2.3.1. Базовые функции создания твердого тела

Наиболее распространенный способ создания базового твердого тела заключается в перемещении замкнутого контура вдоль направляющей линии. Часть пространства, «заметаемое» контуром при его движении, образует твердое тело. Такое тело еще называют «кинематическим телом» или «телом переноса», поскольку оно образуется в результате движения контура. В зависимости от вида направляющей кривой различают три основных типа кинематических тел:

• тело выдавливания (extrude, extruded body), когда замкнутый контур переносится вдоль прямой линией (вектора) заданной длины;

• тело переноса, когда замкнутый контур переносится вдоль направляющей линии произвольной формы.

• тело вращения (body of revolution, body of rotation, revolved body), когда замкнутый контур поворачивается вокруг оси вращения на заданный угол. В этом случае ось вращения неявно определяет направляющую линию в форме дуги или полной окружности.

Более сложным является способ построения тела переноса, когда дополнительно к основной задается еще и вспомогательная направляющая линия. Основная направляющая линия задает направление перемещения исходного контура, а вспомогательная определяет закон деформации и угол его поворота в процессе движения. Результатом является твердое тело с переменным сечением вдоль направляющей.

При создании кинематических тел действует следующее правило: при движении вдоль направляющей линии контур не должен пересекать сам себя. Наглядней всего это правило появляется при построении тела вращения. На рисунке 2.3.3 приведены примеры правильного и неправильного расположения контура относительно осевой линии. При неправильном расположении линии контура пересекают осевую линию.

Правильно		Неправильно

Рисунок 2.3.3 – Расположение контура относительно оси вращения

Своеобразной разновидностью тела переноса является твердое тело, построенное по набору сечений. Итоговое тело ограничивается замкнутой поверхностью, как бы «натянутой» на ребра-контуры.

Кроме того, практически в любом пакете 3D-моделирования присутствуют предопределенные стандартные тела (3D-примитивы, 3D-primitives): шар (sphere), цилиндр (cylinder), конус (cone), параллелепипед (block), призма (prism), тор (toral solid, tore, torus). Главное достоинство использования стандартных тел – простота задания их формы. Например, шар полностью определяется координатами центра и значением радиуса, параллелепипед – координатами противолежащих вершин и т.д. Такие тела бывает удобно использовать в качестве заготовок.

И, наконец, твердое тело можно создать, объединив (stitch) пересекающиеся поверхности, ограничивающие замкнутый объем пространства.

Далее, для получения тела заданной формы, базовое тело модифицируют – добавляют или удаляют из него объем (материал). Добавление дополнительного объема (выступа) к базовому телу производится точно так же, как и создание тела. Только в этом случае плоскостью, на которой создается контур, обычно служит грань базового тела. Выступ или вырез выполняются совершенно аналогично, только для выреза задается не добавление, а удаление материала. Таким образом, можно построить деталь достаточно сложной формы, последовательно добавляя к базовому телу (или удаляя из него) дополнительные компоненты.