曲面造型是計算機輔助幾何設計和計算機圖形學的一項重要內容，主要研究在計算機圖像系統的環境下對曲面的表示、設計、顯示和分析。它起源于汽車、飛機、船舶等產品的外形放樣工藝，由Coons、Bezier等大師于20世紀60年代奠定其理論基礎。經過幾十年的發展，曲面造型已形成了以有理B樣條曲面參數化特征設計和隱式代數曲面表示這兩類方法為主體，以插值、逼近這兩種手段為骨架的幾何理論體系。
Unigraphics（簡稱UG）是美國EDS公司出品的一套集CAD/CAM/CAE于一體的軟件系統。它的功能覆蓋了從概念設計到產品生產的整個過程，并且廣泛地運用于汽車、航天、模具加工及設計和醫療器械行業等領域。它提供了強大的實體建模技術，提供了高效能的曲面建構能力，能夠完成最復雜的造形設計。
UG每次的新版本都代表著當時先進制造技術的發展前沿，很多現代設計方法和理念都能較快地在新版本中反映出來。這一次發布的新版本——UG NX 10.0在很多方面都進行了改進和升級，例如并行工程中的靈活性、參數化設計等。
本書以UG NX 10.0中文版為平臺，以基礎和大量實例相結合的形式，詳細講解了UG NX 10.0曲面造型設計中的操作方法和使用技巧。具體內容包括：第1章介紹曲面造型基礎。第2章介紹UG NX 10.0啟動、工作環境、系統環境以及參數設置。第3章介紹文件操作、對象操作、圖層操作操作、坐標系操作、視圖與布局和基準建模等基本操作。第4章介紹基本曲線、復雜曲線、曲線操作以及曲線編輯，并結合鞋子曲線介紹了曲線功能的綜合應用。第5章介紹簡單曲面的創建，包括基本曲面、網格曲面、掃掠建曲面，并配合風扇和節能燈泡介紹了簡單曲面的使用和操作。第6章介紹復雜曲面的構造，包括自由曲面成形、曲面倒圓角、曲面延伸、曲面偏置、熔合、橋接等，并結合咖啡壺和鞋子介紹了如何創建復雜曲面。第7章介紹曲面編輯命令的使用和操作，并結合鞋子實例介紹了曲面編輯命令的綜合應用。第8章介紹曲線分析和曲面編輯的使用方法。第9章介紹曲面的渲染，包括高質量圖像、藝術圖像、材料及紋理設置、燈光效果和視覺效果。第10章～第12章講解吧臺椅、榨汁機和飛機造型設計綜合實例，包括零件建模和裝配。
本書可以作為大中專院校相關專業和相關培訓學院學生的教材，也可作為工程技術人員的自學教材或參考工具書。
隨書所配光盤包含全書實例源文件和主要實例操作過程錄音講解AVI動畫文件，可以幫助讀者更加輕松自如地學習本書知識。
本書由河南工程學院的張昊明老師和石家莊三維書屋文化傳播有限公司的胡仁喜博士、劉昌麗老師主要編寫。其中張昊明執筆編寫了第1~10章，胡仁喜執筆編寫了第11章，劉昌麗執筆編寫了第12章。康士廷、王敏、王瑋、孟培、王艷池、閆聰聰、王培合、王義發、王玉秋、楊雪靜、盧園、孫立明、甘勤濤、李兵、路純紅、陽平華、李亞莉、張俊生、李鵬、周冰、董偉、李瑞、王淵峰參加了部分編寫工作。
由于編者水平有限，書中不足之處在所難免，望廣大讀者批評指正，編者將不勝感激。有任何問題可以登錄網站www.sjzswsw.com或聯系win760520@126.com，也歡迎加入三維書屋圖書學習交流群QQ：379090620交流探討。
編 者
前言
第1章 曲面造型綜述 1
1.1 曲面造型現狀和發展趨勢 2
1.2 UG曲面建模學習方法 3
第2章 UG NX 10.0基礎 4
2.1 UG NX 10.0的啟動和工作環境 5
2.1.1 UG NX 10.0的啟動 5
2.1.2 工作環境 6
2.2 功能區選項卡的定制 9
2.2.1 命令 10
2.2.2 選項卡/條 10
2.2.3 快捷方式 10
2.2.4 圖標/工具提示 11
2.3 系統的基本設置 12
2.4 UG參數設置 13
2.4.1 對象參數設置 13
2.4.2 裝配參數設置 14
2.4.3 草圖參數設置 15
2.4.4 建模參數設置 16
第3章 基本操作 19
3.1 文件操作 20
3.1.1 新建文件 20
3.1.2 打開關閉文件 21
3.1.3 導入導出文件 22
3.1.4 文件操作參數設置 23
3.2 對象操作 25
3.2.1 觀察對象 25
