Трёхмерное моделирование

Левая стенка

Для данного режима сглаживания управляющими параметрами являются длина хорды и отношение смещений, задающее положение крайних точек поверхности сглаживания. Отношение смещений, отличное от единицы, создаёт сглаживание с постоянной длиной хорды и асимметричным поперечным сечением.

Отношение=2 Отношение=0.5

В режиме постоянной ширины система автоматически подбирает форму конического сечения.

Формы поверхности сглаживания

Форма сечения поверхности сглаживания может быть трёх видов.

Коническая форма

Коническая форма сечения представляет собой одну из разновидностей сечения конуса плоскостью. Это может быть окружность, эллипс, парабола или гипербола. В режиме постоянного радиуса при выборе формы конического сечения строится поперечное сечение поверхности сглаживания в виде дуги окружности заданного радиуса. В режиме переменного радиуса форма сечения зависит от одного коэффициента, определяющего степень искривления поверхности. При разных значениях коэффициента может получаться эллипс, парабола или гипербола.

310

Сглаживание граней

Фаска

Форма поперечного сечения поверхности сглаживания при создании фаски рассчитывается следующим образом: точки контакта, рассчитанные в каждом поперечном сечении, соединяются прямой линией. Построение фаски возможно при любом типе и режиме сглаживания.

Непрерывная по кривизне форма

При данном способе построения в месте сопряжения поверхностей стенок и поверхности сглаживания обеспечивается непрерывность функции кривизны поверхности. То есть поверхность сглаживания в точках контакта имеет ту же самую кривизну, как и у стенок.

При режимах сглаживания «Постоянный радиус» и «Постоянная ширина» форма поверхности зависит от одного коэффициента «Мягкость», управляющего плавностью перехода от одной стенки к другой.

Минимальное значение мягкости стремится к нулю, максимальное не ограниченно. При минимальном значении мягкости форма поперечного сечения поверхности сглаживания начинает напоминать фаску. Однако если есть необходимость создать фаску, то рекомендуется устанавливать форму сглаживания «фаска».

В режиме «Переменный радиус» поверхностью сглаживания с непрерывной по кривизне формой поперечного сечения можно управлять изменением двух коэффициентов – «Смещение» и «Глубина».

Глубина

"Вершина сглаживания"

311

Трёхмерное моделирование

Эти два параметра совместно определяют точку с максимальной глубиной сглаживания в текущем поперечном сечении – «вершины сглаживания». «Смещение» определяет положение «вершины сглаживания» между двумя точками контакта. Параметр изменяется в пределе от 0 до 1, не включая крайние значения. При значениях, близких к нулю, вершина сглаживания приближается к левой стенке, при значениях, близких к единице – к правой. «Глубина» определяет положение «вершины сглаживания» между отрезком, соединяющим две точки контакта, и точкой пересечения касательных к правой и левой стенкам. Параметр изменяется в пределе от 0 до 1, не включая крайние значения. При значениях, близких к нулю, «вершина сглаживания» приближается к отрезку, соединяющему точки контакта; при значениях, близких к единице – к точке пересечения касательных правой и левой стенок.

Специальные возможности

Вырез

Иногда стенки сглаживаемых граней могут содержать включения топологии (вырезы), пересекающие линию контакта поверхности сглаживания. Специальная опция «Вырез» позволяет распознать эти включения и дать возможность продолжить сглаживание в стеснённой зоне, обрезая поверхность сглаживания поверхностями прилегающих к стенкам граней. Без использования данной опции сглаживание будет остановлено перед стесненной зоной, то есть там, где линия контакта была прервана.

Продолжение по касательной

Данная опция команды обеспечивает возможность для продолжения поверхности сглаживания на смежные с выбранными стенками грани тела при условии, что смежные грани гладко сопрягаются между собой и со стенками. Это упрощает процесс задания операции, позволяя выбрать только по одной грани в качестве правой и левой стенки. Система будет пытаться продлить поверхность сглаживания на все смежные грани, на сколько это возможно.

