Заметание

Функция заметания (sweeping) формирует объемное тело трансляцией или вращением замкнутой плоской фигуры. В первом случае процесс формирования на­зывается заметанием при трансляции (translational sweeping), во втором случае — построением фигуры вращения (swinging, rotational sweeping). Если плоская фигура будет незамкнутой, в результате заметания получится не объемное тело, а поверхность. Такой вариант заметания поддерживается системами поверхностног моделирования.

Заметание при трансляции и вращении представлено на рис. 1.8 и 1.9 соответственно. Хотя рис. 1.9 демонстрирует вращение на 360°, большинство систем твердотельного моделирования позволяют поворачивать фигуру на произволь­ней угол.

Рисунок 1.8 - Заметание при трансляции

Рисунок 1.9 - Заметание при вращении

Скиннинг

Функция скиннинга (skinning) формирует замкнутый объем, натягивая поверх­ность на заданные плоские поперечные сечения тела (рис. 1.10). Можно предста­вить себе, что на каркас фигуры, образованный границами поперечных сечений, натягивается ткань или винил. Если к натянутой поверхности не добавить ко­нечные грани (два крайних сечения), в результате получится поверхность, а не замкнутый объем. В таком варианте функция скиннинга представлена в систе­мах поверхностного моделирования.

Рисунок 1.10 - Создание объемного тела методом скининга

Скругление или плавное сопряжение

Скругление (rounding), или плавное сопряжение (blending), используется для мо­дифицирования существующей модели, состоящего в замене острого ребра или вершины гладкой криволинейной поверхностью, векторы нормали к которой не­прерывно продолжают векторы нормали поверхностей, сходившихся у исходного ребра или вершины. Замену острого прямого ребра цилиндрической поверхно­стью демонстрирует рис. 1.11, а. Векторы нормали к цилиндрической поверхно­сти продолжаются векторами соседних плоских граней. Замена острой вершины сферической поверхностью показана на рис. 1.12. Здесь также обеспечивается непрерывность векторов нормали. Частный случай скругления с добавлением, а не удалением материала показан на рис. 1.11, б. Такая процедура называется выкружкой (filleting).

Рисунок 1.11 - Скругление ребер Рисунок 1.12 - Скругление вершин

Поднятие

Поднятием (lifting) называется перемещение всей грани объемного тела или ее части в заданном направлении с одновременным удлинением тела в этом на­правлении (рис. 1.13, а). Если нужно поднять только часть грани (рис. 13, б), эту грань необходимо заранее разделить.

Рисунок 1.13 - Поднятие грани и ее части

Для этого достаточно добавить ребро, которое будет разбивать грань на нужные части. Но внутри системы при этом будут произведены некоторые дополнительные действия, результатом которых станет деление грани. Обычно при этом обновляются сведения о связности по­верхности. Внутри системы подобные действия выполняются при помощи опе­раторов Эйлера. При работе с функцией поднятия необходимо правильно указывать направление и дальность поднятия, чтобы добавленная часть тела не пересекалась с исходной (рис. 1. 14). Пересечение не вызовет проблем, если функция поднятия реализова­на так, что при пересечении выполняется объединение добавленной части с исходным телом. Однако изначально функция поднятия разрабатывалась для не­больших местных изменений, поэтому ситуация, показанная на рис. 1.14, дает некорректное объемное тело.

Рисунок 1.14 - Самопересечение в результате поднятия