基于Rhino的工程图绘图技巧

文/何鑫 伍健 张玲玉

1 引言

随着计算机技术的发展，计算机辅助工业设计（简称CAID）以其易保存、易修改、表现能力强和数控程度高等优势，在设计行业得到广泛应用，极大地提高了设计效率。Photoshop、CorelDRAW、Rhino（犀 牛）、3ds Max、Pro/E等设计软件，已然成为大多数工业设计专业学生必修软件课程。据悉，现阶段我国高校产品设计、工业设计专业使用的三维设计软件，已经由早期的3DMAX、UG逐步过渡到以Rhino（犀牛）为主，通过Rhino进行三维建模，然后在V-Ray或者KeyShot中进行渲染，最终达到逼真的产品展示效果。

Rhino文件大小相比其它三维软件要小很多，电脑配置要求也相对较低。Rhino涵盖了所有的NURBS曲面建模功能，不仅可以辅助设计师快速的进行产品三维建模，还具有40余种输出格式，与生产制造相接轨。例如，通过Rhino导出的文件经过编辑可直接使用3D打印机快速打样，用来检验产品造型、结构的合理性。

大多数研究中只对犀牛软件在快速建模、曲面表现、KeyShot后期渲染等功能进行了介绍，对其工程图出图方面的运用介绍相对较少。目前，大多数设计师及学生绘制工程图时都是先将Rhino建立好的模型制作成2D图形，然后保存为Dwg或者是dxf格式，再到CAD软件中进行后期处理出图。该方法不仅要求设计师及学生熟练使用AutoCAD等软件，而且后期线条处理繁琐，无法避免模型或产品后期修改的问题。通过对Rhino绘图功能进行研究，发现Rhino1.1就提供了一整套的出图工具，更新至Rhino6，其出图功能更加完善，具有和AutoCAD一样的标注功能，图纸配置更加便捷，Make2D出图更为迅速，能很好地帮助设计师绘制出符合国标的工程图来，省去很多出图繁琐环节，留出更多的时间用于设计。

图1：所需工具命令

2 Rhino6常用出图工具

2.1 工作视窗

Rhino具有两种不同的工作视窗，模型工作视窗和图纸配置工作视窗。在模型工作视窗可使用适当的单位与精确度建立曲面或实体模型。在图纸配置模式中可以设定图纸配置和打印设置，管理图纸配置中模型与图层的可见性，以及线型属性，还可以在图纸配置工作视窗建立模型不同角度的子视图并做注解。例如：生产时的注意事项、材质、一般性附注、标题、批准区块和比例尺等。

设计师可以通过绘图区底部的标签对工作视窗进行切换，ViewportTabs 指令可以显示/隐藏工作视窗切换标签。图纸配置工作视窗可以包含数个子工作视窗，子工作视窗可以显示模型不同角度的视图，子工作视窗有独立的工作视窗属性与物件属性，子工作视窗边框的打印颜色、打印线宽与不打印等都可以在子工作视窗的物件属性中进行设定。

2.2 Rhino常用出图工具

在Rhino的工具列中，出图工具列包含了所有的出图标注工具，标准工具列中也有相应的注释工具，这些工具保证了Rhino进行工程图出图功能的实现。工程图/生产图所需工具命令如图1所示。

3 Rhino绘制工程图方法和技巧

在Rhino 6环境中，通过Make2D与图纸配置工具的使用，可以更快更好的制作2D图纸。Rhino绘制工程图出图流程为：首先绘制好产品模型；接着通过模型创建其三视图，进行标注尺寸及注解；再次进行后期的细节处理；最后进行打印设置，输出至指定打印机打印出图。下面以轴承座为例，通过绘制其工程图来说明绘图过程。

其制图流程如图2所示。

3.1 快速创建三视图

图2：制图流程图

使用命令Make2D创建物件的三视图：【出图】—【建立2D图面】【2D 页面选项】。首先选择命令，选取要建立2D图面的物体，按Enter或者鼠标右键完成。其次对弹出的页面选项进行设定，点选或勾选投影方式、从输入的物件、隐藏线、建立群组等需求选项。确定后计算出的投影视图被放置于XY平面，在计算过程中会自动将各类线归置到相应的图层，便于设计师管理及操作。得出结果如图3所示。

