CAD教程第2章线框.docx
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CAD教程第2章线框
第2章线框
在实际的设计工作中,线框的应用非常广泛。
例如,建立用于实体或曲面构造的截面线、用于修剪曲面的边界线、用于限制加工的轮廓线等,都可以直接通过建模环境下的线框功能快速创建出需要的曲线。
在中望3D中,建立的曲线是具有参数记录的,在后续的设计过程中可以随时对曲线进行变更,且保证曲线与相关特征参数的关联性。
一旦曲线进行变更,与之关联的特征会随曲线的变更自动更新。
2.1曲线绘制
在中望3D的建模环境中,“线框”是一个独立的功能模块。
在该模块中,提供了曲线的相关功能,如图2-1所示。
图2-1“线框”功能
2.1.1点
中望3D提供了3种创建点的类型,包括创建基本点、曲线上的点和投影点。
1.创建基本点
单击工具栏【线框】一【点】功能图标+,系统弹出“创建点”对话框,如图2-2所示。
在对话框中的“点”选项中输入坐标值,或者在绘图区中拾取点,即可创建出点,其示意图如图2-3所示。
2.曲线上的点
图2-7“等距离#个点”选项
3.投影点
单击工具栏【线框】一【投影点】功能图标嘍,系统弹出“投影点”对话框,如图2-8所示。
通过该功能可以将现有的点通过一个方向投影到曲线或面上,需要定义投影的点、投影到的曲线或曲面,以及投影方向。
如图2-9所示为投影点示意图。
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几何体
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图2-8“投影点”对话框
Ca)投影到曲线(b)投影到而
图2-9“投影点”示意图
2.1.2直线
1.创建直线
单击工具栏【线框】一【直线】功能图标/,系统弹出“创建直线”对话框,如图2-10所示,它包含了5种直线创建方法。
〆【两点画线】通过定义两个点连成一条直线,可以输入坐标值,也可以在绘图区拾
取点,其示意图如图2-11所示。
(练习文件:
光盘EX\CH2\2-1.Z3)
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点j
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踮
图2-10“创建直线”对话框
图2-11“两点画线”示意图
八【沿方向画线】创建一条与参考线同向的直线。
需要定义“参考线”和两个点(即
(点1”和“点2”,其示意图如图2-12所示。
3D亘线
参考线(方向)
图2-12“沿方向画线”示意图
|^|【平行线】创建一条与参考线平行的直线。
需要定义“参考线”、两个点(即“点1”和“点2”)和“偏移”量,具示意图如图2-13所示。
3£)亘线
参考线(方向)
偏移
图2-13“平行线”示意图
0【垂线】创建一条与参考线垂直的直线。
需要定义“参考线”和两个点(即“点1和“点2”,其示意图如图2-14所示。
参考线〔方向)
图2-14“垂线”示意图
左【角度线】创建一条在两点之间,且与参考直线成一定角度的直线。
需要定义“参考线”、两个点(即“点1”和“点2”)和“角度”,其示意图如图2-15所示。
2.创建多段线
单击工具栏【线框】一【多段线】功能图标"3,系统弹出“生成连续的多段线”对话框,通过定义“点”完成连续多段的线的创建,如图2-16所示。
图2-16“生成连续的多段线”对话框
2.1.3圆弧
1.创建圆弧
单击工具栏【线框】一【圆弧】功能图标系统弹出“创建圆弧”X寸话框,如图2-17所示,它包含了4种圆弧创建方法。
创建圆弧.
