Основные принципы и понятия 3D моделирования в T-FLEX CAD 3D

Процесс пересчёта модели называют ещё регенерацией. В T-FLEX CAD есть полная и частичная регенерация. Полная регенерация нужна для обновления всего чертежа и модели. При этом заново пересчитываются все объекты. Частичная регенерация нужна для экономии времени. Система самостоятельно анализирует, какие объекты были изменены после последней регенерации и пересчитывает только измененные объекты и их потомки.

Для обновления модели вызывайте команду неполного пересчёта:

Полная регенерация вызывается командой:

Элементы и операции в 3D

В данном разделе приведена классификация и краткое описание всех 3D объектов системы T-FLEX CAD 3D. В последующих главах этой книги каждый элемент будет рассмотрен более подробно.

Общая схема организации элемента 3D модели

3D модель состоит из различных элементов и создается с их помощью. Все эти элементы подразделяются на операции и элементы 3D построений. Работа с элементами подчинена общей схеме. Каждый элемент имеет отдельную команду создания и редактирования. После запуска команды в автоменю появляется дополнительный набор пиктограмм для запуска подкоманд. Часть опций в этом наборе общая для всех элементов.

5

Трёхмерное моделирование

Набор свойств каждого элемента можно настроить в диалоговом окне «Параметры <название операции/элемента >». Этот диалог можно вызвать при создании, редактировании элемента, а также из контекстного меню, вызванного после выбора элемента.

При работе в команде не всегда можно выбрать требуемый элемент указанием на него курсором и

нажатием . Бывают случаи, когда, выбирая элемент (например, цикл), приходится указывать в его часть (например, ребро), принадлежащую сразу нескольким подобным элементам. В случае выбора не того элемента следует задействовать опцию «Игнорировать выбор последнего элемента»

нажатием на пиктограмму , после чего выбранным становится соседний элемент. Последующее нажатие на пиктограмму переносит выбор на следующий элемент, и так далее до тех пор, пока не будут перебраны все элементы.

При использовании 2D чертежа для построения 3D модели часто на одной странице чертежа бывает расположено несколько рабочих плоскостей или рабочих поверхностей. При выборе 2D элемента для создания 3D элемента система автоматически назначает ему рабочую плоскость или рабочую поверхность. В случае, если нужно выбрать другую рабочую плоскость, следует задействовать опцию

«Игнорировать рабочую плоскость» и нажимать на пиктограмму до тех пор, пока не будет выбрана нужная рабочая плоскость.

Одни элементы при создании используют другие. Таким образом строится иерархическая зависимость между элементами модели. После создания элемент занимает свое место в дереве модели, ему присваивается уникальное имя. Все элементы взаимосвязаны, поэтому удаление одного из них может повлечь нарушения и ошибки в модели. С другой стороны, изменение параметров одного элемента найдёт свое отражение в элементах-потомках.

Существует группа параметров (имя, уровень, слой, цвет), общих для всех элементов; у операций есть ещё один общий параметр – материал.

3D элементы построения

Для создания новой операции как правило требуется иметь определенный набор вспомогательных 3D элементов. Эти элементы служат для задания формы будущего тела, ориентации в пространстве, определения направлений, векторов, осей, траекторий и т.д. Такие вспомогательные элементы называются «3D элементы построения».

Рабочая плоскость - элемент, позволяющий задавать исходные данные для 3D операций, и, прежде всего – создавать 3D профили. Без создания рабочей плоскости невозможно строить 3D модель. Рабочие плоскости могут быть заданы в 2D окне или в 3D окне различными способами: на основе видов двухмерного чертежа; на основе проекции элементов 3D модели; на основе элементов 3D модели или другой рабочей плоскости.

Рабочая поверхность. Имеет схожий с рабочими плоскостями функциональный смысл. В данном случае в качестве геометрической основы используется не плоскость, а цилиндр, сфера или тор.

6

Основные принципы и понятия 3D моделирования в T-FLEX CAD 3D

7

Трёхмерное моделирование

Локальная система координат - элемент,

позволяющий осуществлять привязку трёхмерных объектов в пространстве. Используется при вставке 3D изображения, 3D фрагментов, в операциях копирования, для разборки сборочных 3D моделей и др. Для построения этого элемента нужно определить начальную точку и направления осей системы координат. При привязке объекта совмещается исходная (на новом объекте) и целевая (к которой осуществляется привязка) системы координат.

3D путь - конечная пространственная кривая, имеющая направление. Используется в операции «Тело по траектории», «Трубопровод», «Каркасная поверхность». Может задаваться на основе штриховки, 2D путей, как набор рёбер трёхмерного тела, как последовательность 3D узлов, преобразованием существующих 3D путей.

