4.2.3 Поверхность вращения

Поверхность вращения строится в последовательности аналогично команде Вытягивания. Построение выполняется в активной плоскости. Например, если необходимо вращать контур относительно оси Z, то необходимо задать активную плоскость XY, т.е. в строке состояния нажать кнопку Z.

Упражнение

Создайте контур, как показано на рисунке.

Выделите контур и постройте тело вращения.

Результат построений показан на рисунке. Сохраните файл.

4.3 Создание поверхностей PowerShape

Для построения поверхности с помощью кривых используется команда Автоповерхность

Перед вызовом команды необходимо выбрать все кривые.

Появится Диалоговое окно Автоповерхность

Система выполнит распознавание исходных данных и предложит способ построения поверхности. Все доступные варианты построения можно посмотреть в списке или с помощью стрелок слева и справа .

Все способы построения поверхностей имеют дополнительные опции, которые можно изменить в этом же окне с помощью команды . Результат построения можно увидеть с помощью команды .

Способы построения поверхностей:

• Из сети кривых

• Из раздельных кривых

• Создать развертывающуюся поверхность

• Ограниченная поверхность

• Вписанная плоскость

• Поверхность с ведущей кривой

• Поверхность по двум ведущим

• Поверхность из треугольников

• Поверхность из сети кривых и треугольников

Поверхность из сети кривых

Необходимое условие построения: кривые должны пресекаться между собой.

Дополнительные опции:

Выбранные объекты – позволяет выбирать объекты, задающие поверхность по назначению:

Кривые – позволяет добавить или изменить набор кривых, используемых для создания поверхности.

Углы – позволит графически указать положение углов поверхности. Для этого необходимо установить флаг, и в графическом окне указать на кривых точку, в которой необходимо создать угол поверхности. Он будет отмечен маркером. Если углы не заданы, PowerSHAPE назначит углы самостоятельно, анализируя непрерывность кривых.

Направление – если ни один из методов интерполяции точек не дает ожидаемого результата, необходимо установить флаг и самостоятельно указать кривую, соединяющую необходимые точки. В поверхности эти точки будут соединены гладкой кривой. Направляющая кривая должна проходить через точки всех продольных и поперечных кривых и быть создана до создания поверхности.

Касательно к поверхности – эта опция доступна, когда в качестве кривых выбраны контуры, созданные по краю поверхности. Если этот флаг установлен, новая поверхность будет создана касательно к поверхностям, по которым создавались контуры. Эта опция доступна только в случае, когда Интерполяция кривых установлена в положение Касательно.

Интерполяция точек – определяет, каким образом добавляются дополнительные точки, необходимые для выравнивания количества точек на кривых. Предлагаемые варианты:

• Длина дуги (Новые кривые строятся путем соединения точек, лежащих на одинаковом расстоянии по длине соседних отрезков.)

• Касательное направление (Новые кривые строятся путем соединения точек с одинаковым касательным направлением)

• По ширине кривой (В этом методе точки проецируются на прямую, соединяющую начало и конец кривой, и сравниваются расстояния вдоль этой линии, а не по длине кривой.)

• Нет (Этот метод подходит только для кривых с одинаковым количеством точек)

Интерполяция кривых – определяет кривизну автоматически добавляемых образующих. Возможны два варианта: Касательная и Линейная.

Угловая точность – позволяет задать, является ли точка соединения двух кривых углом (т.е. точкой, где встретятся продольные и поперечные кривые поверхности), или она является промежуточной точкой на продольной/поперечной кривой.

Ограниченная поверхность (NURBS)

Ограниченная поверхность строится по кривым и/или облаку точек.

Диалоговая панель "Опции ограниченной поверхности":

Касательно к соседним поверхностям – эта опция доступна, когда в качестве кривых заданы контуры, созданные по краю поверхности. Если этот флаг установлен, созданная поверхность будет касательной к поверхностям, по которым создавались контуры.

Многолоскутная/Однолоскутная – позволяет выбрать между созданием много-или однолоскутной поверхности. Однолоскутная поверхность состоит из двух продольных и двух поперечных кривых. Многолоскутная поверхность содержит большее количество образующих. Заметим, что Однолоскутная поверхность обеспечивает в общем случае большую гладкость, а Многолоскутная поверхность строится быстрее, и более точно следует заданным кривым.

Степень поверхности – позволяет задать степень создаваемой поверхности. Выбор степени зависит от выбранных объектов и ожидаемого результата.