图2-17“创建圆弧”对话框
0善搴£^分^
【三点】通过定义两个端点和一个通过点创建一条圆弧,可以输入坐标值,也可以在绘图区拾取点,其示意图如图2-18所示。
【对齐平面】定义一个平面,使所画的圆弧特征放置在该平面上。
如果不定义平面,系统将根据定义的实际点位置创建空间圆弧,其示意图如图12-19所示。
图2-18“三点”画弧示意图(空间圆弧)图2-19“三点”画弧示意图(对齐平面)
【半径】通过定义两个端点和一个半径创建一条圆弧。
可以通过“位置”选项得到不同的圆弧解决方法,其示意图如图2-20所示。
图2-20“半径”画弧示意图
【圆心】通过定义两个端点和一个圆心点创建一条圆弧,其示意图如图2-21所示。
图2-21“圆心”画弧示意图
2.创建同心弧
单击工具栏【线框】一【同心弧】功能图标系统弹出“创建同心圆弧”对话框,如图2-23所示,需要定义一个(参考)圆弧和要创建的圆弧半径。
图2-23“创建同心圆弧”对话框
2.1.4矩形
图2-24“创建三维矩
单击工具栏【线框】一【矩形】功能图标U,系统弹出“创建三维矩形”对话框,如图2-24所示,它包含了3种矩形创建方法(绘制矩形需要首先定义一个绘图平面)。
IOI【平面和两个点】通过定义一个放置平面和两个点绘制矩形。
【平面】定义矩形要放置的平面。
【角】通过两个角点绘制矩形,如图2-25(a)所示。
【中心】通过一个中心点和一个角点绘制矩形,点1为中心点,如图2-25(b)所示。
形”对话框【角度】定义矩形的旋转角度,如图2-25(c)所示。
【投影点1到平面】勾选“投影点1到平面”的复选框,将绘制的矩形投影到定义的平面上,否则绘制在点1的实际位置,如图2-26(d)和图2-25(e)所示。
*3i【平面及宽和高】通过定义一个放置平面、宽度和高度绘制矩形。
IDI[3个点】通过定义三个点绘制矩形,可选择绘制矩形或者平行四边形,如图2-26(a)所示。
矩形】勾选“矩形”的复选框,绘制矩形,如图2-26(b)所示。
【平行四边形】勾选“平行四边形”的复选框,绘制平行四边形,如图2-26(c)所示。
2.1.5圆
单击工具栏【线框】一【圆】功能图标O,系统弹出“创建圆”对话框,如图2-27所示,它含了5种圆的创建方法。
o【边界】通过定义圆心点和一个边界点绘制圆。
也可以定义多个边界点来绘制多个圆。
如果不定义“对齐平面”选项,系统默认对齐XY平面,其示意图如图2-28所示。
0【半径】通过定义圆心点和一个半径或直径绘制圆,也可以通过定义多个圆心点来
绘制多个圆,其示意图如图2-29所示。
图2-29“半径”画圆示意图
101【3点】通过定义2个点和1个通过点来绘制圆,其示意图如图2-30所示。
0【2点半径】通过定义2个点和半径绘制圆,还可以通过“位置”选择不同的圆方
案,其示意图如图2-31所示。
图2-32“2点”画圆示意图
O【2点】通过定义2个点构成虚拟直径绘制圆,其示意图如图2-32所示。
2.1.6椭圆
单击工具栏【线框】一【椭圆】功能图标O,系统弹出“创建三维椭圆”对话框,如图2-33所示,它包含了3种椭圆创建方法。
椭圆的创建过程与前面讲到的“矩形”创建过程类似,具体可以参照“矩形”创建方法。
2.1.7螺旋曲线
单击工具栏【线框】一【螺旋曲线】功能图标v3,系统弹出“创建螺旋曲线”对话框,如图2-34所示。
使用该功能可以在平面中创建一条螺旋曲线,系统默认为逆时针旋转,如果需要顺时针旋转,可以勾选“顺时针旋转”的复选框来创建顺时针螺旋曲线,如图2-35所示。
创建^曲线.f
2.1.8螺旋线
单击工具栏【线框】一【螺旋线】功能图标ii,系统弹出“创建螺旋线”对话框,如图2-36所示。
使用该功能可以创建一条绕轴盘旋的曲线,系统默认为逆时针旋转,如果需要顺时针旋转,可以勾选“顺时针旋转”的复选框来创建顺时针螺旋线,如图2-37所示。
2.1.9文字
1.注释文字
单击工具栏【线框】一【注释文字】功能图标A,系统弹出“添加注释文字”对话框,如图2-38所示。
【点】定义文字放置的位置,可以输入坐标值,也可以在绘图区拾取点。
【文字】输入文字。
通过右边的按钮*,可以打开“文字编辑器”对话框,如图2-39所
示。
讎撰文字.
