Grasshopper参数化建模技术
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作者程罡
出版社清华大学出版社
ISBN9787302468424
出版时间2017-05
装帧平装
开本16开
定价49元
货号25077941
上书时间2024-10-20
商品详情
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前言
前 言
自从有了计算机以来，设计师们就梦想着实现设计的自动化。到了20世纪60—70年代，计算机开始协助设计师完成复杂的计算，或者绘制规则的工程图纸。但是通过计算机将产品的设计要求和工程师的设计思想，直接变成可用的工程图纸或者数控加工指令，在当时是不可能办到的。
20世纪80年代初，AutoCAD软件问世，标志着计算机辅助设计大众化时代的到来，到了20世纪90年代中期，随着个人计算机的普及，特别是Windows操作系统的出现，大量原来只能在工作站上运行的计算机辅助设计软件纷纷向PC上移植。1997年，CAD历史上一个重要的版本AutoCAD R14推出，所见即所得的操作方式，可以使没有多少计算机基础的人士快速掌握计算机绘图技术，使计算机辅助设计很快成为行业标准，彻底替代了传统的手工绘图，引领了一次设计方法上的革命。
进入21世纪，计算机辅助设计继续向智能化、多元化的方向发展。机械和建筑设计的复杂性、多样性和灵活性要求设计自动化必须走参数化的路子。自从以Pro／Engineer(机械)和Revit Building(建筑)等为代表的基于特征造型的参数化设计系统问世以来，在此基础上实现设计的自动化已经变得切实可行。参数化设计技术是计算机辅助设计技术的又一次巨大的飞跃，目前先进的计算机辅助设计软件大部分实现了参数化。
本书讲解的是参数化设计软件的一枝奇葩——Grasshopper。Grasshopper并非一个独立的软件，而是一款在Rhino环境下运行的采用参数化方式生成模型的插件。不同于Rhino Script，Grasshopper不需要太多任何的程序语言知识，就可以通过一些简单的流程方法达到设计师所想要的模型。
不同于Pro／Engineer和Revit Building这样用途鲜明的参数化软件，Grasshopper更加全能！无论机械设计、艺术设计还是建筑设计，Grasshopper都游刃有余、运用自如。Grasshopper强大的逻辑建模功能可以在短时间内生产大量结果，并以此进行对比分析，优化设计结果。
Grasshopper的学习也应当秉承由浅入深、循序渐进的原则，掌握基础操作的同时建立起Grasshopper的基本思维模式。根据笔者多年研究和自身用户的总结，要学好Grasshopper必须把握好以下3个关键环节。
* 熟练掌握数据类型、数据结构和相关运算器。
* 熟练掌握各种建模的运算器。
* 熟练掌握内部编程语言和可以调用的函数。
其中的条是关键之关键，务必优先掌握。
本书对基础命令和运算器做了详细的讲解和运用，希望能为学习Grasshopper的读者提供一个入门的基石。
本书在写作过程中参考了国内外专家高手的一些制作方法，并使用了一些相关图片资料，并尽量地在书中做出了标注，但是由于条件所限，不能一一告知，在此一并表示衷心感谢！
由于作者水平所限，本书错漏之处在所难免，也恳请国内外专家高手不吝赐教，多多交流沟通。
编 者
导语摘要本书是一本讲解参数化建模软件Grasshopper的技术专著，参考国内外*研究成果，对Grasshopper做了深入浅出的讲解，同时配有大量独具特色的案例，使读者能在较短的时间内掌握该软件的主要理念和重要的制作技法，从而能较快地运用该软件解决工作、设计中遇到的各种建模问题。
本书分为上下两篇，上篇为基础篇，包括第1～7章，主要讲解Grasshopper的基本操作和常用运算器。下篇为案例篇，包括第8～11章，详细讲解了一个综合性案例——摩天大楼的建模。
本书适合从事建筑设计、机械设计、艺术设计、工业设计的人士和CG爱好者参阅，也可以作为高职类院校相关课程的教材和教参使用。
作者简介
程罡，高级工程师。从事计算机数字图形、图像、3D动画、三维数值城市、虚拟现实技术近二十年。
目录目 录
第1章 Grasshopper概述.... 1
1.1 参数化设计和Grasshopper 2
1.1.1 什么是参数化设计... 2
1.1.2 参数化建模与手工建模... 2
1.1.3 什么是Grasshopper 5
1.1.4
Grasshopper的运用... 6
1.2 Grasshopper的下载和安装... 10
1.2.1
Grasshopper的下载... 10
1.2.2
Grasshopper的安装... 11
1.3 打开Grasshopper和Grasshopper的
界面... 12
1.3.1
Grasshopper的加载... 12
1.3.2
Grasshopper的界面... 13
1.4 运算器详解... 17
1.4.1 运算器的构成... 17
1.4.2 运算器信息... 17
1.4.3 运算器和参数... 18
1.4.4 运算器图标的显示... 19
1.4.5 运算器的数据管理... 20
本章小结... 22
第2章 Grasshopper初步.... 23
2.1 从点的绘制开始... 24
2.1.1 点的创建... 24
2.1.2 创建滑块运算器... 25
2.1.3 滑块运算器的复制... 26
2.1.4 编辑滑块运算器的属性... 28
2.2 曲线和样条线的绘制... 30
2.2.1 绘制另一个点... 30
2.2.2 创建Line运算器... 31
2.2.3 创建样条线... 31
2.3 数据匹配... 32
2.3.1 如何用两个滑块控制一个
属性... 32
2.3.2 创建Panel运算器... 33
2.3.3
Shortest List运算器... 36
2.3.4
Longest List运算器... 38
2.3.5
Cross Reference运算器... 39
2.4 一个简单的案例——水波纹的制作... 41
本章小结... 44
第3章 功能和控制.... 45
3.1 在表格中创建多重物体... 46
