Mechanical Wings / Component Schedule

机械翼系统 · 白模元件清单与技术说明

依据《机械翼系统结构设计蓝图》以程序化几何复刻 | 技术栈 HTML + CSS + JS + Three.js | 工程目录 mechanical-wings/ | 单位 mm(建模基准 1 场景单位 = 1 m)

→ 打开三维白模(实时可交互)

元件总数269个网格
三角面38,360
顶点92,090
绘制调用368
贴图0纯几何
外部模型文件0

以上为运行中模型的实测统计(scene.traverse 逐件累加),非设计估算值。全部几何体在页面加载时由 JS 现场生成,工程内不含任何 .glb / .obj / .fbx 或贴图文件。

01装配层级

模型由「中央背板总成 + 左右翼总成」构成,两翼完全对称,均以关节中心为局部原点。每个单侧机翼内部再分为两个分总成:关节分总成(承载与驱动,折叠时不动)与羽扇分总成(可折叠的叶片束)。

mechanical-wings (model) ├─ 中央背板总成 spine · 15 件 · 承载两翼、贴合背部 │ ├─ 右翼总成 root @ (+155, 0, 0) │ ├─ 关节分总成 mount · 34 件 · 关节盘 / 电机 / 支撑臂 / 液压杆 │ └─ 羽扇分总成 fan · 93 件 · 结构肋 + 羽片 2 层 · 折叠动画作用对象 │ └─ 左翼总成 root @ (−155, 0, 0) · 镜像构建(角度按 180°−θ 映射,位置 x 取反) ├─ 关节分总成 mount · 34 件 └─ 羽扇分总成 fan · 93 件

02元件明细

2.1 中央背板总成(15 件)

元件数量实测规格(mm)图纸材质白模分级建模方式
背板本体1175 × 400 × 96,圆角 R22铝合金frameroundedBox()
上部横轭1368 × 84 × 82,R20铝合金frameroundedBox()
下座板1238 × 76 × 86,R20铝合金frameroundedBox()
前导轨156 × 330 × 52,R14钛合金darkroundedBox()
肩托1300 × 46 × 56,R14工程塑料jointroundedBox()
底盖1212 × 30 × 100,R10碳纤维darkroundedBox()
竖向加强肋5190 × 20 × 104,R8,间距 72铝合金jointroundedBox() 阵列
关节连接轴2⌀62 × 88,轴向 X钛合金jointcyl(axis:'x')
关节座270 × 150 × 62,外倾 0.30 rad铝合金frameroundedBox() + 旋转

2.2 关节分总成(每侧 34 件网格 × 2)

元件数量实测规格(mm)图纸材质白模分级说明
外压环2⌀198 × 28钛合金frameZ = +44,最外侧环件
关节主盘2⌀172 × 62铝合金jointZ = +4,关节承力主盘
轴承座2⌀116 × 100钛合金frameZ = −14,轴系支撑
轴承内圈2⌀80 × 92钛合金darkZ = +6,压装配合面
中心轴2⌀48 × 44钛合金jointZ = +62
轴端盖2⌀24 × 22工程塑料darkZ = +80
轮辐1252 × 13 × 14,6 根均布碳纤维dark分度圆 ⌀112,Z = +48
锁紧螺栓20⌀19 × 22,10 颗均布钛合金dark分度圆 ⌀144,Z = +56
驱动电机2缸体 ⌀92 × 110 + 端盖 ⌀60 × 30—joint / darkZ = −108 / −172,内置后置
关节支撑主臂2115 × 85 × 58,R16铝合金frame关节 → 背板传力
关节支撑副臂270 × 130 × 50,外倾 0.34 rad铝合金frame下方斜撑
液压杆4全长 152 / 171,缸体 ⌀27,杆 ⌀14,耳环 ⌀40铝合金 + 钛合金joint / dark每侧 2 支对角布置,共 4 支
数量口径:表中「数量」按图纸口径计(台 / 支 / 颗 / 根);单侧网格共 34 件 —— 关节本体 6 + 轮辐 6 + 螺栓 10 + 电机 2 + 支撑臂 2 + 液压杆 8(每支含缸体、活塞杆、2 只耳环)。

2.3 羽扇分总成(每侧 93 件 × 2)

