4.7 HFSS中物體模型的布爾運算操作

    HFSS 中所有復雜的物體模型都可以由基本物體模型通過布爾運算操作來創建。布爾運算操作命令在主菜單【Modeler】→【Boolean】子菜單下，包括以下4 種。
    Unite：合并操作，合并多個物體模型生成一個新的物體。
    Subtract：相減操作，用一個物體減去另一個物體。
    Intersect：相交操作，截取選中的多個物體的公共部分。
    Split：分裂操作，沿 xy、yz 或 xz 坐標平面將物體分成兩部分。

    下面我們通過兩個基本物體模型—長方體和球體來具體演示布爾操作。長方體和球體 的相對位置如圖 4.33 所示，長方體（Box1）和球體（Sphere1）是相互獨立的兩個物體，二 者有一部分相互重疊。

圖 4.33 布爾操作前的長方體和球體

    1．合并操作

    合并操作（Unite）是合并選中的多個物體生成一個新的物體，合并操作后新生成物體的名稱及其材料、透明度等屬性與第一個被選中物體的屬性相同。 同時選中長方體和球體，從主菜單欄選擇【Modeler】→【Boolean】→【Unite】，或者單擊工具欄的按鈕，執行合并操作。合并操作后的結果如圖 4.34 所示，原先兩個彼此獨立 的物體變成了一個整體。

圖 4.34 合并操作

    2．相減操作

    相減操作（Subtract）是用一個物體減去另一個物體。同時選中長方體和球體，從主菜單欄選擇【Modeler】→【Boolean】→【Subtract】，或者單擊工具欄的按鈕，彈出圖 4.35 所示的相減操作對話框，進行相減操作的相關設置。在該對話框中，Blank Parts 欄表示原物體，  Tool Parts 欄表示被減去的物體，執行相減操作就是使用 Blank Parts 欄的物體減去 Tool Parts 欄的物體。第一個選中的物體默認為原物體，位于 Blank Parts 欄；第二個選中的物體默認為被減去的物體，位于 tool Parts 欄。新生成物體的名稱和屬性與 Blank Parts 欄的原物體一致。 對話框中 Clone tool objects before subtracting 復選框表示是否保留被減去物體，選中該復選框 表示在相減操作后保留被減去的物體。

圖 4.35  相減操作對話框

    執行相減操作后的結果如圖 4.36 所示。

圖 4.36 相減操作

    3．相交操作

    相交操作（Intersect）是截取選中的多個物體的重疊部分生成一個新物體，新物體的名稱和屬性與第一個選中的物體一致。 同時選中長方體和球體，從主菜單欄選擇【Modeler】→【Boolean】→【Intersect】，或 者單擊工具欄的 按鈕，執行相交操作。執行相交操作后的結果如圖4.37 所示。

圖 4.37 相交操作

    4．分裂操作

    分裂操作（Split）是沿 xy、yz 或 xz 坐標平面將選中物體分成兩部分，之后可以選擇同時 保留這兩個部分或者只保留物體位于 xy、yz 或 xz 坐標平面某一側的部分。 選中一個物體，從主菜單欄選擇【Modeler】→【Boolean】→【Split】，或者單擊工具欄的按鈕，彈出圖4.38 所示的分裂操作對話框，進行分裂操作的相關設置。在該對話框中，Split plane 項是選擇 xy、yz 或 xz 坐標平面；Keep fragments 項是設定保留位于坐標平面哪一側的物體，選擇 Positive side 表示保留的物體部分位于坐標平面正側， 選擇Negative side 表示保留的物體部分位于坐標平面負側，選擇Both 表示把物體沿著 選擇的坐標平面分成兩部分，兩部分都保留；Split Objects 項是選擇該操作是只應用于當前選中的物體還是應用于穿過所選擇的坐標平面上的所有物體。例如圖 4.38 所示的設 置是指保留物體位于 xy 平面上方的部分。

    圓心位于坐標原點的球體按照圖4.38 的設置進行分裂操作后的結果如圖 4.39 所示。

圖 4.38 分裂操作對話框

圖 4.39 分裂操作

    注意： 布爾操作還提供了克隆物體的選項，從主菜欄選擇【Tools】→【Options】→ 【Modeler Options】，在彈出對話框中可以設置在執行合并、相減、相交等布爾操作時是否克隆物體。