0善搴占
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字体
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高度
0,015
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引线
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图2-38“添加注释文字”对话框图2-39“文字编辑器”对话框
【字体】定义文字字体。
可以单击下拉菜单按钮选择字体,如图2-40所示,选择宋体。
【颜色】定义字体颜色。
【高度】定义字体高度。
【引线】定义引线长度,如不需要引线,可以将其设置为0。
引线效果如图2-41所示。
2.气泡文字
单击工具栏【线框】一【气泡文字】功能图标遇,系统弹出“添加气泡文字”对话框,如图2-42所示。
通过该功能可以完成气泡文字引线的创建,其效果如图2-43所示。
图2-42“添加气泡文字”对话框图2-43创建气泡文字引线效果图
【锁定在屏幕】勾选“锁定在屏幕”的复选框,将气泡文字锁定在当前的屏幕位置。
【保留气泡文字在上边】勾选“保留气泡文字在上边”的复选框,将保证气泡文字总是在图像的顶部,即使在动态旋转视图时也保持此状态。
【位置】定义气泡文字的象限位置,包含左上、右上、左下、右下四个选项。
【显示引线】定义是否显示气泡文字引线,包含气泡文字引线和直线引线两种类型。
通过“长度”选项可以设置引线长度值。
【显示背景色】定义是否显示气泡背景色,可以通过下方的颜色条更改气泡背景色。
【显示轮廓】定义是否显示气泡轮廓,可以通过下方的颜色条更改气泡轮廓的颜色,通过“厚度”选项定义气泡轮廓线的线宽。
2.1.10曲线列表
单击工具栏【线框】一【曲线列表】功能图标或通过鼠标右键点选【插入曲线列表】,系统弹出“定义曲线列表”对话框,选择需要创建曲线列表的曲线,单击“确定”按钮即可完成曲线列表的创建。
创建一个曲线列表,相当于将多段曲线集成一个线组(并非合并成单段线),以便于在做造型设计时,轻易地进行选取及利用。
2.1.11样条曲线
1.通过点绘制曲线
单击工具栏【线框】一【通过点绘制曲线】功能图标~,系统弹出“创建经过点的曲线”对话框,如图2-44所示,定义曲线经过的点即可创建出样条曲线。
图2-44“创建经过点的曲线”对话框
点】定义曲线经过的点。
【起点切向】定义曲线起点的切向方向,可以通过鼠标右键打开定义方向的快捷命令。
经验参考:
起点切向的定义可以通过鼠标右键点选【曲线切向】,在弹出的对话框中,定义相切曲线、相切点和相切方向来控制曲线切向。
【终点切向】定义曲线终点的切向方向。
【权重】定义曲线起点或终点的权重。
通过调整权重可以改变起点或终点切向量对曲线的影响程度。
【光顺】定义曲线是否采用光顺技术。
擊无:
不对曲线做光顺处理。
•能量:
该曲线以最小能量创建。
•变量:
该曲线以较小变化曲率创建,如直线和圆弧。
•抬升:
最小化曲率偏差,创建一条总体起伏较小的曲线。
•弯曲:
采用近似能量法的方法创建曲线。
•拉伸:
使用能量法产生曲线总长度最短的曲线。
【次数】定义曲线的阶数。
阶数越低曲线精度越差,但光滑度较好。
可以定义从2阶到6阶的五个级别。
【创建开放曲线】勾选“创建开放曲线”的复选框,系统创建的是一条开放曲线,否则创建封闭曲线。
【显示曲率】勾选“显示曲率”的复选框,系统将显示曲线的梳状曲率图,可以通过“缩放比例”滑动条更改曲率线的长度,通过“样本”选项更改曲率线的数量,如图2-45所示。
