如果粗略的将船模结构分类,甲板之上为上层建筑,之下为船体。前者不管多繁杂,皆可以分解成简单形体的组合,而后者虽然看似简洁,却是难以描绘的不规则形体。几乎毫无例外,船体造型全采用龙骨-蒙皮法构建。一般来说,纸船模的龙骨是采用厚纸材制作的,其成本贵,结构复杂,在与蒙皮粘合时,存在匹配差和操作难的缺陷。

在定本贴的标题时,并没有选定目标船舶,而是想先做一热身,开发出某种无龙骨的船体设计制作方法。希望能用成本低的薄纸制作,且尽量改进传统手法的不足之处。若能得手,则再选择某具体船舶,设计制作其船模以验证。

纸壳帆船模型教程(帆船纸质模型的制作感悟)(1)

纸壳帆船模型教程(帆船纸质模型的制作感悟)(2)

纸模是需要有足够的刚度支撑的,龙骨的刚度来自于材料本身,因此必须用厚纸。续层纸模的刚度来自于结构,细杆和薄板如果组合得当,边界支持合理,使杆只承受轴向力,板只承受平面内的力,则它们也能具有较大的刚度。

龙骨的肋板是曲线,蒙皮的边则是由折线围出的多边形,两者有匹配误差。而续层是直纹曲面展开的,梁跨皆为曲面的参数,自然贴合。

从船体上切下一段观察,可发现这就是半个续层。为了其形位精度与结构刚度,满足纸模的要求,需要在中部某点接入跨撑。只需调出切口的平面曲线,新的跨长与梁跨点就可以选择了。于是可以采用续层纸模成熟的方法,将船体切片分割,进行设计和制作了。

关键点在于半个续层与甲板平面的结合,此处转折使纸面张力松弛。好在甲板是平面,可用直棱筋强行展平,将最终的难点也越过了。

纸壳帆船模型教程(帆船纸质模型的制作感悟)(3)

下图是随画的简易船体视图,作为纸模的原形图片,供切片分解并设计制作试验。续层软件采用主图与纵深设计的结合方式,求各零件展开图及附件。

纸壳帆船模型教程(帆船纸质模型的制作感悟)(4)

输出展开图及有关附件,再对称复制和拼接打印后,可试着还原船体。

纸壳帆船模型教程(帆船纸质模型的制作感悟)(5)

船体主图下方的曲线类型,指接口平面的舷曲线,逐个接口一直在变化。此B块的是微凹向直线(三角形)过渡,续层是直纹曲面展开图,两接口能毫无误差的还原舷曲线,而蒙皮近似展开则只能还原出舷的折线多边形。下图中方梁、跨撑及直棱筋三内撑均已就位,注意这里既没有前后贯通的脊柱,也没有横向张开的肋板,所以本法是彻底的非龙骨蒙皮,其差异会产生一系列的后续影响。

纸壳帆船模型教程(帆船纸质模型的制作感悟)(6)

纸厚与材料刚度正向相关,是一把双刃剑。在构件尺寸大时,能稳固纸不易变形;而尺寸小时,却妨碍纸的柔顺塑形。此时的薄纸也不薄了。小尺寸构件,纸面受力不畅,胶未干时极易走形。用铁板加小磁铁,可长时间的为平面定形。

纸壳帆船模型教程(帆船纸质模型的制作感悟)(7)

接口截面过渡到微凸的曲线,跨撑不仅是尺寸定位,也在中部提供了刚度保证。因为它的长度与定位点,都出自接口曲线,所以恰到好处的匹配纸形。这只是一个杆件,留下了空隙可供镊子向内的自由操作。

纸壳帆船模型教程(帆船纸质模型的制作感悟)(8)

接口与下一零件吻合,所以必须是一个平面,而且对方也有相同的曲线形状,才可能对顶齐缝桥接。观察此照片,这个平面曲线被很好的复原了,满足了设计制作要求。蒙皮还原的对接面虽然也对顶齐缝,可惜只是多边形,一旦圆整成曲线,由于两侧的变形不可能同步,必然出现豁缝,无解。这还不够,更要与肋板粘合,三者相聚,惨。

现在应该可以说,这个方法值得一试。

纸壳帆船模型教程(帆船纸质模型的制作感悟)(9)

接口曲线从微凸在过渡到椭圆,又向前走了一步。观察一下各曲线:接口与接缝、底脊线、甲板线及吃水线,算是蜿蜒流畅,与龙骨蒙皮手法的作品能够一比。

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随着船舷的逐渐延伸,薄纸的柔性甲板也同时被展平铺直。

此船体为全封闭结构,存在最后如何收口的问题。策划先搭建船尾,最后拼接F块,以利粘合。

纸壳帆船模型教程(帆船纸质模型的制作感悟)(11)

仅剩F块的拼合了,任务挺复杂的。展直甲板,搭接两侧船舷,而且最终的镊子操作会受阻。

纸壳帆船模型教程(帆船纸质模型的制作感悟)(12)

先粘上底脊,将整体形状锁定。下面的工作就是前后两侧,2至3齿的轮流粘贴推进。最终不用镊子,涂胶后手压舷线处封口。采用此法完全依赖于,前后半成品结构形状无误差,因此是对前面总的设计制作水平的检验。

纸壳帆船模型教程(帆船纸质模型的制作感悟)(13)

出乎预料,最终的收口没有费周折,无修剪的嵌合,顺利完工了。观察效果,应该是满意的。

纸壳帆船模型教程(帆船纸质模型的制作感悟)(14)

翻面检查甲板,也足够平直,只有仔细观察,才能发现轻微的局部凸凹。毕竟甲板材料是薄纸,要求过高不切实际。现在可以说,新的船体设计制作方法能够成立。

或许有人要问,什么是支撑此法的原理。首先续层是直纹曲面展开,能没有误差的恢复原形,而不是近似。其次展开图还原时,通过锁定几个关键位置的尺寸,使整个形状与位置都精确回归。最后三个内撑与续层搭建的架构,顺应了纸的张力特征,使纸模的结构刚度显著加强。空心纸模使用薄纸或厚纸,外观并无影响,而刚度变化却突破了先前的局限。

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选择具体的船舶,用续层纸模的无龙骨方式,设计制作一个船模。因为有独特的风格,所以这个过程是另类的。

通常船舶的外形描述、尺寸资料等关键参数,个人是不易获取的。据悉有模友为设计,从照片上抠图转化尺寸,极为辛苦。但这类参数精确度有限,与目测比并无优势。续层纸模则是选择一目标照片为主图,形状、尺寸及色彩均从中采集,辅以其他照片补充和修正,并不重新建模出图。

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