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怎么玩转dynamo?Dynamo怎么画函数线?

发布于:2021-03-01
首页/BIM专题
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今年的网络热剧《隐秘的角落》,无论剧本、表演还是剪辑都罕有槽点。即便是读过小说原著,看剧时也会有很好的沉浸感。剧中有一段讲述笛卡尔心形曲线的剧情,网友戏称其为理工男罕有的浪漫。那么当“心形曲线”遇上“BIM”会发生什么事情呢?本文就以此为基础讨论一下BIM应用参数化的特点。

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★函数分析

剧中给出心形曲线函数公式为。很明显,这是一个极坐标表达式。极坐标系是平面坐标系,在Dynamo中可以使柱面坐标系的elevation值为0,来模拟极坐标系。

★函数拟合

打开Dynamo,在CodeBlock中给出xy的关系以及x的取值范围,并通过柱面坐标系创建点。这样就非常简单的在Dynamo中将函数模拟出来了。

不过,现在只是一些坐标点,还需要拟合成线,这里采用NurbsCurve进行拟合。

做到这一步,可以发现电视剧的一个漏洞,那就是,实际的心形曲线是过(00)点的。但是,张东升画的函数曲线没有过原点。不过,瑕不掩瑜,我们继续往下讨论。

★程序优化

可能大家已经看出,刚刚在做心形曲线时默认函数中的a=1。事实上,这个是控制函数曲线整体缩放的参数,不会影响整体形状。

为了验证a的作用,可以增加一个半径为1的圆作为参照,并通过一个滑块来指定a的值,下面分别截取了a=1,a=2,a=5的运算结果。

向下滑动

a=1

a=2

a=5

★函数应用

至此,基本的函数曲线已经完成了。那么,这个函数可以做什么事情呢?最简单的就是获取曲线的长度以及曲线围成曲面的面积,通过以下几个节点就可以实现。

上图是a=5时求得的周长与面积。不过,由于是利用NurbsCurve拟合出的曲线,所以计算出的结果会有一定的误差。利用积分求出的曲线周长应该是8a,即当a=5时,周长应该为40。不过,这个精度已经可以满足工程需求了。

★加点细节

参数化的脚步不会止步于此,比如,我们可以通过Solid.ByLoft节点制作出一个立体的心脏

不过,仅仅这样做,并不能说是参数化,因为,这样调整a的大小不会影响心脏”Z轴上的大小,而是会出现如下图所示的诡异现象。

那么,如何解决这个问题呢?可以让“心脏”的上下两个轮廓的z轴偏移值与中间轮廓的周长的大小进行关联(也可以直接与a关联),这样调整a的值就可以影响整个心脏的大小。同时,还要将心脏的上下两个轮廓的y轴偏移值与a进行关联,这样可以保持心脏的外观不会出现明显变化。最终节点如下图所示。

不过,这个节点也不够完美,感兴趣的朋友可以继续做优化。

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★再加点细节

现在,心形曲线遇到BIM,已经完成了从公式到点到线,再到体的蜕变。不过,三维从来都不是BIM终点。比如,我们可以参照BIM4D进度管理的理念——为三维模型添加时间属性,从而让这颗心脏跳动起来。

那么,具体在Dynamo中的如何操作才能实现呢?可以通过加入DataTime.Now节点,并将a的值通过函数与second关联起来,这样,心脏的大小就会随着时间变化了。本文通过调整参数,使心脏8s为一个周期性进行跳动(1-4秒舒张,5-8秒收缩)。

本动画录屏过程中,未进行任何操作

当然,利用参数化建模还能实现更多更有意思的变化,受篇幅所限,就不一一展开了。

通过这个案例,可以看到参数化的两个优势:一是可以通过输入指令,使计算机根据预定的算法自动生成结果,并可以将结果以数字、图片、模型、视频等形式表现出来;二是通过编写算法程序,可以用计算机模拟具有逻辑的演化过程,方案调整也可通过参数的修改直接得到结果,这些方式都可以有效的提升设计人员的工作效率。

参数化是BIM技术的重要理念之一,现在诸如AutocadRevitMicrostationRhino等常用的设计软件都有这种可视化编程的功能或者插件,如何利用好参数化功能需要与实践结合集思广益。另外,文中案例仅仅是参数化的一个表现形式,甚至可以说是冰山一角。BIM参数化对象的设计方式不是仅仅局限于几何构造,应该让工程的相关信息可以配合生命周期中各阶段的不同管理需求而获得动态维护,这样才能发挥出它应有的价值。

前途是光明的,道路需要实践探索,让我们一起去爬山吧,我可以给你拍照图片。

文章来源:济南城建设计研究院

仅作分享交流,文章著作权归原作者所有。

转载请注明来源本文地址:https://www.tuituisoft/bim/19938.html

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