【绘制向外的梳状曲率图】勾选‘‘绘制向外的梳状曲率图”的复选框,将曲率图移动至曲线的外侧,否则向内侧。
样条曲线绘制的各点示意图,如图2-46所示。
2.使用控制点绘制曲线
单击工具栏【线框】一【使用控制点绘制曲线】功能图标~,系统弹出“使用控制点创建曲线”对话框,如图247所示。
通过定义控制点(并非曲线经过点)可以创建出曲线。
3.通过点云绘制曲线
图2-47“使用控制点创建曲线”对话框
单击工具栏【线框】一【通过点云绘制曲线】功能图标;:
系统弹出“通过点云的曲线”对话框,如图2-48所示。
通过定义现有的点云可以创建出曲线,如图2-49所示。
单击工具栏【线框】一【3点二次曲线】功能图标广1,系统弹出“三个控制点创建二次曲线”对话框,如图2-50所示。
通过定义三个控制点创建出二次曲线,如图2-51所示。
图2-50
【切点】定义一个切点。
二次曲线在起点和终点与切点之间保持相切。
【肩点】定义一个肩点。
二次曲线将通过该点。
【二次曲线比率】通过滑动条调整曲线的比率。
默认值为0.5,将创建一条抛物线。
当该值小于0.5时,増加椭圆效果;当该值大于0.5时,増加双曲线效果。
5.三维中间曲线
单击工具栏【线框】一【三维中间曲线】功能图标%,系统弹出“在两曲线间创建一条中间曲线”对话框,如图2-52所示。
通过定义两条曲线可以产生两条曲线之间的一条曲线,如图2-53所示。
在两曲线同创建一^中间曲线.
曲线1
」*1
曲线2
a
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公差0.02
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图2-52“在两曲线间创建一条中间曲线”对话框
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骑国<0.5<双曲线
I艇ij耽肖
“三个控制点创建二次曲线”对话框
图2-51通过三个控制点创建二次曲线
图2-54三维中间曲线示意图
【中间】中间线连接到两条曲线首位端点的中间位置,如图2-54(a)所示。
【二等分】通过二等分计算产生中间线,如图2-54(b)所示。
6.连接曲线
单击工具栏【线框】一【连接曲线】功能图标«,系统弹出“连接一条曲线链”对话框,如图2-59所示。
通过该功能,可以将多段独立的曲线连成一条曲线链。
【连续方式】定义两曲线之间的连接方式,包含无、相切或曲率3种方式,如图2-56所示。
*无:
两曲线之间直接连接。
•相切:
两曲线之间的连接保持相切连续。
*曲率:
两曲线之间的连接保持曲率连续。
【方法】使用数学平滑法进行定义。
•局部:
所得曲线在数学意义上与原始曲线相等。
•全局:
如果每个点上的切线与曲率属于两条曲线的均值,所得曲线将穿越连接点。
•均值:
使用局部与全局法中的均值。
7.将曲线转换为圆弧/直线
单击工具栏【线框】一【将曲线转换为圆弧/直线】功能图标㈡,系统弹出“将曲线转换为圆弧或直线”对话框,如图2-57所示。
该功能可以将现有的曲线按照设定的公差转换为圆弧或直线线段,如图2-58所示。
将曲或酸
pi^
S*
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&保持原曲线
O.s:
图2-57“将曲线转换为圆弧或直线”对话框图2-58将曲线转换为圆弧
【保持原曲线】勾选“保持原曲线”的复选框,原始曲线将被保留,否则将被删除。
【公差】定义转换的公差值。
