2094

7.5. Формирование фасок

Как и в двумерном пространстве, снятие фасок (скашивание на пересечениях смежных граней тел) осуществляется с помощью команды Chamfer. Сначала выбирается базовая поверхность, затем размеры фаски, далее - ребра (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Формирование фасок

Запросы команды Chamfer:

(TRIM mode) Current chamfer Dist1 = 10.0000, Dist2 = 10.0000 Select first line or [Polyline/Distance/Angle/Trim/Method]: -

указать базовую поверхность - ребро тела

Base surface selection...

Enter surface selection option [Next/OK (current)] <OK>: - на-

жать клавишу Eпter, если это нужная поверхность. Если требуется другая поверхность, следует ввести п, для того чтобы выделить смежную поверхность, а затем нажать клавишу Enter

Specify base surface chamfer distance <10.0000>: - ввести длину фаски для базовой поверхности

Specify other surface chamfer distance <10.0000>: - ввести длину фаски для другой поверхности

Select an edge or [Loop]: - указать ребра выделенной поверхности для снятия фасок

Edges must belong to base face.

70

Select an edge or [Loop]:

Ребра можно выбирать индивидуально или сразу все, если использовать ключ Loop и потом указать на любое ребро.

7.6. Сопряжение граней

Если необходимо плавно скруглить грани трехмерных объектов (выполнить сопряжение), используется команда Fillet (рис.7.2). Для скругления существует несколько способов:

-во-первых, так же как и для плоских объектов, можно задавать радиус и затем указывать ребра;

-во-вторых, можно указывать радиус скругления для каждого ребра;

-в-третьих, можно скруглять последовательность касательных ребер.

Рис. 7.2. Пример скругления ребер трехмерного тела

Запросы команды Fillet:

Current settings: Mode = TRIM, Radius = 10.0000

Select first object or [Polyline/Radius/Trim]: - выбрать ребро те-

ла

Enter fillet radius <10.0000>: - ввести радиус скругления

Select an edge or [Chain/Radius]: - выбрать ребра тела для скругления

Select an edge or [Chain/Radius]: 71

Если нажать Enter па первый запрос Select an edge or:, скруглится ранее выбранное ребро и команда завершится. Но можно выбрать одно за другим еще несколько ребер. При этом допускается задать новый радиус перед выбором следующего ребра - ключ Radius, или задать последовательность касательных ребер - ключ Chain.

7.7. Построение сечений

Для построения поперечного сечения тела (рис. 7.3) используется команда Section, которая вызывается из падающего меню Draw (Рисование) => Solids (Твердые тела) => Section

(Сечение) или щелчком мыши по пиктограмме Section плавающей панели инструментов.

Рис. 7.3. Сечение трехмерного тела

Запросы команды Section:

Select objects: - выбрать объект для поперечного сечения Select objects: - нажать клавишу Enter для завершения выбора

Specify first point on Section plane by [Object/Zaxis/View/XY/YZ/ZX/3points] <3points>: - указать первую точку секущей плоскости

72

Specify second point on plane: - указать вторую точку секущей плоскости

Specify third point on plane: - указать третью точку секущей плоскости

По умолчанию секущая плоскость задается указанием трех точек. При использовании других методов она определяется:

•Object - плоскостью построения другого объекта;

•Zaxis - осью Z;

•View - плоскостью текущего вида;

•XY/ YZ/XZ - одной из плоскостей координат.

AutoCAD помещает секущую плоскость в текущий слой. Поперечное сечение представляет собой область, которая формируется на текущем слое.

7.8. Разрезание трехмерных тел

Построить новое тело можно путем разрезания существующей трехмерной модели плоскостью. Эта процедура осуществляется с помощью команды Slice (рис. 7.4). Команда вызывается из падающего меню Draw (Рисование) => Solids

(Твердые тела) => Slice (Ломоть, нож) или щелчком мыши по пиктограмме Slice плавающей панели инструментов.

Запросы команды Slice:

Select objects: - выбрать объект для разрезания

Select objects: - нажать клавишу Еnter для завершения выбора

Specify first point on slicing plane by [Object/Zaxis/View/XY/YZ/ZX/3points]<3points>:- указать пер-

вую точку режущей плоскости

Specify second point on plane: - указать вторую точку режу-

щей плоскости

Specify third point on plane: - указать третью точку режущей плоскости

Specify a point on desired side of the plane or [keep Both sides]: -

73

указать точку на той части разрезанного тела, которую необходимо оставить в рисунке.

Рис.7.4. Разрез трехмерного тела: а) целый объект, б) часть объекта

Разрезанные тела имеют цвет исходного тела, находятся на том же слое, но являются новыми составными телами. По умолчанию режущая плоскость задается указанием трех точек (3points). При использовании других методов режущая плоскость может быть задана так же, как и в случае построения сечения:

•Object - задает плоскость с помощью выбранного плоского объекта: отрезка, окружности, дуги, эллипса, эллиптической дуги, двумерного сплайна или сегмента двумерной полилинии;

•Zaxis - задает плоскость двумя точками, первая из которых лежит на плоскости, а вторая определяет вектор нормали к плоскости;

•View - задает плоскость, выровненную с плоскостью вида текущего видового экрана и проходящую через заданную точку;

•XY, YZ, ZX - задает плоскость, выровненную соответственно с плоскостью XY, YZ или ZX и проходящую через заданную точку.

74

Обе полученные части объекта можно оставить на рисунке (по умолчанию), либо удалить одну из них.

Вопросы для самопроверки:

1.Какие действия с объектами подразумевает понятие редактирования?

2.Какими способами можно задать ось поворота трехмерного объекта?

3.С помощью какой команды осуществляется зеркальное отображение объектов относительно заданной плоскости?