元件数量实测规格(mm)图纸材质白模分级说明
主结构臂10长度 262 / 390 / 605 / 644 / 399,截面 46 × 38铝合金frame每侧 5 根,张角 84° / 54° / 24° / −6° / −36°,位于 Z = +98 前景层
臂端铰10⌀38 × 30钛合金joint结构臂末端关节
臂身加强肋100.32 L × 14 × 20碳纤维dark结构臂中段附板
主羽片32长 322–622,宽 44–86,厚 8.5聚碳酸酯blade每侧 16 片,Z = −48(最背层)
覆羽20长 137–311,厚 11.1工程塑料bladeLow每侧 10 片,0.58 尺度,Z = +72(前层)
羽片中脊520.94 L × 13.5 × 17.5铝合金frame / joint每片一片,叶片骨架
羽根铰52⌀23 × 26钛合金joint每片一处,羽片旋转铰点
数量核对:中央背板 15 + 关节分总成 34×2 + 羽扇分总成 93×2 = 269,与实测网格总数逐项吻合。 图纸标注的「关节组件 ×2、电机 ×2、液压杆 ×4、羽片 ×16(每侧)」全部对应落实;羽片按图纸口径 16 片/侧,另加覆羽 10 片/侧形成前后层次。
变更记录:原设计的三层羽片(主羽 16 + 覆羽 A 14 + 覆羽 B 10 / 侧)已按需求移除中层「覆羽 A(bladeMid)」,现为两层,全模型元件数由 353 降至 269。另:模型页原先的 SVG 尺寸标注层(随相机实时投影的总宽 / 总高 / 纵深 / 折叠宽引线)已按要求移除,各项尺寸改由本文件与图注给出。

03白模材质分级

白模不做任何贴图与颜色,仅用 4 级明度区分结构层次,便于观察形体关系。下表为各级材质在模型中的实际占用元件数(实测)。

分级色值粗糙度 / 金属度用途元件数
blade 叶片#FDFDFB0.38 / 0.02主羽片32
bladeLow 底层#EAEBE60.52 / 0.04覆羽20
frame 骨架#DEDFDC0.52 / 0.08背板、结构臂、外压环、主羽中脊55
joint 关节#BFC2BF0.40 / 0.18关节盘、轴件、铰点、覆羽中脊100
dark 深件#8E95920.44 / 0.26螺栓、轮辐、导轨、活塞杆、加强肋62

另叠加一层 EdgesGeometry 边线(共 98 条 LineSegments,色 #7F8482,透明度 0.42,折角阈值 26°),用于强化机械转折;可一键关闭得到纯素模效果。

04关键几何参数

项取值作用
关节中心定位X = ±155两翼旋转中心间距 310
羽扇张角范围+90° → −58°(跨度 148°)正上方一支羽片指向天顶,最外侧向下收
羽尖包络椭圆 rx 740 / ry 440横向长、纵向短的椭圆包络,决定整体轮廓
(长度 L(θ)=1/√((cosθ/rx)²+(sinθ/ry)²))
羽根起始半径118避开关节盘(⌀198/2 = 99)并留 19 余量
羽片宽长比0.138主羽片宽度系数;覆羽各行分别为 1.04 / 1.02 倍
整扇外倾角−15°羽扇圆锥化,形成 366 的纵深而非平面扇
层间 Z 偏置−48 / +72 / +98主羽 / 覆羽 / 结构肋,形成两层叠压 + 前景钢结构
随机扰动角度 ±2.4°,长度 ±14%确定性伪随机(种子 20261009),避免机械感过强

05尺寸实测与图纸对照

尺寸图纸标称模型实测偏差原因
翼展(总宽)180018000以此为基准对整体做等比校准
总高900849−51椭圆包络 ry = 440 的自然结果,未拉伸补偿
纵深500 / 520366−134受外倾角 −15° 限制;加大外倾会牺牲正视图的平铺观感
折叠宽420622+202关节中心间距 310 + 关节半径 99,仅关节件已占约 510;图纸 420 与正视图关节比例难以同时成立
折叠高900985+85羽束完全垂挂后的自然长度
单片羽片320322(指向天顶那一支)+2椭圆纵向半轴 440 − 羽根半径 118 恰好吻合