公差越大,曲线越圆滑,但精度越差。
2.2曲线编辑
2.2.1倒圆角
1.圆角
单击工具栏【线框】一【圆角】功能图标D,系统弹出“在两曲线间放置一个圆角对话框,如图2-59所示。
通过该功能可以对两条曲线进行倒圆角,如图2-60所示。
【G2(曲率连续)圆弧】勾选“G2(曲率连续)圆弧”的复选框,所倒圆角采用曲率连续的方式过渡。
【修剪】定义倒圆角后是否修剪原曲线,包含4种不同类型,如图2-61所示。
•两者都修剪:
两条曲线都修剪到圆角位置。
•不修剪:
不做任何曲线修剪。
•修剪第一条:
只修剪选择的第一条边。
•修剪第二条:
只修剪选择的第二条边。
【延伸】定义倒圆角后曲线的延伸方式,包含3种不同的延伸类型,如图2-62所示。
•线性:
沿一条线性路径进行延伸。
•圆形:
沿着曲率方向的一条圆弧路径延伸。
•反射:
沿曲率反方向的一条反射路径延伸。
2.链状圆角
单击工具栏【线框】一【链状圆角】功能图标o,系统弹出“链状圆角”对话框,如图2-63所示。
通过该功能可以对一条曲线链进行倒圆角,其效果如图2-64所示。
【修剪原曲线】勾选“修剪原曲线”的复选框,对原始曲线进行修剪。
否则仅创建倒圆角,不进行任何边界修剪。
2.2.2倒角
1.倒角
单击工具栏【线框】一【倒角】功能图标系统弹出“在两条边界曲线间放置一个倒
选择要倒角的曲线
在两条边界曲线间放罝一^
^^參QA
必雜入
2.链状倒角
单击工具栏【线框】一【链状倒角】功能图标G,系统弹出“倒角一组曲线”对话框,如图2-67所示。
通过该功能可以对一个曲线链进行倒角,其效果如图2-68所示。
2.2.3曲线修剪
1.单击修剪
单击工具栏【线框】一【单击修剪】功能图标」•「,系统弹出“修剪所选曲线段”对话框,如图2-69所示。
通过该功能,可以对曲线进行修剪,鼠标点击位置的曲线将被修剪,
其效果如图2-70所示。
修剪所选曲线段.
必挪入
珥X
修茜点
@1r^it既消]
图2-69“修剪所选曲线段”对话框
fa)“中_击修剪Cb)“单击修剪"之后图2-70“单击修剪”效果图
2.修剪曲线到面
单击工具栏【线框】一【修剪曲线到面】功能图标系统弹出“修剪曲线到面边
界”对话框,如图2-71所示。
通过该功能,可以将曲线修剪到指定的面,如图2-72所示。
(练习文件:
光盘EX\CH2\2-2.Z3)
图2-71“修剪曲线到面边界”对话框图2-72修剪曲线到面
【保留相反侧】勾选“保留相反侧”的复选框,将保留相反方向的曲线。
当前界面显示的箭头指向为保留方向。
3.修剪/延伸曲线
单击工具栏【线框】一【修剪/延伸曲线】功能图标1V,系统弹出“修剪/延伸曲线对话框,如图2-73所示。
通过该功能,可以对曲线进行修剪或延伸处理,如图2-74所示。
修剪延仲曲线
1曲线
1
长度
5
Er*
可选ft入
延伸线性
▼
匣狂伸两赛
®PI^
图2-73“修剪/延伸曲线”对话框图2-74修剪/延伸曲线
【长度】定义修剪或延伸的曲线距离,该值为正值时,向外延伸。
反之则向内修剪。
【延伸两端】勾选“延伸两端”的复选框,将曲线在两端同时延伸或修剪。
反之,只延伸或修剪鼠标点选的一侧。
4.通过点分割/修剪曲线
单击工具栏【线框】一【通过点分割/修剪曲线】功能图标~,系统弹出“通过点分割/修剪曲线”对话框,如图2-75所示。
通过该功能,可以根据定义点对曲线进行分割/修剪。
首先选择要分割的曲线,系统自动将鼠标切换到“点”选项,定义曲线上分割的点,如果需要修剪曲线,通过“线段”选项选择保留的曲线侧,如图2-76所示。
通过点分割剪曲线
「必灘入
[1^
?