3.2.2 改變對象的顯示方式 26
3.2.3 隱藏對象 28
3.2.4 對象變換 29
3.3 工作圖層設置 32
3.3.1 圖層的設置 32
3.3.2 圖層的類別 34
3.3.3 圖層的其他操作 34
3.4 坐標系操作 35
3.4.1 坐標系的變換 36
3.4.2 坐標系的定義 36
3.5 基準建模 37
3.5.1 點 37
3.5.2 基準平面 38
3.5.3 基準軸 39
3.5.4 基準CSYS 40
第4章 曲線功能 41
4.1 基本曲線 42
4.1.1 點及點集 42
4.1.2 直線的建立 44
4.1.3 圓和圓弧 45
4.1.4 倒圓角 46
4.1.5 倒斜角 47
4.1.6 多邊形 48
4.1.7 實例——螺母 49
4.1.8 橢圓 50
4.2 復雜曲線 51
4.2.1 藝術樣條 51
4.2.2 規律曲線 52
4.2.3 螺旋線 53
4.3 曲線操作 53
4.3.1 偏置 54
4.3.2 實例——偏置曲線 55
4.3.3 在面上偏置曲線 56
4.3.4 橋接 56
4.3.5 簡化 57
4.3.6 連結曲線 58
4.3.7 投影 58
4.3.8 組合投影 59
4.3.9 纏繞/展開 60
4.3.10 實例——纏繞/展開創建曲線 61
4.3.11 抽取 61
4.3.12 相交 62
4.3.13 截面 63
4.4 曲線編輯 65
4.4.1 編輯曲線參數 65
4.4.2 修剪曲線 67
4.4.3 實例——繪制碗輪廓線 67
4.4.4 分割曲線 69
4.4.5 實例——用分割命令編輯曲線 71
4.4.6 編輯圓角 71
4.4.7 拉長曲線 72
4.4.8 曲線長度 73
4.4.9 光順樣條 73
4.5 綜合實例——鞋子曲線 74
第5章 簡單曲面的創建 84
5.1 基本曲面的構造 85
5.1.1 通過點生成曲面 85
5.1.2 從極點建曲面 88
5.1.3 擬合曲面 89
5.2 直紋面 90
5.3 通過曲線組建曲面 92
5.3.1 通過曲線組建曲面命令 92
5.3.2 實例——“G1（相切）”構建曲面 96
5.4 通過曲線網格建曲面 97
5.4.1 通過曲線網格建曲面命令 98
5.4.2 實例——通過曲線創建曲面 99
5.4.3 實例——通過“G1（相切）”方法創建曲面 100
5.5 剖切曲面 103
5.5.1 剖切曲面命令 103
5.5.2 實例——通過“二次曲線-Rho”方法創建曲面 108
5.6 N邊曲面 109
5.6.1 N邊曲面命令 110
5.6.2 實例——創建N邊曲面 110
5.7 掃掠 111
5.7.1 掃掠命令 111
5.7.2 實例——通過選取截面線和引導線創建曲面 113
5.7.3 實例——通過選取脊線構建曲面 114
5.8 樣式掃掠 116
5.8.1 樣式掃掠命令 116
5.8.2 實例——創建樣式掃掠 117
5.9 綜合實例 118
5.9.1 風扇 119
5.9.2 節能燈泡 127
第6章 復雜曲面的構造 132
6.1 整體突變 133
6.1.1 整體突變命令 133
6.1.2 實例——創建整體突變曲面 134
6.2 四點曲面 135
6.2.1 四點曲面命令 135
6.2.2 實例——創建四點曲面 135
6.3 藝術曲面 136
6.3.1 藝術曲面命令 136
6.3.2 實例——創建藝術曲面 137
6.4 樣式圓角 138
6.4.1 樣式圓角命令 138
6.4.2 實例——創建樣式圓角曲面 139
6.5 延伸 140
6.5.1 延伸命令 140
6.5.2 實例——創建延伸曲面 141
6.6 規律延伸 142
6.6.1 規律延伸命令 142
6.6.2 實例——創建規律延伸曲面 143
6.7 偏置曲面 144
6.7.1 偏置曲面命令 145
6.7.2 實例——創建偏置曲面 145
6.8 大致偏置 146
6.8.1 大致偏置命令 146
6.8.2 實例——創建大致偏置曲面 147
6.9 加厚 149
6.10 橋接 149