Путь трубопровода – 3D путь, состоящий из прямолинейных участков, которые сопрягаются дугами окружностей. Данная команда предназначена в основном для прокладки трубопроводов. Большой набор опций и инструментов данной команды позволяет быстро и удобно решать подобные задачи.

3D Сечение – элемент, в общем случае представляющий результат выталкивания на бесконечное расстояние плоской кривой или ломаной линии. Выталкивание происходит перпендикулярно плоскости, на которой лежит кривая. В частном случае 3D сечение может состоять из одной плоскости или набора плоскостей. В этом случае его можно использовать при построении двухмерных разрезов. 3D Сечение может учитываться при визуализации объектов 3D сцены, использоваться в операции отсечения.

Основные трёхмерные операции

Результатом выполнения операции является твёрдое тело. Часть операций создается на основе вспомогательных 3D элементов построения. Другие предназначены для изменения геометрии существующих твёрдых тел (операций). Любая 3D модель представляет собой комбинацию различных операций.

8

Основные принципы и понятия 3D моделирования в T-FLEX CAD 3D

Выталкивание - результатом выполнения данной операции является тело, образующееся при поступательном перемещении контура вдоль указанного направления. Выталкивание можно производить не только по вектору выталкивания, но и по нормали к поверхности в одну или в обе стороны. Таким образом можно придать толщину любой грани, в том числе и неплоской.

Вращение - результатом выполнения данной операции является тело, образующееся при вращательном перемещении контура вокруг пространственной оси на заданный угол. Плоскость профиля может располагаться произвольным образом относительно оси. Профиль не должен пересекать ось вращения.

Булева операция - предназначена для создания нового тела на основе комбинирования двух уже существующих тел. Указывается тип операции: объединение, вычитание или пересечение.

Сглаживание - операция, которая позволяет модифицировать уже созданное тело, за счет сглаживания его вершин, рёбер и граней. Операция позволяет снимать фаску, скруглять рёбра переменным радиусом.

Линейчатая операция - операция, исходными элементами для выполнения которой служат два 3D профиля или 3D профиль и 3D узел. В результате создается тело, поверхность которого образуется при линейном переходе элементов первого контура в элементы второго. Также линейчатая операция может быть использована для создания пирамид.

9

Трёхмерное моделирование

Лофтинг - данная операция работает с набором 3D профилей. В результате создается тело, поверхность которого образуется при последовательном переходе элементов одного контура в элементы другого. Для более точного определения геометрии существует возможность задавать последовательности точек соответствия по 2D или 3D узлам на профилях. Также можно задавать условия касания или перпендикулярности к поверхности крайних профилей или примыкающего тела.

Тело по траектории - операция позволяющая создавать тела, поверхность которых образуется в результате перемещения профиля произвольной формы вдоль пространственной кривой. При движении по траектории 3D профиль можно управлять его кручением относительно оси траектории и масштабированием.

Тело по траектории с параметрическим изменением профиля - служит для расширения возможностей операции «Тело по траектории». Профиль формируется таким образом, что при изменении одной переменной меняется его положение и геометрия. Указывается диапазон изменения значений переменной. Тело получается после изменения геометрической формы и положения профиля в результате пересчёта по всему диапазону значений переменной.

Спираль - операция позволяющая создавать тела в виде спирали. В качестве образующего контура можно использовать профиль произвольной формы. Данную операцию можно использовать для моделирования резьбы.

Пружина - операция, позволяющая создавать тела – пружины. От операции спираль отличается формированием начальной и конечной части спирали. В качестве образующего профиля используется окружность.

10

Основные принципы и понятия 3D моделирования в T-FLEX CAD 3D

Каркасная поверхность – в результате выполнения операции формируется поверхность по выбранным пространственным кривым (3D путям или 3D профилям). На основе полученной поверхности можно создать 3D профиль, её также можно использовать в операции «Отсечение». С помощью операции «Выталкивание» каркасной поверхности можно придать толщину.

Отсечение - операция, позволяющая разделить тело на две части и при необходимости отсечь от тела лишнюю часть.

Оболочка – операция делает деталь полой, удаляя выбранные грани и формируя тонкие стенки на остальных гранях. Можно создать полое тело и без удаления грани.

Уклон – операция отклоняет выбранные грани на заданный угол с автоматической коррекцией прилегающих граней.

Трубопровод – формируется труба вдоль пространственной траектории (3D пути). Задается диаметр трубы и диаметр отверстия. Отверстие в трубе может отсутствовать.

Сшивка – данная операция позволяет создавать твёрдые тела или тонкостенные конструкции из набора разрозненных поверхностей (граней, 3D профилей, каркасной поверхности).

11