4-
文田确定
取消
图2-75“通过点分割/修剪”曲线对话框
图2-76通过点分割/修剪曲线
【点】定义分割/修剪的位置点,可以定义多个点。
【线段】定义需要保留的曲线。
未定义的其余曲线将被修剪(删除)。
如果不定义线段,系统只对曲线进行分割。
5.修剪/打断曲线
单击工具栏【线框】一【修剪/打断曲线】功能图标if,系统弹出“修剪/打断曲线”对话框,如图2-77所示。
通过该功能,可以根据定义曲线边界对曲线进行修剪/打断,如图2-78所示。
首先选择曲线边界,然后选择被修剪的曲线侧,系统默认将选择的曲线一侧作为修剪(删除)掉。
【曲线】定义修剪/打断的曲线边界,支持曲线、草图、实体或曲面边缘线。
【删除】定义需要修剪/打断的曲线。
【修剪】定义修剪类型。
•保留:
拾取曲线位置的一侧将被保留。
•删除:
拾取曲线位置的一侧将被删除。
•打断:
只对曲线进行打断,不做修剪。
【平面】定义一个平面,将修剪的曲线投影到该平面进行修剪。
对于一些不相交的空间曲线,可以通过平面将曲线投影后再进行修剪。
6.修剪/延伸成角
单击工具栏【线框】一【修剪/延伸成角】功能图标系统弹出“修剪/延伸成角”对话框,如图2-79所示。
通过该功能,可以将两条曲线进行修剪或延伸。
当两条曲线较短时(不到交点),系统会将其延伸至交点处;当两条曲线较长时(超过交点),系统会将其修剪至交点处,如图2-80所示。
修明T/延伸成角
0各參cj•hi™
ax
曲勘|
|i+i
mm
\*\
延伸线性
▼
S②丨JftS|取iii|
图2-79“修剪/延伸成角”对话框
2.2.4偏移曲线
单击工具栏【线框】一【偏移曲线】功能图标系统弹出“偏移曲线”对话框,如
图2-81所示,包含两种偏移类型。
【三维偏移】定义一条参考曲线,根据偏移法向及偏移距离产生一条新的偏移曲线,其示意图如图2-82所示。
imi
曲线
■+i
距甬
10
呤i+i
偏移法向
艇
離曲线•
0
图2-81“偏移曲线”对话框
固【曲面偏移】定义一条曲线在一个曲面上进行偏移,其示意图如图2-83所示。
(练习文件:
光盘EX\CH2\2-3.Z3)
距离
偏移曲线
图2-83“曲面偏移”示意图
2.2.5修改曲线
单击工具栏【线框】一【修改曲线】功能图标呤,或者通过鼠标右键点选【修改曲线】,系统弹出“修改曲线”对话框,如图2-84所示。
通过该功能,可以修改曲线上任何点的位置、切点和曲率半径,以及添加或删除曲线控制点等操作,如图2-85所示。
【曲线】定义需要修改的曲线。
【点】在曲线上选择要修改的点。
将光标移到曲线上方,会出现一个三元组。
该三元组用于修改所选取点的位置、切点和曲率半径。
【控制点】修改曲线的控制点。
•添加:
通过该选项可以在曲线上増加控制点。
•修改位置:
通过该选项可以修改现有控制点的位置。
选择控制点后,单击鼠标中键确定,然后拖动鼠标来改变控制点的位置。
•删除:
通过该选项可以删除现有的控制点。
•缩减:
通过该选项可以减少控制点的总数。
•拟合:
该选项可以重新拟合曲线。
它可以移除当前存在于曲线上的、不需要的反常属性。
重新拟合的曲线会改变原曲线的路径。
【全局修改曲线】勾选“全局修改曲线”的复选框,在整个曲线上都会产生变化。
否则,只变化受影响的曲线点位置。
2.3曲线操作
2.3.1桥接曲线
1.桥接曲线
单击工具栏【线框】一【桥接曲线】功能图标系统弹出“桥接曲线”对话框,如图2-86所示。
通过该功能可以在两条曲线之间产生一条新的桥接曲线,新曲线可以与原曲线保持相切或曲率连续,如图2-87所示。
【相切】桥接曲线与原曲线保持相切连续。
【曲率】桥接曲线与原曲线保持曲率连续。
【保留侧】定义原曲线的保留侧,选择不同的选项会影响桥接曲线的结果。
•两者长边:
保留两条曲线的较长部分。
•第一个短边:
保留第一条曲线的较短部分和第二条曲线的较长部分。
•第二个短边:
保留第二条曲线的较短部分和第一条曲线的较长部分。
•两者短边:
保留两条曲线的较短部分。
【权重】使用滑动条调整权重因子,桥接曲
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