3.1.1 创建系列圆... 46
3.1.2 改变系列圆的起点... 47
3.1.3 显示系列圆的信息... 48
3.1.4 动态改变系列圆的半径... 48
3.2 创建系列直线段... 49
3.2.1 直线的创建... 49
3.2.2 创建系列直线... 50
3.2.3
Range运算器的功用... 51
3.2.4 动态系列线的设置... 53
3.2.5
Addition运算器... 54
3.2.6 设置扭曲效果... 56
3.3 使用数学功能绘制曲线... 57
3.3.1 创建曲线分布顶点... 57
3.3.2 创建正弦曲线... 58
3.4 控制和表格... 59
3.4.1 创建系列圆... 59
3.4.2 圆圈的挤压... 61
3.4.3 设置挤压高度... 62
3.4.4
Item运算器... 62
3.4.5
Cull运算器... 65
3.5 变换操作... 67
3.5.1 Box运算器... 67
3.5.2
Move运算器... 68
3.6 形状图表... 69
3.6.1
Graph运算器... 69
3.6.2
Scale运算器... 71
3.6.3 减法运算器... 72
3.6.4 控制系列Box的外轮廓... 72
本章小结... 74
第4章 在曲面上做造型.... 75
4.1 导入几何体... 76
4.1.1 打开Rhino模型... 76
4.1.2
Surface运算器... 76
4.1.3 显示效果的设置... 77
4.2 次表面细分... 80
4.2.1 细分运算器... 80
4.2.2 细分参数的设置... 80
4.3 扭曲长方体... 81
4.3.1 创建表面长方体... 81
4.3.2 曲面的细分... 82
4.3.3 细分长方体的厚度控制... 83
4.4 变形参照几何体... 84
4.4.1 在Rhino中创建四棱锥... 84
4.4.2
Geometry运算器... 85
4.4.3
Morph运算器... 86
4.5 完成多次变形操作... 87
4.5.1 在Rhino中创建变形参照
对象... 87
4.5.2 拾取多个对象... 88
4.5.3 使用Longest运算器... 89
本章小结... 90
第5章 案例——螺旋塔的建模.... 91
5.1 项目简介... 92
5.1.1 旋转中心简介... 92
5.1.2 横截面的绘制... 93
5.2 扭转楼板的轮廓曲线... 95
5.2.1 转换GH曲线... 95
5.2.2 创建系列轮廓线... 96
5.2.3 创建群组... 96
5.2.4 另一组运算器... 98
5.2.5 加法运算器... 100
5.3 创建核心... 101
5.3.1 挤压中心圆... 101
5.3.2 加法和乘法运算器... 102
5.4 扭转楼板轮廓曲线... 103
5.4.1 在Rhino中创建四棱锥... 103
5.4.2 扭转轴的设置... 104
5.4.3 控制轮廓曲线的扭转... 105
5.4.4 除法运算器... 105
5.4.5 弧度运算器... 106
5.4.6
Range运算器的使用... 107
5.4.7 表达式的运用... 107
5.4.8 移动核心... 109
5.5 设置楼板的厚度... 109
5.5.1 创建4个运算器... 109
5.5.2 运算器的连接... 110
5.6 外立面的生成... 111
5.6.1 放样运算器的运用... 111
5.6.2 Sub
List运算器... 113
5.6.3 多个局部的外立面生成... 114
5.7 高效率地使用范围和序列运算器... 116
5.7.1
Integer运算器... 116
5.7.2 整数运算器的连接... 117
5.7.3 删除单独的Dom运算器... 117
5.8 总结和反思... 118
5.8.1 简单的材质设置... 118
5.8.2 遥控参数设置... 121
本章小结... 122
第6章 数据树详解.... 123
6.1 数据树介绍... 124
6.1.1 什么是数据树... 124
6.1.2 数据的行为... 125
6.2 展平、融合与移植... 127
6.2.1 展平数据树... 127
6.2.2 融合数据树... 128
6.2.3 移植数据树... 129
6.3 连接曲线上对应的点... 129
6.3.1 创建曲线... 129
6.3.2 细分曲线... 130
6.3.3 查看顶点数据... 131
6.3.4
Path Mapper运算器... 132
6.3.5 圆圈的复制... 133
6.4 桁架曲面的构建... 134
6.4.1 创建GH曲面... 134
6.4.2 曲面的细分... 135
6.4.3 图层的设置... 135
6.4.4 收集顶点... 136
6.4.5 分支顶点... 137
6.4.6 构建立体网格模型... 139
6.5 制作桁架的另一种方法... 141
6.5.1 GH创建系列圆圈... 142
6.5.2 改变系列圆圈的轮廓... 143
6.5.3 顶点的连线... 145
6.5.4 扭转曲线... 146
6.5.5 双螺旋曲线的构建... 148
6.5.6 构建立体网格... 149
本章小结... 150
第7章 使用Galapagos进行优化
和提升.... 151
7.1 什么是Galapagos. 152
7.1.1
Galapagos概述... 152
7.1.2 关于进化求解程序... 152
7.1.3
Galapagos的运行特点... 153
7.2 一个简单的案例——如何设置
Galapagos. 156
7.2.1 求差值的运算器设置... 156
7.2.2 加载Galapagos. 157
7.2.3
Galapagos的解算... 158
7.3 第二个案例——优化参数达到目标
面积... 160
7.3.1 加载GH场景... 160
7.3.2 楼层面积的设定... 161
7.3.3 解算... 163
本章小结... 165
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