4.Правила создания прямоугольных и круговых массивов.

5.Какие команды формируют фаски и скругления граней трехмерных тел?

6.В чем отличие сечений и разрезов трехмерных объектов? В каком порядке и с помощью каких команд осуществляется построение сечений и разрезов?

75

8. ВОЗМОЖНОСТИ РАЛИСТИЧНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ ТРЕХМЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ

Обычно большую часть времени в творческом процессе построения трехмерных объектов занимают операции формирования каркасных, поверхностных или твердотельных моделей. Однако по окончании работы, а иногда и при проектировании требуется получить максимально правдоподобное изображение сконструированного объекта.

Существуют определенные способы отображения моделей объектов:

-изображения с удаленными скрытыми линиями;

-изображения с раскрашенными поверхностями;

-тонированные изображения с поверхностями, которым присвоены цвет и свойства определенных материалов;

-изображения объекта с заданным освещением.

Решая вопрос о способе получения изображения объекта, следует руководствоваться целью: какого качества нужно добиться и каковы затраты времени. Чем выше требования к реалистичности изображения, тем более сложным путем идет разработчик. Чтобы проконтролировать качество изображения, в повседневной работе над проектом вполне достаточно время от времени скрывать невидимые линии модели.

Для улучшения визуализации трехмерных поверхностных и твердотельных моделей используются команды:

•Hide - удаляет скрытые линии на трехмерном изображении объекта;

•Shade - строит раскрашенное изображение модели в текущем видовом экране;

•Render - создает реалистичное изображение модели в трехмерном пространстве.

76

8.1. Удаление невидимых линий.

Команда Hide - создание рисунка без скрытых линий. Выполняется для облегчения чтения и просмотра сложных трехмерных моделей. Удаляет линии на объекте, невидимые с данной точки зрения. Команда Hide вызывается из падающего меню View (Вид) => Hide (Скрыть) или щелчком мыши по пиктограмме Hide плавающей панели инструментов Render.

До применения операций удаления невидимых линий или тонирования тела отображаются в виде каркаса. При таком представлении поверхность тела визуализируется ребрами граней и образующими линиями искривленных поверхностей. Количество образующих линий поверхностей задается значением системной переменной ISOLINES в момент создания объекта. При удалении невидимых линий твердотельного объекта генерируются и удаляются невидимые линии объекта, представленного сетью. Управляет удалением невидимых линий системная переменная DISPSILH. Если ее значение равно 0, то объект с удаленными линиями отображается в виде сети, если 1 в виде силуэтных линий тела. Например, для сферы силуэтной линией будет окружность.

8.2. Раскрашивание объектов

Команда Shade - раскрашивание изображения, означающее удаление невидимых линий и закраска монотонным цветом видимых поверхностей на текущем видовом экране. Подразумевается, что источник света один и расположен за спиной пользователя («свет из-за плеча»). Команда Shade вызывается из падающего меню View (Вид) => Shade (Тень).

При определении яркости каждой грани учитываются два фактора: угол наклона поверхности к направлению взгляда и установка системной переменной SHADEDIF. Чем больше значение системной переменной, тем выше контрастность отображения; чем круче угол наклона поверхности по отношению

77

к направлению взгляда, тем темнее оттенок ее раскраски. Расстояние от точки обзора до объекта при раскрашивании не играет роли. Результаты раскрашивания отличаются для разных точек зрения. Чтобы подобрать оптимальный вариант, рекомендуется просмотреть несколько различных видов.

При раскрашивании моделей с помощью команды Shade невозможно получать блики и перемещать имеющийся источник света. Все эти эффекты достижимы лишь при тонировании, которое выполняется командой Render. Скорость раскрашивания повышается с уменьшением площади видового экрана, поэтому для ускорения работы рекомендуется уменьшать видовой экран, насколько это возможно.

Значение диффузного отражения, используемое программой для вычисления оттенка каждой из поверхностей, определяется системной переменной SHADEDIF. Системная переменная FACETRES регулирует плавность изображения при раскрашивании.

8.3. Тонирование

Операция тонирования изображения (рис. 8.1) – очередной шаг на пути реалистичной визуализации трехмерной модели.

Рис. 8.1. Тонированное трехмерное тело

78

Тонирование обычно является отдельной задачей при создании проекта и выполняется в несколько этапов:

1.Подготовка к тонированию. На этом этапе важно проконтролировать способы формирования объектов и задать настройки точности отображения.

2.Определение освещения моделей. Необходимо создать источники света и настроить их.

3.Определение материалов для поверхности объектов. Нужно задать или выбрать из библиотеки отражательные характеристики материалов и присвоить их видимым поверхностям.

4.Выполнение операции тонирования. Обычно эта операция требует многократного повторения, изменения различных настроек и возврата к предыдущим этапам. Процесс может повторяться до достижения желаемого результата.

Вреальной работе эти этапы часто выполняются в произвольном порядке.

8.3.1. Подготовка моделей для тонирования

Удаление скрытых поверхностей - важная задача этого этапа. Ее успешное решение значительно облегчает и упрощает последующую работу, так как трата времени на тонирование скрытых поверхностей и поверхностей заднего плана удлиняет путь к получению конечного результата. Для «вычисления» передних и задних поверхностей AutoCAD использует нормаль к каждой из них. Нормалью к поверхности называется вектор, перпендикулярный ей.

Направление нормали определяется тем, как нарисована грань в правоориентированной системе координат, принятой в AutoCAD. Если углы грани заданы в направлении против часовой стрелки, нормаль направлена наружу; если по часовой стрелке - внутрь. Все грани следует рисовать одним и тем же методом. Смешение способов рисования может привести к непредсказуемым результатам. Во время тонирования AutoCAD вычисляет все нормали, направленные от точки зрения, и уда-

79