Для высоких степеней поверхности характерны:

• гибкость;

• точное следование выбранной геометрии;

• возможность иметь волны и складки.

Для малых степеней поверхности характерны:

• плавность;

• отсутствие складок;

• возможность отклоняться от выбранной геометрии.

Добавить продольные/поперечные кривые – добавляет дополнительные кривые в плоские и однолоскутные поверхности. Это облегчает визуальное восприятие, и выбор таких поверхностей никак не влияет на их геометрию

Поверхность по двум ведущим

Чтобы создать поверхность сечение и ведущие кривые должны удовлетворять следующим требованиям:

• Сечение должно представлять собой одну открытую кривую.

• Каждая ведущая кривая должна представлять собой одну кривую.

• Обе ведущие кривые должны иметь одинаковое количество точек и обе должны быть или разомкнуты или замкнуты.

• Концы сечения должны совпадать с концами ведущих кривых.

Создать поверхность пузырь

Позволяет по любой кривой создать выпуклую поверхность

Диалоговое окно "Поверхность – пузырь"

Точки - количество точек в списке соответствует количеству точек на выбранной кривой. В каждой из точек можно задать длину хорды дуги и "высоту пузыря". Можно выбрать несколько точек и задать для них общие параметры.

Длина - длина хорды для выбранной точки.

Высота - высота для выбранной точки.

Вставить - вставка точки между двумя существующими. При вставке точки происходит перенумерация списка Точки и самих точек на кривой. Это позволяет более точно задать форму поверхности между двумя точками.

Фикс. точки - по умолчанию эта опция выключена до ввода значений в поле Длина или Высота. Если опция выключена, Длина и Высота определяются с помощью интерполяции значений зафиксированных точек. Крайние точки незамкнутых кривых зафиксированы по умолчанию.

Нумерация точек - если опция включена, отображается нумерация точек исходной кривой. По умолчанию эта опция Включена.

Направление – позволяет выбрать направление создания поверхности из списка:

• По нормали - вдоль нормали кривой.

• Pадиально - радиально наружу от кривой.

• Вдоль оси - вдоль оси рабочей плоскости.

Упражнение

Построить поверхностную модель телефонной трубки, используя команды поверхностей.

1. Для построения поверхностей вытягивания необходимо установить рабочую плоскость ZX. Выбрать контур дуги и из меню "Поверхности" команду "Поверхность вытягивания". Выполнить двойной щелчок левой клавишей мыши на построенной поверхности. В появившемся диалоговом окне ввести значение длины. Если рабочая система координат расположена в центре построений, то необходимо установить флажок "Равные длины". Аналогично построить поверхность по верхнему контуру.

2. Установить рабочую плоскость XY. Выполнить проецирование кривой на поверхность. Для этого выделить контур в плоскости XY и нижнюю поверхность (См. рис.1). Из меню "Кривая" выбрать команду "Проекция". Установить метод проецирования "Вдоль оси". Удалить нижнюю поверхность и базовую кривую. Выделить верхнюю поверхность, вызвать контекстное меню, выбрать команду "Конвертировать".

Рисунок 1 - Проецирование кривой на поверхность

3. Построить поверхность уклона. Для этого выделить спроецированную кривую и выбрать в меню "Поверхности" команду "Уклон". В появившемся диалоговом окне (См. рис.2) сделать установки: ввести значение уклона 2, установить флажок "Переменный" и "Сглаживание". В графическом окне выбрать поверхность и изменить направление уклона: щелкнуть мышью по стрелкам, чтобы они изменили свое направление – к поверхности вверх и во внутрь. Нажать "Выполнить". Появится следующее диалоговое окно. Так как поверхность уклона на чертеже имеет разное значение на различных участках, то необходимо указать на кривой точку, в которой изменяется значение и в диалоговом окне ввести это значение. С одной стороны – это значение 3º, с другой стороны 21,5º, по боковой поверхности 2º. Необходимо указать на кривой конечные точки значения 2º. После ввода значений нажать клавишу "Принять".

4. Построить скругление: выделить верхнюю поверхность, выбрать в меню "Поверхности" команду "Скругление". В появившемся диалоговом окне установить: радиус скругления 8, "Выпуклое", "Скруглить все" (это позволит выполнить скругление с постоянным радиусом). Выбрать боковую поверхность и в диалоговом окне нажать кнопку "Принять".

Рисунок 2 – Построение поверхности уклона