Трёхмерное моделирование

ПУТЬ ТРУБОПРОВОДА

Путь трубопровода – это специальный тип 3D пути, который состоит из прямолинейных участков. Соседние прямолинейные участки сопрягаются между собой дугами окружностей заданного радиуса. Данный тип 3D пути в основном предназначен для определения пространственной траектории, используемой при создании трубопроводов.

Создание 3D пути для трубопровода

Для создания пути трубопровода существует отдельная команда:

В качестве базовых точек используются 3D узлы. Можно использовать уже существующие 3D узлы, а можно создавать их в данной команде, используя плоскость черчения (подробно работа с плоскостью черчения будет описана ниже). При использовании плоскости черчения, на ней в месте указания курсором будут создаваться новые 3D узлы.

При задании пути трубопровода используются следующие опции:

<A> Добавить узел в конце пути

Опция включает и выключает режим добавления узла в конце пути. При включенном режиме можно непрерывно вводить точки создаваемого пути (используя существующие 3D узлы или создавая новые).

<D> Удалить узел из пути

С помощью этой опции можно удалить узел из пути. Достаточно с помощью курсора выбрать узел, который необходимо удалить. В момент выбора путь примет новую конфигурацию, соединив две ближайшие точки пути. При этом после подтверждения создания пути исключённый таким способом узел будет удалён, если он был создан в плоскости черчения. Узел, созданный другим путем, останется.

Данная опция остаётся активной до тех пор, пока не будет выбрана любая другая.

204

Путь трубопровода

<R> Вставить узел внутрь пути

Опция позволяет добавить узел внутрь пути. После выбора данной опции в автоменю появляется и становится активной дополнительная опция:

<N> Выбрать участок пути для вставки узла

Надо выбрать участок пути, который предполагается заменить на два новых с помощью ввода дополнительной точки. Выбранный участок пути обозначается двусторонней стрелкой, а в автоменю установится соответствующая опция, позволяющая выбрать дополнительный узел. После этого с помощью курсора надо указать точку, через которую предполагается новое прохождение пути. В результате выбранный участок пути будет разбит на два участка.

Один из образовавшихся участков (как правило, это следующий по направлению пути) останется выделенным. Это говорит о том, что ввод новых точек можно продолжить. Если в этот момент для ввода точки понадобится другой участок пути, то соответствующую опцию для выбора участка пути надо будет установить вручную. Установленный режим останется активным до выбора нового.

Соседние участки пути сглаживаются дугой заданного радиуса. Скругление происходит автоматически. По умолчанию используется радиус, установленный в параметрах команды. Чтобы изменить радиус скругления между конкретными участками необходимо воспользоваться опцией:

<K> Задать радиус скругления в узле пути

После вызова данной опции надо выбрать точку пересечения двух участков пути, где необходимо изменить радиус скругления. На экране появится окно диалога, где будет отображен заданный радиус скругления для выбранной точки. Если убрать галочку из поля параметра “По умолчанию”, то появится возможность задать радиус отдельно для выбранной точки.

Задать или изменить радиус скругления пути можно также в диалоге параметров команды.

Для вызова диалога параметров пути используется опция:

<P> Задать параметры для 3D пути

Диалог параметров пути трубопровода содержит три закладки. Две из них (закладка “Общие” и закладка “Преобразование”) являются общими для всех 3D элементов. Содержимое данных закладок подробно описано в главе “Общие параметры 3D элементов”.

На закладке “Радиусы скругления” размещены параметры, принадлежащие только пути трубопровода:

205

Трёхмерное моделирование

Общий радиус скругления. Данный параметр задаёт радиус скругления по умолчанию для всех точек пути. Радиус в этом случае должен быть вписанным.

Минимальный отрезок пути. Задаёт минимально допустимую длину сегментов трубопровода. Данный параметр служит для проверки и предупреждения пользователя о неверном вводе узлов трубопровода.

Радиус скругления в точках. В поле данного параметра отображается таблица, в которую заносятся имена всех 3D узлов, где происходит скругление пути, а также радиус скругления. “Общий” означает, что радиус скругления в этой точке соответствует радиусу, заданному

предыдущим параметром. Если щелкнуть по всей строке два раза , то на экране появится диалог, где можно изменить значение радиуса. Полученный радиус - это тот радиус, который определяется в результате пересчёта. Например, когда радиус задан некорректно, и не может быть вписан между двумя участками пути, система самостоятельно рассчитает максимально допустимый в этом случае радиус, которым будет произведено скругление. Значение этого радиуса отобразится в колонке “Полученный радиус”.

