需要投影的圖面（一般默認(rèn)Top面），在圖紙配置工作視窗中框畫出視圖顯示區(qū)間，雙擊顯示區(qū)間進(jìn)行選中，通過鼠標(biāo)滾輪操作調(diào)整至需要的視窗（鼠標(biāo)操作方式與模型視窗操作方式一致），再次雙擊選中區(qū)間即可跳出區(qū)間選中。單擊選中子視圖后使用命令【屬性】—【子視圖】可以對子視圖縮放比進(jìn)行設(shè)置，通過子視圖外框的控制點(diǎn)和操作軸也可以對視圖外框進(jìn)行設(shè)置（控制點(diǎn)和操作軸的改變不影響視圖縮放比）?？傻贸鼋Y(jié)果如圖4所示。

3.4 創(chuàng)建剖視圖

圖3：Make2D生成三視圖效果

使用命令【標(biāo)準(zhǔn)】—【工作視圖配置】—【新增截平圖】和Make2D建立剖立面。選擇一個(gè)視圖（如Right）幫助創(chuàng)建剖立面，選擇命令【新增截平圖】完成剖面的創(chuàng)建，通過命令Make2D將創(chuàng)建好的面投影至Top視圖中。為不影響剖面的創(chuàng)建，僅對可見線進(jìn)行破面，可以將不可見線的圖層隱藏掉。選擇命令【出圖】—【剖面線】，對需要進(jìn)行剖面的區(qū)域進(jìn)行剖面，當(dāng)然通過命令【標(biāo)準(zhǔn)】—【從物件建立曲線】—【斷面線】，也可以進(jìn)行剖面的建立?？傻贸鼋Y(jié)果如圖5所示。

圖5：剖視圖

3.5 尺寸標(biāo)注

Rhino進(jìn)行尺寸標(biāo)注時(shí)，使用到的【直線尺寸標(biāo)注】【對齊尺寸標(biāo)注】【角度尺寸標(biāo)注】【半徑尺寸標(biāo)注】【標(biāo)注引線】等工具，與傳統(tǒng)的CAD標(biāo)注方式是一樣的。特別需要注意的是進(jìn)行尺寸標(biāo)注時(shí)，需要保證對比例的設(shè)置以及樣式的選擇。使用命令【工具】—【選項(xiàng)】—【注解樣式】可以對注解樣式進(jìn)行設(shè)置，其中包括了模型空間比、字體、文本、長度單位以及公差等內(nèi)容的設(shè)置。使用命令【云線】可用作相關(guān)指引，而且Rhino支持了標(biāo)準(zhǔn)圖框的導(dǎo)入,最后只需導(dǎo)入設(shè)置好的A3圖框，完善相關(guān)圖框信息和技術(shù)要求即可?？傻贸鼋Y(jié)果如圖6所示。

3.6 打印設(shè)置

設(shè)置打印前準(zhǔn)備：使用【圖層】—【線型】【打印線寬】【打印顏色】等命令在圖層里面對打印的線型、線寬以及打印的顏色等內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置，進(jìn)行該操作時(shí)可以將工作視窗調(diào)整為打印預(yù)覽模式，以便更好的進(jìn)行打印設(shè)置。

完成打印前準(zhǔn)備后，使用命令【出圖】—【打印設(shè)置】，彈出打印設(shè)置對話框，該打印設(shè)定對話框的左邊是目標(biāo)、邊界、可見性、線型與線寬等打印設(shè)置相關(guān)信息，右邊是即實(shí)更新的預(yù)覽畫面，對打印機(jī)、圖紙大小、打印張數(shù)等基本信息進(jìn)行設(shè)定后，即可打印得出需要的工程圖紙。當(dāng)然不經(jīng)過前期的打印準(zhǔn)備，直接在打印設(shè)置里面進(jìn)行線型參數(shù)的設(shè)定也可以達(dá)到出圖需求?？傻贸鼋Y(jié)果如圖7所示。

4 結(jié)論

對Rhino工程圖出圖功能進(jìn)行研究，得出Rhino不僅可以快捷高效地建立三維模型，且可以進(jìn)行參數(shù)化尺寸輸入，精確繪圖。因個(gè)人的操作習(xí)慣不同，繪制圖形的先后和調(diào)用的命令也會不同，但必須保證其投影及比例關(guān)系。經(jīng)過適當(dāng)后續(xù)處理(如尺寸標(biāo)注和技術(shù)注解)，可成功生成符合國標(biāo)的二維工程圖（零件圖、生產(chǎn)圖），極大地縮短設(shè)計(jì)周期。隨著Rhino功能不斷的增強(qiáng)，使用Rhino的出圖功能來解決工程圖出圖問題，可以方便、快捷的幫助設(shè)計(jì)師完成出圖流程，提高設(shè)計(jì)效率。

圖6：尺寸標(biāo)注效果

圖7：打印前最終結(jié)果