6.10.1 橋接命令 150
6.10.2 實例——創建橋接曲面 150
6.11 縫合 152
6.11.1 縫合命令 152
6.11.2 實例——創建縫合曲面 152
6.12 修剪片體 153
6.12.1 修剪片體命令 153
6.12.2 實例——創建修剪片體 154
6.13 綜合實例 155
6.13.1 牙膏盒 155
6.13.2 咖啡壺 162
6.13.3 鞋子 171
第7章 曲面的編輯 180
7.1 X型 181
7.1.1 X型命令 181
7.1.2 實例——X型編輯曲面 182
7.2 移動極點 182
7.2.1 移動定義點命令 182
7.2.2 實例——通過I型創建曲面 183
7.3 替換邊 184
7.3.1 替換邊命令 184
7.3.2 實例——替換邊 185
7.4 更改邊 186
7.4.1 更改邊命令 187
7.4.2 實例——通過更改邊編輯曲面 188
7.5 法向反向 189
7.5.1 法向反向命令 189
7.5.2 實例——法向反向 190
7.6 曲面變形 190
7.6.1 曲面變形命令 190
7.6.2 實例——通過曲面變形編輯曲面 191
7.7 曲面變換 192
7.7.1 曲面變換命令 192
7.7.2 實例——通過曲面變換編輯曲面 193
7.8 整體變形 193
7.8.1 整體變形命令 193
7.8.2 實例——整體變形創建彎曲曲面 196
7.9 綜合實例——飲料瓶 197
第8章 曲線和曲面分析 217
8.1 顯示極點 218
8.1.1 顯示極點命令 218
8.1.2 實例——顯示樣條曲線極點 218
8.2 曲率梳分析 219
8.2.1 曲率梳分析命令 220
8.2.2 實例——曲率梳分析曲線 222
8.3 峰值分析 223
8.3.1 峰值分析命令 223
8.3.2 實例——應用峰值分析曲線 223
8.4 拐點分析 224
8.4.1 拐點分析命令 224
8.4.2 實例——應用拐點分析曲線 225
8.5 圖表分析 225
8.5.1 圖表分析命令 225
8.5.2 實例——圖表分析 225
8.6 綜合實例——鞋子曲線分析 226
8.7 截面分析 229
8.7.1 截面分析命令 229
8.7.2 實例——利用截面分析分析曲面 230
8.8 高亮線分析 231
8.8.1 高亮線分析命令 231
8.8.2 實例——利用高亮線分析分析曲面 232
8.9 曲面連續性分析 232
8.9.1 曲面連續性命令 233
8.9.2 實例——利用曲面連續性分析曲面 233
8.10 曲率半徑分析 234
8.10.1 曲率半徑分析命令 234
8.10.2 實例——利用曲率半徑分析曲面 236
8.11 反射分析 237
8.11.1 反射分析命令 237
8.11.2 實例——利用反射分析分析曲面 238
8.12 斜率分析 238
8.12.1 斜率分析命令 239
8.12.2 實例——利用斜率分析分析曲面 240
8.13 距離分析 240
8.13.1 距離分析命令 240
8.13.2 實例——利用距離分析分析曲面 241
8.14 綜合實例——鞋子曲面分析 242
第9章 渲染 248
9.1 高質量圖像 249
9.2 藝術圖像 253
9.3 材料及紋理設置 259
9.4 燈光效果 275
9.4.1 基本光源 275
9.4.2 高級光源 277
9.5 視覺效果 280
第10章 吧臺椅設計綜合實例 288
10.1 椅座 289
10.2 支撐架 294
10.3 踏腳架 297
10.4 底座 300
10.5 渲染 304
第11章 榨汁機設計綜合實例 307
11.1 主機 308
11.2 十字刀 319
11.3 果杯 329
11.4 裝配 338
第12章 飛機造型設計綜合實例 341
12.1 機身 342
12.2 機翼 352
12.3 尾翼 358
12.4 發動機 365
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