利用Grasshopper建立空间曲面网架参数化线模型

在空间曲面网架结构设计前期方案阶段，建筑专业调动曲面形状、边界之类的参数是很常见的，同时结构设计师可能也需要针对不同的网格尺寸，布置形式等参数进行结构优化。此时如果采用常规的网架建模手段，可以说就很费时费力了。

本文分享一种在犀牛Grasshopper中较为常见的网架参数化建模的方式，基于此种方式，可以迅速根据建筑提供的曲面生成网架线模型，然后一键导入诸如3d3s，mst等网架设计软件中进行快速设计。

为方便叙述，第一步，我们先在gh中通过Interpolate的方式生成一根样条曲线，再通过Extrude建立起一个空间曲面，如图所示。

第二步，设置空间曲面在uv方向的划分数量，并用mesh surface电池将曲面切分成mesh,然后face boundaries 电池提取mesh的边界，即可得到网架上弦线。

第三步，利用face normals 电池得到第二步中mesh的中心点和法向供下一步使用，需要注意的是这个地方有的mesh法向并不是朝下，不利于我们下一步操作，所以利用gh中一些数学运算的电池，使法向量中所有与z向夹角大于90度的向量反向。

第四步，利用move电池，将第三步中得到的形心沿着正确的法向量方向移动网架的厚度距离，即可得到下弦点。然后对下弦点进行shift list操作，再进行连线，即可完成一个方向的下弦杆连线。对下弦点进行flip matrix操作，再重复shift list和连线操作，即可完成另一个方向的下弦杆连线操作。

第五步，提取第二步中生成的上弦节点，与第四步中生成的下弦节点连接，即可生成腹杆，至此参数化网架线模型生成完毕。

接下来为方便导入计算软件计算，可以在bake的时候分别将上弦、下弦和腹杆设置成不同的图层，以方便下一步操作。此时我们建立的参数化模型，拖动滑块，即可方便地进行动态调整，如视频所示：

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