页面 HUD 中的尺寸卡片同样显示「实测值(图纸标称值)」,改任何一个建模参数后重新加载都会自动重算,不存在写死的数字。

06机构与动画

6.1 折叠机构

折叠是单一参数 p ∈ [0,1] 驱动的四自由度联动,同一套逻辑同时作用于羽片与结构肋,因此两翼严格对称:

折叠过程中关节分总成(关节盘、电机、液压杆、支撑臂)保持不动,与「关节承载、羽扇折叠」的机构逻辑一致。可用底部滑杆或 F 键往复查看展开与折叠两种状态。

6.2 装配 / 拆解动画

「零件按序飞入拼成整体」与「整体散开成零件」两个效果共用同一个装配度参数 ASM.p(0 = 装配完成,1 = 完全散开),二者互为逆过程,因此也可以用滑杆停在任意中间状态做爆炸视图检查。

项拆解(散开)装配(飞入拼合)
位移距离0.34 m3.2 m(自画面外飞入)
旋转幅度0.55 rad2.2 rad
动画时长2.0 s2.8 s
错峰窗口0.52 —— 后一件比前一件晚 52% 周期,形成"依次飞入"的节奏
可动零件249 件(共 269 个网格)

07视图与交互

六个相机预设

视图视场角快捷键
正视图9°(近正交)1
侧视图9°2
后视图9°3
俯视图9°4
立体 3/424°5
折叠态14°—

操作方式

  • 拖拽旋转 · 滚轮缩放 · 双指捏合(触屏)
  • A 装配动画 · X 拆解动画 · F 折叠 · E 边线 · R 自动旋转
  • 装配度 / 折叠度滑杆可停在任意中间状态
  • 左上规格表列出模型几何实测值,括号内为设计蓝图的标称值,便于直接对照
  • 制图视图用 9° 长焦压平透视,接近图纸的平行投影;立体视图用 24° 保留形体纵深

说明:正/侧/俯视之所以采用长焦而非透视,是因为翼展方向与视线重合时透视放大会达到 1.45 倍,导致侧视图轮廓与图纸的平行投影对不上。

08工程实现与性能

文件体积职责
index.html3.1 KB页面骨架、HUD、操作台
styles.css6.5 KB界面样式(与蓝图同一套视觉语言)、响应式、启动遮罩
app.js35.6 KB几何构建、材质、灯光、相机控制器、折叠动画、装配 / 拆解动画、UI 交互
vendor/three.min.js654 KBThree.js r160(UMD 全局构建,非 ES Module,故双击 file:// 也能直接打开)

09参数调整指引

想改什么改哪里预期效果
整体轮廓(更圆 / 更扁)P.fan.rx / ry羽尖包络椭圆长短轴,直接决定正视图外形
羽片宽窄P.fan.widthRatio0.10 更尖锐稀疏,0.18 更饱满致密
羽片密度P.fan.rows[].n主羽 16 → 20 会让扇面更密,同步影响元件统计
层次厚度P.fan.rows[].k覆羽相对主羽的长度比例,0.55–0.85 之间较自然
纵深(俯视图厚度)P.fan.cone外倾角越大纵深越大,但正视图会呈锥形
张角跨度P.fan.aStart / aEnd决定扇形张开范围与总高
折叠姿态P.fold.*dir 收拢方向、squeeze 收拢紧度、tilt 后倾、twist 叶面贴合角
装配 / 拆解幅度ASM.tDist / tSpin散开距离与旋转幅度;飞入距离与时长同处可调
明度与质感MAT.*4 级明度的色值与粗糙度,可整体调冷 / 调暖

10模型视图

正视图
正视图 · 翼展 1800 | 总高 849 | 椭圆包络 rx 740 / ry 440 | 148° 羽扇张角
拆解态
拆解态(装配度 100%)· 249 件零件沿径向与层次方向散开,可看清主羽 / 覆羽 / 结构肋的前后层次
立体视图
立体 3/4 视图 · 24° 透视
折叠状态
折叠状态 · 羽束收拢后倾,折叠宽 622 | 折叠高 985
侧视图
侧视图 · 总高 849 | 纵深 366 | 9° 长焦(近平行投影)
俯视图
俯视图 · 翼展 1800 | 纵深 366