前言

談到特徵，相信你我對這兩個字早已耳熟能詳。 或許我們並不一定十分明白其真正的意義，但大部分的 CAD 使用者對它的概念與認識恐怕皆是來自於參數式系統。 的確，特徵一詞的使用在 CAD 領域應是發端於參數式系統，沿用至今也已超過三十年了，就某種程度而言，它就像參數式 CAD 系統一般，應該是屬於一種幾乎定型、甚至有點兒過時的技術。 但是近年來以 KeyCreator 為代表之 Direct CAD 直接塑形系統則完全顛覆並突破了傳統的觀念和技術，賦予特徵一詞全新的生命內涵。 使得特徵的操作應用有了千變萬化的型態及彈性，而不再是千篇一律的僵化概念，可謂是掀起了一場 CAD 技術領域的寧靜革命。

君不見在參數式系統執牛耳地位的 PTC 參數科技，自 2007 年底併購了屬於直接塑形系統的 CoCreate 之後，更在今（2010）年 10 月 28 日推出新產品 Creo 軟體，並在之下將已經使用了數十年的品牌 Pro/ENGINEER 重新命名為 Creo Elements/Pro，同時將 CoCreate 重新命名為 Creo Elements/Direct。 此舉無疑地證明了 Direct CAD 直接塑形系統已是電腦輔助工程領域的明日之星，真乃是風水輪流轉，十年河西、十年河東啊！

直接塑形系統的特徵概念

若僅就特徵一詞的字面含意來說，口語中常將其解釋為「在一整個物體中明顯的局部特點」，例如我們說某人的五官特徵、身材特徵等。而在直接塑形系統中特徵的完整名稱應是 局部表面特徵，並將其定義為「在實體或曲面模型中，由一個或多個表面所構成的局部幾何造型」。 相較於參數式系統的特徵必須透過樹狀結構程序紀錄進行宣告及操作，直接塑形的特徵機制則是基於「以圖為本」的原則，直接內建於系統核心，使用者完全不須先行定義，僅在需要時直接在模型上選擇及操作即可，因此使 3D 塑形在效率、彈性及應用方式上產生了革命性的改變。

當然，實際上在 CAD 系統中不可能只拿這一句定義來操作應用特徵，而必須設計出各種實質可用的功能才行。 所以在 KeyCreator 之中便將這短短一句簡單的定義千變萬化為各式各樣的應用工具，除了將上述的特徵概念普遍地融合進入各種建構、編修功能之外。 更進一步於傳統的選擇功能表中支援【特徵】選項，當您所選用的指令允許以特徵概念來操作執行時，該選項能讓您依據其中所提供的各種特徵定義，諸如平滑連續、凹凸造型、規則圖樣…等，自動地篩選辨識出模型中符合其幾何造型定義之局部表面特徵，以供各種後續應用之需。 其操作方式及注意事項等內容請參閱 智能型表面特徵辨識技術 之詳細解說！

以下試著將已經結合融入特徵概念的各種最常見之模型編修的應用工具，作一概念式的簡單介紹，至於例如薄殼、增料、除料…等特徵建構功能，因其應用模式較為單純固定且限於篇幅，在此就暫不討論。 首先在實務上常常會需要將模型中既存的局部特徵，重複運用到相同或不同模型之上，所以 KeyCreator 便根據不同的條件狀況，提供了陣列複製、擷取及轉嫁等幾個特徵複製的相關功能。

特徵之陣列複製

我們可在下拉式功能表 建構>實體特徵>陣列複製 之下找到如下左圖所示的六個不同形式的陣列複製功能，這些功能可以將整個模型圖素或局部造型特徵，依照指定的陣列形式予以複製。

接著的圖例是對一孔型特徵作雙向線性陣列複製，操作時先在如下右圖之對話框中輸入各方向的複製數目、間距及設定選項，再以選擇功能表和其中的【特徵】選項，選取要被陣列複製的局部表面特徵並指定方向即可。 再下一個圖例則是對一凸出特徵作單向線性陣列複製，本功能最多可同時支援三個方向上的線性陣列複製。

請大家留意各種陣列複製功能出現的操作對話框中，如果在 欲排列成圖樣的圖素 選項設定的是【實體及薄面體】，便是將整個模型圖素予以複製；但若該選項設定的是【凹凸造型特徵】，則是僅將局部造型特徵予以複製。

接著我們再來看一下環狀陣列複製功能，該功能可在平面上以一維環狀或二維徑向的陣列形式複製模型或特徵。 操作時先在如下圖之對話框中輸入所需之數值及設定選項，再以選擇功能表和其中的【特徵】選項，選取欲複製的局部表面特徵後依系統指示程序操作即可。 再下兩個圖例為對一孔型特徵作一維及二維陣列複製。

至於其他的圓柱、圓球、曲線及曲面陣列複製功能，則是將陣列圖樣從平面擴展至三度空間之柱面、球面、曲面及曲線上，其操作選項的彈性變化較大，因篇幅所限，有機會時再另以專文介紹。

特徵之擷取

位於下拉式功能表中的 編修>布林運算>擷取實體特徵，該功能可將一物體中的局部表面特徵予以擷取出來，建構成一獨立的實體。操作時系統會先提示是要以【複製】或【剪下】模式來進行擷取，其差別在於當特徵被擷取出來後，複製模式將會保留原本之局部表面特徵，而剪下模式則會將原本之局部表面特徵加以刪除。 模式確定後再以選擇功能表和其中的【特徵】選項，來選取欲擷取的局部表面特徵。 例如在下圖中的引擎缸體模型，可藉由特徵擷取功能複製出其中由橘色表面所構成之凹凸造形特徵，擷取出的特徵物體很類似翻砂鑄造之砂心的內部容積。 或如再下面一個圖例，我們可以先擷取出其中的加強肋及立柱孔造型的特徵之後，再以一維環狀陣列複製功能將擷取出來的物體再額外複製出七個。 

特徵之轉嫁

位於下拉式功能表中的 編修>布林運算>轉嫁實體特徵，該功能類似於上述之特徵擷取，但會進一步地將擷取出來的特徵物體予以複製或搬移到相同或不同的實體上，故稱之為特徵轉嫁。 操作時先在如下圖之對話框中設定所需之各種選項，其中的轉嫁類型具有【剪下】、【貼上】及【搬移】三種模式，其差別在於剪下模式用於轉嫁具凹陷造型之特徵，貼上模式用於轉嫁具凸出造型之特徵，而搬移模式則會在特徵被轉嫁之後，同時將原本之局部表面特徵加以刪除。

不同的選項設定會使後續操作過程略有不同，但同樣都會以選擇功能表和其中的【特徵】選項，選取欲轉嫁的局部表面特徵之後，再依系統指示程序操作即可。 例如在下圖中的綠色物體上，已存在的由橘色表面所構成之凹陷特徵和由黃色表面所構成之凸出特徵，可分別藉由剪下及貼上模式將其轉嫁複製到藍色的物體上，轉嫁過程中可藉由 3D 動態控制器 DynaHandle 自由地拖曳置放及旋轉角度，最後可得到如灰色物體的結果。 

請繼續參閱 Direct CAD 直接塑形系統之特徵應用（下）