Трехмерное моделирование

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ: Грань – ограниченная часть поверхности.

5 типов граней: планарные, цилиндрические.,

конические, сферические, и тороидальные.

Ребро – элемент, ограничивающий грань. 4 типа ребер: прямолинейные,

эллиптические(круговые), параболические и гиперболические.

Тело(примитив)-наипростейший твердотельный обьект, который можно создать и

из которого можно строить более сложные твердотельные обьекты.

Три типа трехмерных моделей: каркасные, поверхностные и твердотельные.

Каркасная модель это скелетное описание 3М обьекта. Она не имеет граней и

состоит из точек, отрезков и кривых, описывающих ребра обьекта.

Поверхностные – описываются ребра 3М обьекта и его грани.

Поверхности, составленные в прямолинейных координатах из

плоских участков в Автокаде именуют «Сети».

Твердотельные – самый простой в использовании вид 3М моделирования.

Создание трехмерных обьектов на основе базовых пространственных

форм: параллепипедов, конусов, сфер, цилиндров, клинов колец и тора.

Из этих форм путем их обьединения, вычитания, пересечения стоятся

более сложные 3М обьекты. Кроме того, тела можно строить , сдвигая

2М обьекты вдоль заданного вектора или вращая их вокруг оси.

Поскольку каждый тип моделирования имеет свои методы создания

пространственных моделей и свои особенности для способов редактирования,

не рекомендуется смешивать несколько типов в одном рисунке.

ТЕКУЩИЙ УРОВЕНЬ И ВЫСОТА

Текущий уровень – значение координаты Z при указании точки в пространстве, если заданы

только координаты X и Y.

Уровень - устанавливается по умолчанию и определяет плоскость построений = плоскости плана.

До изменения этого значения все новые обьекты будут строиться в этой плоскости.

Высота - определяет расстояние вертикального «выдавливания» плоских обьектов для которых

она определена относительно систем координат в которых она создавалась.

Назначать высоту можно из меню Формат→Высота.

Если не выбирать обьекты, то меняется высота всего чертежа.

Для отдельных обьектов (предварительно выбранных) менять высоту удобнее

через команду Свойства из меню Редактирование

ПОВЕРХНОСТНЫЕ ОБЬЕКТЫ

СОЗДАНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ ОБЬЕКТОВ: меню Рисование[Черчение] → Поверхности

( МОДЕЛИРОВАНИЕ→ СЕТИ)

2М ФИГУРА В зависимости от порядка нумерации узлв плоской фигуры идет создание ее

и закрашивание(если требуется)

3M ГРАНЬ (3D ГРАНЬ) Создаются пространственные (3М) грани, аналогично двумерным фигурам.

Отличие то, что узловые точки грани могут иметь различные координаты по оси Z.

3М ПОВЕРХНОСТЬ (3D СЕТЬ) Вызывается диалоговое окно 3Мобьекты для создания

поверхностных обьектов типа: 3М Ящик, Пирамида, Купол, Сфера, Конус, Тор, Чаша, Сеть

и в зависимости от указанного типа формируются соответствующие запросы

.

ПОВЕРХНОСТИ ВРАЩЕНИЯ (СЕТЬ ВРАЩЕНИЯ) Создание поверхностей вращения поворотом

определяющей кривой вокруг выбранной оси.

Запросы: Выбрать определяющую кривую\Выбрать ось вращения\

Начальный угол\Угловые ограничения.

ПОВЕРХНОСТИ СДВИГА (СЕТЬ СДВИГА) Создание поверхности сдвига задаваемой

определяющей кривой и направляющим вектором

Запросы: Выбрать определяющую кривую\

Выбрать направляющий вектор.

ПОВЕРХНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ (СЕТЬ СОЕДИНЕНИЯ) Создание поверхности, натянутой

на 2 заданные кривые(линии).

. Запросы: Выбрать первую определяющую кривую.

Выбрать вторую определяющую кривую.

ПОВЕРХНОСТЬ КУНСА (СЕТЬ ПО КРОМКАМ) Создание поверхности, натянутой на

4 граничные кромки. (Бикубической поверхности Кунса).

Краями могут быть отрезки, дуги, эллиптические дуги, сплайны или

незамкнутые полилинии (двумерные или трехмерные), при этом они

должны попарно смыкаться в конечных точках.

Запросы: Выберите кромку 1\ Выберите кромку 2\ 3 4.

! При создании поверхностей необходимо предварительно при помощи команд

Surftab1 и Surftab2 задать число разбиений в двух ортогональных направлениях,

РЕДАКТИРОВАНИЕ ТРЕХМЕРНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ с помощь команд редактирования

трехмерных полилиний, сплайнов из меню

Редактирование[Изменить] →Обьект→Полилинии и т.п.

Твердотельные обьекты и команды их редактирования.

ТВЕРДОТЕЛЬНЫЕ ПРИМИТИВЫ: из меню Рисование(Черчение)→Тела (МОДЕЛИРОВАНИЕ)

Политело – это новый объект Автокад Позволяет проводить объемное тело как линию

движением курсора.

Ящик - твердотельный параллелепипед.

Для построения следует указать : или положение диагональных противоположных

углов, или положение противоположных углов и высоту., или положение центра

ящика с заданием угла или высоты либо длины и ширины ящика.

Шар - твердотельная сфера. Достаточно задать его радиус или диаметр.

Клин - Основание клина всегда рисуется параллельно плоскости построений текущей

системы координат XY, при этом наклонная грань располагается вдоль оси X.