312

Сглаживание граней

Функцию продления по касательной нельзя использовать для сглаживания дискового и изопараметрического типов.

Функция продолжения по касательной работает при задании граничных условий (подробности см. ниже). Это дает возможность для создания граничных условий задавать всего одно ребро, если все ограничивающие рёбра представляют собой гладкую последовательность.

Обрезка плоскостями

При помощи плоских граней или рабочих плоскостей можно задать ограничение зоны сглаживания. Одна ограничивающая плоскость делит поверхность сглаживания на две части, оставляя в сцене всего одну из них. Всего может быть задано не более двух ограничивающих плоскостей. Две плоскости могут с двух сторон ограничивать центральный участок поверхности сглаживания.

313

Трёхмерное моделирование

Важно понимать, что ограничивающая плоскость при разделении поверхности сглаживания не отсекает её. Поверхность сглаживания разделяется по плоскости поперечного сечения в точке пересечения ограничивающей плоскости и оси сглаживания.

Обработка торцов

При создании сглаживания граней возможен выбор способа обрезки краёв поверхности сглаживания. Геометрия самих стенок при обрезке поверхности сглаживания не нарушается. Всего имеется четыре варианта обработки:

•Нет обработки. При отключении обрезки поверхность сглаживания продлевается за пределы границ обоих стенок.

•Укороченная обрезка. Строится поверхность сглаживания, обрезанная по наиболее короткой стенке.

•Удлиненная обрезка. Строится поверхность сглаживания, обрезанная по наиболее длинной стенке.

•Обрезка по всем стенкам. Поверхность сглаживания обрезается по границам обеих стенок. При этом боковое ребро поверхности сглаживания формируется таким образом, чтобы обеспечить касание к боковым ребрам обрезающих стенок.

Первые три варианта могут использоваться только в том случае, если конечный результат будет получен в виде листового тела.

314

Сглаживание граней

Обрезка стенок

В дополнение к обрезке поверхности сглаживания может использоваться обрезка стенок по линии контакта.

Правая стенка

Выбор варианта топологии конечного результата

Операция сглаживания граней может быть сохранена в структуре модели в различных топологических вариантах. Выбор топологического решения конструктивно объединён с функцией обрезки стенок (см. предыдущий параграф). Всего для выбора доступно 4 решения:

•«Отдельное тело» означает, что ни одна из стенок не будет обрезана и поверхность сглаживания будет представлена в виде отдельного листового тела. В структуре модели на прежнем уровне сохранятся объекты, выбранные в качестве стенок, а операция сглаживания граней будет представлена отдельным листовым телом – поверхностью сглаживания.

•«Обрезать стенки» обрезает обе стенки по линии контакта, но не присоединяет сглаживание ни к одной из стенок. Это решение имеет практический смысл только при работе с листовыми телами.

В структуре модели на верхнем уровне останется только операция сглаживания граней. Те операции, грани которых были выбраны в качестве стенок, будут записаны в истории модели на предыдущем уровне. Но при этом операция сглаживания граней будет представлена тремя листовыми телами. Это значит, что если, например, применить к результату операцию 3SD:Разделить на тела, то мы получим 3 отдельных листовых тела – две обрезанных стенки и одну поверхность сглаживания.

•«В левой стенке» обрезает обе стенки и присоединяет поверхность сглаживания к стенкам. Если сглаживание производится между двумя различными листовыми телами, то эти тела объединяются поверхностью сглаживания в одно. В структуре модели дальнейшее развитие получает та операция, которая использовалась в качестве левой стенки.

•«Новое тело» обрезает обе стенки, добавляет сглаживание к стенкам и по возможности создаёт твёрдое тело. При использовании данного решения обязательно должен быть включён режим «Обрезать по стенкам». Данная опция похожа на предыдущую. Отличие этой опции состоит в том, что выполняется дополнительная проверка результата на образование замкнутого объема и система пытается создать твёрдое тело.

315