3.2 视图调整

根据需求，使用命令【标准】—【群组】【移动】【对齐】等常用工具对Make2D生成的视图进行相应的调整。将Make2D生成的视图分别进行群组，以便移动等操作；根据图面的排布将群组好的视图移动至合适的位置，以便更好的标注与出图。若Make2D生成的四个视图不能满足需求时，可以在工作视窗中设置需要的视图面（如Back或者Right），再次进行Make2d则点选视图投影方式，即可得到需要的视图。

3.3 生成图纸配置

使用命令【出图】—【新增图纸配置】【新增子视图】，【属性】【子视图】等出图工具建立图面内容。选择命令【新增图纸配置】后，根据自己的需求对打印机、图纸尺寸、图纸方向、初始视图数等进行选择并确定，确认后系统将自动转入图纸配置工作视窗。选择命令【新增子视图】，选择需要投影的图面（一般默认Top面），在图纸配置工作视窗中框画出视图显示区间，双击显示区间进行选中，通过鼠标滚轮操作调整至需要的视窗（鼠标操作方式与模型视窗操作方式一致），再次双击选中区间即可跳出区间选中。单击选中子视图后使用命令【属性】—【子视图】可以对子视图缩放比进行设置，通过子视图外框的控制点和操作轴也可以对视图外框进行设置（控制点和操作轴的改变不影响视图缩放比）。可得出结果如图4所示。

3.4 创建剖视图

图3：Make2D生成三视图效果

使用命令【标准】—【工作视图配置】—【新增截平图】和Make2D建立剖立面。选择一个视图（如Right）帮助创建剖立面，选择命令【新增截平图】完成剖面的创建，通过命令Make2D将创建好的面投影至Top视图中。为不影响剖面的创建，仅对可见线进行破面，可以将不可见线的图层隐藏掉。选择命令【出图】—【剖面线】，对需要进行剖面的区域进行剖面，当然通过命令【标准】—【从物件建立曲线】—【断面线】，也可以进行剖面的建立。可得出结果如图5所示。

图5：剖视图

3.5 尺寸标注

Rhino进行尺寸标注时，使用到的【直线尺寸标注】【对齐尺寸标注】【角度尺寸标注】【半径尺寸标注】【标注引线】等工具，与传统的CAD标注方式是一样的。特别需要注意的是进行尺寸标注时，需要保证对比例的设置以及样式的选择。使用命令【工具】—【选项】—【注解样式】可以对注解样式进行设置，其中包括了模型空间比、字体、文本、长度单位以及公差等内容的设置。使用命令【云线】可用作相关指引，而且Rhino支持了标准图框的导入,最后只需导入设置好的A3图框，完善相关图框信息和技术要求即可。可得出结果如图6所示。

3.6 打印设置

设置打印前准备：使用【图层】—【线型】【打印线宽】【打印颜色】等命令在图层里面对打印的线型、线宽以及打印的颜色等内容进行设置，进行该操作时可以将工作视窗调整为打印预览模式，以便更好的进行打印设置。

完成打印前准备后，使用命令【出图】—【打印设置】，弹出打印设置对话框，该打印设定对话框的左边是目标、边界、可见性、线型与线宽等打印设置相关信息，右边是即实更新的预览画面，对打印机、图纸大小、打印张数等基本信息进行设定后，即可打印得出需要的工程图纸。当然不经过前期的打印准备，直接在打印设置里面进行线型参数的设定也可以达到出图需求。可得出结果如图7所示。

4 结论

对Rhino工程图出图功能进行研究，得出Rhino不仅可以快捷高效地建立三维模型，且可以进行参数化尺寸输入，精确绘图。因个人的操作习惯不同，绘制图形的先后和调用的命令也会不同，但必须保证其投影及比例关系。经过适当后续处理(如尺寸标注和技术注解)，可成功生成符合国标的二维工程图（零件图、生产图），极大地缩短设计周期。随着Rhino功能不断的增强，使用Rhino的出图功能来解决工程图出图问题，可以方便、快捷的帮助设计师完成出图流程，提高设计效率。

图6：尺寸标注效果

图7：打印前最终结果