Изменение направления пути на противоположное осуществляется опцией:

<J> Изменить направление пути

Объединить два пути позволяет опция:

<U> Объединить два пути

Для этого необходимо указать путь, который требуется присоединить к создаваемому пути. В результате система соединит конечную точку исходного пути с начальной точкой выбранного. Если они совпадают, то дополнительного участка пути не создаётся. В случае, когда пространственное положение путей не позволяет соединить их (например, в результате получается самопересекающийся путь), в окно диагностики выводится сообщение об этом.

Разбить исходный путь на два пути в указанной точке можно с помощью опции:

<В> Разбить путь в узле

Точка разбиения задаётся одним из следующих способов:

1. Указать существующий узел, принадлежащий исходному пути.

206

Путь трубопровода

2.Выбрать участок пути (с помощью опции , которая становится доступна после установления режима разбиения пути в узле). Затем указать элемент, задающий точку разбиения. Выбранный участок пути пометится двусторонней стрелкой. Точку разбиения в этом случае можно задать следующими способами:

-Указать любую точку на выбранном участке пути. В месте указания курсора создастся 3D узел. Именно этот узел и будет являться точкой разбиения.

-Указать 3D узел или вершину. Из указанной точки строится перпендикуляр на сегмент пути. Исходный путь будет разбит в точке их пересечения

-Указать поверхность, точка пересечения которой с указанным сегментом будет являться точкой разбиения.

Ввести значения координат для вставляемых в путь узлов позволяет окно свойств команды. Использование окна свойств позволяет комбинировать способы определения положения узлов пути.

Часть узлов может выбираться при помощи в 3D окне, а часть задаваться точными значениями координат или смещений:

Относительные смещения. Устанавливает режим, в котором координаты узла задаются относительно положения предыдущего узла пути.

X, Y, Z. Значения координат узла (абсолютные или относительные в зависимости от состояния флажка “Относительные смещения”).

Длина. Длина получаемого в результате ввода участка пути.

Кнопка позволяет изменить значения координат на противополож-

результата ввода. Кнопка – для фиксации ввода узла и перехода к вводу следующего.

Плоскость черчения

Плоскость черчения используется при необходимости создания 3D узлов в абсолютных координатах непосредственно в 3D сцене. 3D узлы создаются на плоскости черчения, их местоположение

определяется положением курсора в момент нажатия . По созданным таким образом 3D узлам автоматически строится путь трубопровода со скруглениями. При включенной плоскости черчения работает динамический курсор “резиновая нить”, показывающий как будет выглядеть новый сегмент пути трубопровода.

Плоскость можно перемещать в пространстве и ориентировать в соответствии с положением различных 3D элементов. Для включения плоскости черчения можно воспользоваться опцией:

<M> Режим построения узлов в плоскости черчения

Следует отметить, что данная опция доступна, когда открыто 3D окно. Вызов некоторых промежуточных команд вызывает автоматический сброс данной опции.

После вызова данной опции на экране появится отображение прямоугольника, который визуально определяет положение плоскости черчения. Границы прямоугольника не ограничивают плоскость

207

Трёхмерное моделирование

черчения. Первоначальное положение плоскости черчения таково: нормаль к плоскости черчения совпадает с направлением оси Z глобальной системы координат.

Также на экране отображается панель “Управление плоскостью черчения”.

Данную панель можно включить ещё двумя способами: из списка “Панели”, указав курсором на одну из действующих панелей и нажав или в команде “SB: Настройка системы”.

В первоначальный момент, когда плоскость не связана ни с одним элементом системы, ею можно управлять, как и всей 3D сценой. С помощью курсора можно развернуть плоскость в требуемое положение и задать с помощью курсора первую точку пути. Создаваемые таким образом точки будут проецироваться на плоскость только в том случае, если угол между нормалью к плоскости черчения и нормалью к плоскости экрана меньше 60°. В противном случае система сообщит об ошибке.

Включить/выключить плоскость черчения

Данная опция управляет наличием на экране плоскости черчения и, в случае отсутствия панели “Управление плоскостью черчения”, размещает её в произвольной области экрана.

Автоматическое слежение плоскости черчения за 3D путем

При включенной опции плоскость черчения перерисовывается после каждого добавленного сегмента пути таким образом, чтобы она охватывала все участки пути, принадлежащие этой плоскости.

Перемещение плоскости черчения

Произвести однократное перемещение плоскости черчения можно с помощью опции:

Переместить плоскость черчения

Для перемещения плоскости черчения используется манипулятор. Плоскость черчения переместится на указанное расстояние параллельно своему исходному положению.

После любого действия над плоскостью становится доступна опция:

Предыдущее положение плоскости черчения

Используя данную опцию, можно вернуть плоскости предыдущее положение. Если в этой плоскости совершались построения, то только одно предыдущее положение.

208

Путь трубопровода

Переместить плоскость черчения вдоль нормали до точки модели

После выбора данной опции система позволяет выбрать 3D узлы и вершины для параллельного переноса плоскости черчения на уровень выбранного элемента.

Задать значение расстояния переноса плоскости черчения позволяет опция:

Переместить плоскость черчения вдоль нормали на заданное расстояние

Выбрать существующий 3D узел можно с помощью опции:

Направить плоскость черчения на точку модели

В результате плоскость повернётся таким образом, что будет проходить через указанный 3D узел и 3D узел, созданный на этой плоскости. Между двумя этими узлами создаётся участок пути.

Вращение плоскости черчения

Опции, обеспечивающие поворот плоскости черчения, активны только при включенном режиме

“Автоматическое слежение плоскостью черчения за 3D путем”.

Произвести циклический ортогональный поворот плоскости черчения

При вызове данной опции производится один из последовательности поворотов вокруг осей Х, У, Z глобальной системы координат.

Следующие опции становятся доступны после построения первого сегмента пути, который используется как ось вращения плоскости черчения при выполнении поворотов. При наличии нескольких сегментов поворот осуществляется вокруг сегмента, введённого последним.

Повернуть плоскость черчения

Если данная опция активна, то плоскость черчения можно вращать вокруг последнего сегмента пути. Вращение осуществляется с помощью манипулятора. Необходимо указать на манипулятор, нажать

и, не отпуская, перемещать курсор по экрану. Плоскость будет вращаться в соответствующем направлении. Чтобы зафиксировать плоскость в выбранном положении достаточно отключить данную опцию.

Повернуть плоскость черчения на точку модели

Если при повороте необходимо связать плоскость с каким либо 3D элементом, то, выбрав данную опцию, можно указать курсором в необходимую 3D точку (3D узел, точка тела, профиля и т.д.,) и

209

Трёхмерное моделирование

нажать . После этого плоскость повернется вокруг последнего сегмента пути так, что будет проходить через выбранную 3D точку. Опция при этом отключится. Если в этом случае указать курсором в пустое место, то опция также отключится, а плоскость примет прежнее положение.

Повернуть плоскость черчения на 90°

При последовательном выборе данной опции, происходит циклический поворот плоскости черчения на 90° вокруг последнего участка пути, либо перпендикулярно последнему участку пути в его конечной точке и возвращает в исходное положение.

Следующая опция доступна при отключенном режиме “Автоматическое слежение плоскостью черчения за 3D путем”. Она позволяет переместить плоскость на выбранную грань:

Развернуть плоскость черчения параллельно грани

Для перемещения плоскость черчения вдоль нормали к ней до пересечения с осью выбранной поверхности вращения используется опция:

Произвести параллельный перенос плоскости черчения до оси поверхности вращения

Развернуть плоскость вокруг последнего участка пути так, что она будет расположена перпендикулярно выбранной грани, можно с помощью опции:

Развернуть плоскость черчения перпендикулярно грани

Если выбранная грань является сплайновой поверхностью, то в месте указания курсором строится касательная плоскость к грани. Этой касательной плоскости будет перпендикулярна плоскость черчения.

Установить плоскость черчения на узел и два участка пути, исходящих из него

Данная опция позволяет сориентировать плоскость черчения таким образом, чтобы она проходила через два отрезка пути, выходящих из указанного узла пути.

Развернуть плоскость черчения и модель в видовую плоскость

Данная опция позволяет совместить плоскость черчения с плоскостью экрана

210

Путь трубопровода

Если плоскость черчения установлена внутри модели и дальнейшие построения визуально затруднены частью этой модели, то можно воспользоваться опцией:

Совместить плоскость черчения и плоскость обрезки

В этом случае активизируется плоскость обрезки, которая, в свою очередь, совмещается с установленной плоскостью черчения, и происходит отсечение той части тела, которая расположена на данный момент ближе к точке взгляда. Новые тела при этом не образуются. Совмещенная плоскость обрезки будет активна до тех пор, пока включена опция или пока не изменено положение плоскости черчения. Сечение, созданное таким образом можно закрасить (см. главу “Работа с окном

3D вида”).

Установить режим построения перпендикулярных сегментов можно с помощью опции:

Режим создания 3D пути из перпендикулярных сегментов

В этом случае, независимо от того, в каком месте плоскости находился курсор в момент выбора, создаваемая точка проецируется на плоскость так, что созданный при этом сегмент будет строго перпендикулярен предыдущему. Если необходимо создать сегмент по положению курсора, эту опцию следует отключить.

Режим привязки

Включить угловую привязку

В данном режиме при перемещении курсора система будет обеспечивать привязку нового узла пути в таких точках плоскости черчения, чтобы угол между предыдущим и создаваемым сегментом был кратен значению шага угла поворота, заданному в параметрах плоскости черчения.

Включить линейную привязку

В данном режиме при перемещении курсора система будет обеспечивать привязку нового узла пути в таких точках плоскости черчения, чтобы длина создаваемого сегмента была кратна значению линейного шага, заданному в параметрах плоскости черчения.

Отключить выбор 3D элементов

Когда пиктограмма находится в нажатом состоянии, запрещён выбор 3D элементов при создании нового сегмента пути.

211

Трёхмерное моделирование

Привязка сегментов пути к элементам 3D модели

Перечисленные ниже опции используются как при построении новых сегментов пути, так и в режиме редактирования сегмента пути. Для привязки существующего сегмента к элементам 3D модели

необходимо выбрать опцию , затем при помощи опции указать участок пути, выбрать один из режимов привязки и элемент 3D модели.

Построить сегмент пути по ребру

После выбора опции в автоменю появляется пиктограмма . При перемещении курсора по 3D модели подсвечиваются её ребра.

При выборе прямого ребра на экране отображается создаваемый участок пути. Он расположен на прямой, параллельной выбранному ребру. Одна из крайних точек принадлежит окончанию предыдущего сегмента, а вторая задается положением курсора (укажите курсором нужное положение

и нажмите ).

Построить сегмент пути по оси поверхности вращения

Опция работает аналогично предыдущей, только выбирается поверхность вращения и сегмент создаётся вдоль прямой, параллельной оси вращения указанной поверхности.

Продлить текущий сегмент пути до грани

Данная опция работает в режиме редактирования участка пути. Для выполнения данной опции необходимо:

-войти в режим редактирования

-указать участок пути. Выбранный участок помечается красными стрелками.

-указать грань. Если грань параллельна редактируемому сегменту, система выдаёт предупреждение об ошибке.

Сегмент продлевается до точки пересечения поверхности грани и прямой, которой принадлежит сегмент пути. При этом соответственно перестраиваются смежные с редактируемым участком сегменты. Режим редактирования сегмента пути остаётся активным.

Построить сегмент пути перпендикулярный плоскости черчения

Данная опция доступна только при включенной плоскости черчения. Она позволяет построить сегмент по нормали к плоскости черчения в текущем узле пути. При создании нового сегмента по умолчанию создаётся сегмент с длиной, установленной в диалоге параметров пути трубопровода в параметре “Минимальный отрезок пути” (закладка “Радиусы скругления”).

При редактировании на экране появляется динамически изменяемый участок пути. При перемещении курсора конечная точка сегмента перемещается по прямой, которой принадлежит нормаль к

плоскости черчения. Положение конечной точки задаётся нажатием или значениями координат в окне свойств команды.

212

Путь трубопровода

Параметры плоскости черчения

Свойства плоскости черчения

Цвет. Данный параметр задаёт цвет прямоугольника, который визуально отображает плоскость черчения.

Шаг сетки. Задаёт шаг сетки.

Привязка сегментов пути:

Линейный шаг. Задаёт значение приращения длины сегмента пути (при перемещении курсора крайняя точка сегмента пути будет привязываться к таким точкам плоскости черчения, что длина сегмента будет кратна значению линейного шага).

Шаг угла поворота. Задаёт значение приращения угла поворота создаваемого сегмента пути относительно предыдущего сегмента (при перемещении курсора крайняя точка сегмента пути будет привязываться к таким точкам

плоскости черчения, что угол между предыдущим и создаваемым сегментом будет кратен значению шага угла поворота).

Максимальный угол поворота. Задаёт ограничение на значение угла между соседними сегментами пути.

Отключить выбор 3D узлов и вершин. При установленном флаге невозможен выбор 3D узлов и

вершин при задании пути для трубопровода (пиктограмма на панели “Управление плоскостью черчения переходит в нажатое состояние”).

213