Конус твердотельный 3-х мерный конус, основание которого (окружность или эллипс)

лежит в плоскости текущей системы координат, а вершина располагается по оси Z.

Для построения конуса необходимо задать размеры его основания и высоту.

Цилиндр Для построения та же информация, что и для конуса.

Тор - Для создания необходимо ввести значения двух радиусов:, радиуса, образующей

окружности «трубки» и радиуса = расстоянию от центра тора до центра «трубки».

Тор строится параллельно плоскости XY текущей системы координат.

Плоская поверхность - создание плоской поверхности по граничным точкам

СОЗДАНИЕ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ОБЬЕКТОВ ПУТЕМ «ВЫДАВЛИВАНИЯ» ДВУМЕРНОГО ОБЬЕКТА.

Меню Рисование[Черчение] →Тела (Моделирование)→Выдавить.

Создаются твердотельные обьекты «выдавливанием» (добавлением высоты

двумерных примитивов.

Выдавливать можно: полилинии(не более 500 вершин), многоугольники,

прямоугольники, круги, эллипс, замкнутый спдайн, кольцо и эллипс.

Полилинии с пересекающимися отрезками не могут быть выдавлены.

С помощью одной команды может быть выдавлено сразу несколько обьектов.

При вводе положит. значения( на запрос- «Глубина выдавливания») происходит

выдавливание обьектов вдоль положительной оси Z обьектной системы координат,

при вводе отрицательного значения – вдоль отрицательной оси Z .

Сужающиеся тела выдавливания , - запросу «Угол сужения»

Высота и направление выдавливания - по запросу «Выберите траекторию».

Выдавливание вдоль направляюшей линии [2000,2002 и т.д)]

Опция Path(путь) в экранном меню. При ее выборе построение твердотельного

объекта начинается от профиля и развивается в направлении направляющей линии,

которая может быть замкнутой и незамкнутой. Важно строить направляющую линию в

плоскости , перпендикулярной плоскости, содержащей профиль., но с размещением ее

конечной точки (для большей надежности построений) в одну из вершин многоуголь-

ного профиля.

После вызова команды Выдавить (Extrude) выбрать профиль и, затем вместо задания

высоты объекта выбрать опцию Path( путь) указать на направляющую. Лучше ( для

наглядности) делать выдавливание в какой-либо аксонометрической проекции.

СОЗДАНИЕ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ОБЬЕКТОВ ВРАЩЕНИЕМ ДВУМЕРНОГО ОБЬЕКТА ВОКРУГ ОСИ.

Меню Рисование[Черчение→Тела (Моделирование)→Вращать.

Создается твердотельный обьект путем вращения существующих двумерных

обьектов или областей вокруг заданной оси.

Эта команда может вращать лишь один обьект.

Вращать можно: полилинию, многоугольник, прямоугольник, круг, эллипс.

Трехмерные примитивы вращать нельзя.

СОЗДАНИЕ СОСТАВНЫХ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ОБЬЕКТОВ.

Для создания составных обьектов из простых предусмотрены команды:

ОБЬЕДИНИЕ –создаются новые составные тела из нескольких

существующих тел, в том числе не имеющих общего обьема.

ПЕРЕСЕЧЕНИЕ – создаются новые составные тела при пересечении

существующих обьектов,

ВЫЧИТАНИЕ – вычитание одного обьема из другого.

Вызываются данные команды из меню

Редактирование[Изменить] →Логические операции[Правка твердых тел,

Редактирование тела]

ПОЛУЧЕНИЕ СЕЧЕНИЙ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ОБЬЕКТОВ.

Построение поперечного сечения тела осуществляется командой СЕЧЕНИЕ

или из меню Рисование[Черчение] →Тела (Моделирование)→Сечение (По сечениям).

При использовании способа по умолчанию секущая плоскость задается указанием трех точек.

В других методах она определяется плоскостью построения другого обьекта, плоскостью

текущего вида, осью Z или одной из плоскостей координат (XY, YZ, XZ ).

AutoCad помещает секущую плоскость(сечение) на текущий(ненулевой) слой.

ПОЛУЧЕНИЕ РАЗРЕЗОВ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ОБЬЕКТОВ.

Построение нового тела путем разрезания какого-либо из существующих тел плоскостью

осуществляется командой РАЗРЕЗ или из меню

Редактирование (Изменить)→3D операции→Разрез.

При разрезании по умолчанию вначале тремя точками задается режущая плоскость, затем

указывается, какая из частей(или обе) должна быть сохранена. Полученные части можно оставить

на рисунке или удалить одну из них. При использовании других способов режущая плоскость может

определяться обьектом, плоскостью текущего вида, осью Z или одной из координатных

плоскостей (XY, YZ, XZ ).Части наследуют слой и цвет исходного тела

ПРОВЕРКА ВЗАИМОДЕЙСТВИй ТЕЛ - команда с таким названием из меню

Редактирование (Изменить)→3D операции. определяет, перекрываются ли тела, т.е. позволяет

найти взаимодействие двух или нескольких тел При этом взаимодействующие тела подсвечиваются,

а из их общего обьема можно создать новое тело

.

РЕДАКТИРОВАНИЕ В ТРЕХМЕРНОМ ПРОСТРАНСТВЕ.

Кроме, отмеченных выше логических операций обьединения, вычитания и

пересечения тел допускаются операции редактирования из меню

Редактирование[Изменить]: Сопряжение и Фаска

: а также специфические 3D операции: из меню Редактирование (Изменить)→3D операции: