Трёхмерное моделирование

плоскости, в противном случае, созданные на основе редактируемой рабочей плоскости 3D элементы будут утеряны).

Также как и в 2D виде, в 3D виде можно создать стандартный набор рабочих плоскостей. Это осуществляется с помощью графических кнопок [ Спереди и сверху], [ Спереди и

слева], [ Три стандартных вида].

Рабочие плоскости, созданные в 3D окне выглядят следующим образом

Наиболее простой способ создания трех стандартных рабочих плоскостей в 3D виде, это использование файла прототипа с рабочими плоскостями при создании нового документа (см. главу “Основные принципы и понятия 3D моделирования в T-FLEX CAD 3D”). Кроме того, вы можете самостоятельно создать файл прототипа с любым удобным для вас набором рабочих плоскостей.

В этом месте предлагается временно прервать изучение данной главы и перейти к следующей, потому, что дальше пойдет материал, разобраться в котором без изучения других элементов 3D системы будет затруднительно. Необходимо научиться строить основные вспомогательные элементы: 3D узлы и 3D профили. Необходимо, также, получить представление об операциях, чтобы научиться создавать несложные трехмерные объекты

Построение рабочих плоскостей в 2D окне

В 2D окне, помимо стандартных рабочих плоскостей, могут быть созданы следующие рабочие плоскости:

1. Дополнительные

2.По 2D проекции

3.По 3D системе координат

Создание дополнительной рабочей плоскости

Данный метод создания рабочих плоскостей, на практике применяется редко, так как его возможности часто можно заменить другими методами построения рабочих плоскостей с использованием 3D окна (см. ниже). Подробное описание данного метода, хранится в директории

<Примеры для документации\Трехмерное моделирование\Рабочие плоскости \Дополнительные \ Создание дополнительных рабочих плоскостей.doc>

106

Рабочие плоскости

Создание рабочей плоскости на основе 2D проекции

Для создания такой рабочей плоскости необходимо в основном меню команды выбрать соответствующую опцию:

В результате становится доступным выполнение следующих действий:

Подробно о 2D проекциях рассказано в одной из последующих глав. Здесь только кратко объясним, что это такое. 2D проекция – это изображение трехмерного объекта, спроецированное на заданную плоскость в виде реберной модели.

При создании 2D проекции производится выбор плоскости проецирования. Эта плоскость может быть задана различными способами, в том числе, какой-либо гранью существующего трехмерного тела. В данной главе нас интересует именно этот способ создания 2D проекций. Когда создается рабочая плоскость, она будет располагаться точно так же, как и плоскость проецирования выбранной 2D проекции. Можно считать, что положение рабочей плоскости определяется положением грани трехмерной модели. Точка начала координат такой рабочей плоскости явно не задается, все дополнительные элементы построения должны строиться относительно изображения, полученного на проекции.

Приведенный на рисунке чертеж находится в директории “Рабочие плоскости/Произвольные/Чертеж 1”.

Некоторые пояснения о том, как была создана трехмерная модель. Были созданы четыре 3D узла: A, B,C и D. Созданы два 3D профиля. Первый профиль – окружность на виде сверху, связанный с узлом А. Второй профиль - треугольник на виде спереди, связанный с узлом С. Были сделаны две операции выталкивания: первая – выталкивание контура-окружности на высоту, определяемую двумя 3D узлами А и В, вторая – выталкивание треугольного контура от узла C до узла D. Затем была выполнена булева операция (вычитание из цилиндра призмы). В результате образовалась грань, показанная на виде А. Создали 2D проекцию

107

Трёхмерное моделирование

следующим образом: вызвали команду "Создать 2D проекцию", выбрали 2D узел привязки проецируемого изображения, выбрали грань для проецирования, выбрали объект проецирования (ту же грань) и выбрали вершину на ребрах грани для совмещения с 2D узлом.

Предположим, что стоит задача вытолкнуть какой-либо контур лежащий на наклонной грани, перпендикулярно этой грани. Эту задачу можно решить следующим образом. Необходимо создать на базе 2D проекции рабочую плоскость. Создается она с помощью выбора соответствующей опции

основного меню (пиктограмма ) и выбора собственно 2D проекции. После выбора 2D проекции на текущей странице чертежа появится прямоугольник, определяющий границы создаваемой рабочей плоскости, отображение такой рабочей плоскости в 3D виде задается соответствующим параметром в

параметрах операции. На этом этапе можно завершить создание рабочей плоскости, нажав .

Далее используя 2D проекцию, постройте на виде А требуемый контур и на его базе – штриховку. Изображение на виде А при этом является основой для выполнения дополнительных построений. Затем надо создать на основе штриховки 3D профиль. Для этого вызвать команду “3PR:Построить 3D Профиль” и выбрать штриховку. По умолчанию она будет лежать на созданной нами произвольной рабочей плоскости. Если пометилась другая рабочая плоскость, то с помощью опции

надо выбрать другую. Если открыто 3D окно (если нет – необходимо открыть), то после выбора штриховки в нем появится контур. По умолчанию контур расположен на рабочей плоскости, то есть его плоскость совпадает с плоскостью грани. Так как нам это и требуется, то остается подтвердить создание профиля. И теперь можно выполнить операцию выталкивания на заданную высоту. Высоту выталкивания зададим в параметрах операции в виде числового значения. В результате должны получить следующую модель.

При создании рабочей плоскости по 2D проекции не трудно выделить те же этапы, что при создании стандартной. Первое - это выбор базовой плоскости. В нашем случае такой базой является грань. Далее - выбор начальной точки локальной системы координат. Но этот этап мы выполнили в момент создания 2D проекции, когда задавали узел на 2D виде и вершину на пересечении ребер в 3D окне.

108

Рабочие плоскости

Создание рабочей плоскости на основе локальной системы координат

Для создания такой рабочей плоскости необходимо в основном меню команды выбрать соответствующую опцию.

Построить рабочую плоскость на основе системы <L> координат.

В результате становится доступным выполнение следующих действий:

О локальных системах координат также будет рассказано в одной из последующих глав. Локальная система координат определяется начальной точкой и направлением координатных осей. В самом общем случае для ее создания требуется три 3D узла. Первый – начальная точка, второй – направление оси X, третий – направление оси Y.

Приведенный на рисунке чертеж находится в директории “Рабочие плоскости/Произвольные/Чертеж02”.

Используется трехмерное тело, созданное в предыдущем примере. Но вместо 2D проекции, была создана локальная система координат. При этом в качестве начальной точки выбрали 3D узел Е, расположенный в середине наклонной грани. Направление оси X – 3D узел F, лежащий на середине прямого ребра грани. Направление оси Y оставили по умолчанию.

Задача осталась прежней. Вытолкнуть какой-либо контур, лежащий на наклонной грани, перпендикулярно этой грани.

109

Трёхмерное моделирование

В произвольном месте чертежа создаем профиль. Создаем рабочую плоскость. Выбираем опцию

В 2D окне выбираем 2D узел (Узел_1), который будет совмещен с начальной точкой системы координат, затем выбираем собственно систему координат и, дополнительно, с помощью задания параметров

устанавливаем с какой из плоскостей локальной системы координат совпадает создаваемая плоскость:

Рабочая плоскость создается на текущей странице чертежа. Следующий рисунок поможет понять, как ориентировано изображение, принадлежащее новой рабочей плоскости, в пространстве. Несколько изменим контур штриховки. На 2D виде ось Y направлена вверх, ось X – вправо. Изображение поворачивается таким образом, чтобы эти оси совместились с соответствующими осями локальной системы координат.

110

Рабочие плоскости

Обратите внимание, что для подобных плоскостей используется определенный набор типов ("XY", "XZ", "YZ"). И присутствуют те же этапы создания: выбор базовой плоскости (одна из плоскостей системы координат), выбор точки на 2D изображении, совмещаемой с начальной точкой системы координат. Создаваемая плоскость всегда совпадает с выбранной плоскостью системы координат.

Создание дополнительной рабочей плоскости возможно только в том случае, когда создана, по крайней мере, одна стандартная плоскость. В основном меню команды появляется опция:

В результате вызова этой опции попадаем на следующий уровень команды, где доступны следующие опции:

При использовании опции “Создать стандартную рабочую плоскость” также можно создать дополнительную плоскость, но только расположенную параллельно какой-либо из основных плоскостей (фронтальной, горизонтальной или профильной). Достигается это за счет задания связи с 3D узлом с помощью опции

Плоскость будет проходить через этот 3D узел, располагаясь параллельно выбранной основной плоскости. Например, если создается плоскость "Вид спереди", то она параллельна фронтальной плоскости. 2D узел привязки совмещается с 3D узлом, задавая смещение от основной фронтальной плоскости. Особой необходимости в создании таких рабочих плоскостей нет. Проще задать высоту расположения над плоскостью для 3D профиля.

В каких случаях необходимо создавать дополнительные плоскости?

Если необходимо создать 3D профиль, лежащий в плоскости, которая расположена под углом к одной из стандартных плоскостей. В приведенном ниже примере такой замысловатый контур

111

“Рабочие плоскости/Дополнительные/Чертеж01”.

Он содержит двухмерное изображение, а также две стандартные рабочие плоскости (вид спереди и вид снизу), четыре 3D узла (A, B, C и D) обозначенные на чертеже своими двухмерными проекциями. На основе контура штриховки на виде спереди (отмечен серым цветом) создан 3D профиль, привязанный к узлу C, и выполнена операция выталкивания этого профиля от узла C до узла D.

Поставлена задача: вытолкнуть контур, показанный на виде А (отмечен темно-серым цветом), вдоль отрезка А-В. Контур расположен перпендикулярно оси А-В. Данную задачу можно решить с помощью создания дополнительной рабочей плоскости. Стандартные плоскости располагаются параллельно основным плоскостям, а дополнительные расположены перпендикулярно к плоскостям, относительно которых они построены. Строить дополнительные рабочие плоскости можно как относительно стандартных, так и относительно уже созданных дополнительных. Последовательность действий при создании дополнительных рабочих плоскостей следующая:

1. В основном меню команды “3W:Построить рабочую плоскость” выбрать опцию

2.Выбрать первый узел направления взгляда.

3.Выбрать второй узел направления взгляда.

4.Выбрать узел привязки.

5.Задать связь с 3D узлом.

6.Закончить ввод.

На шаге 2, помимо задания первой точки взгляда, одновременно выбирается существующая рабочая плоскость, относительно которой будет создаваться дополнительная. Выбрав первый узел, вы

112

2. Выберите в качестве первой точки Узел_1 с помощью опции

Узел помечается. Одновременно помечается рабочая плоскость – “Вид спереди”. Значит, создаваемая плоскость будет расположена перпендикулярно фронтальной.

3. Затем нужно выбрать второй узел – Узел_2 с помощью опции

Узел_1 и Узел_2 определяют относительное положение дополнительной плоскости.

4. Следующий шаг – выбор узла привязки. Как и в случае создания стандартной плоскости происходит выбор 2D узла, связанного с изображением, которое должно располагаться на создаваемой плоскости. Выберите Узел_3 - базовую точку контура с помощью опции

5. Затем требуется выбрать 3D узел, который определит точное местоположение плоскости. Его можно и не выбирать, в таком случае за точку связи будет принята нулевая точка мировой системы координат. В данном случае задайте связь с трехмерным узлом А.

113

Заметьте, что вторая проекция узла А тоже стала помеченной.

6. Осталось завершить ввод и новая рабочая плоскость будет создана.

Отображение такой рабочей плоскости в 2D виде происходит на текущей странице, если на данной странице присутствует еще хотя бы одна рабочая плоскость, то в 3D окне такую плоскость активизировать нельзя. Для того чтобы визуально увидеть, как расположена новая плоскость в 3D окне, необходимо до подтверждения создания или во время редактирования рабочей плоскости, в параметрах операции установить параметр “Показывать на 3D виде”. А также можно создать на ее базе 3D профиль. Для этого нужно вызвать команду “3PR:Построить 3D профиль” выбрать штриховку и завершить ввод. Теперь откройте 3D окно в котором должно быть следующее:

Такой ситуации соответствует чертеж, который находится в директории

114

Рабочие плоскости

“Рабочие плоскости/Дополнительные/Чертеж02”.

Каким образом достигаются такие результаты? Следующий рисунок позволит вам более наглядно представить это.

Созданная дополнительная плоскость расположена перпендикулярно плоскости “Вид спереди”. На рисунке прямая “Ось” показывает проекцию дополнительной плоскости. Как видно, эта проекция располагается параллельно отрезку Узел_1-Узел_2 и проходит через проекцию 3D узла А на плоскость “Вид спереди” – A’ (этот узел выбрали на этапе ”Задать связь с 3D узлом”). Затем нужно переместить “Вид А” так, чтобы изображение заняло показанное на рисунке положение. При таком положении Узел_3 совмещается с узлом А’. Эту связь мы задали, когда создавали дополнительную плоскость. Узел_3 есть проекция трехмерного узла А на эту плоскость. Затем нужно повернуть перенесенное изображение относительно прямой “Ось” на 90 градусов. Если упрощенно представить “Вид А” как лист бумаги с нанесенным на него изображением, то этот лист нужно развернуть перпендикулярно к плоскости чертежа. В нашем случае направление поворота показано стрелкой. Направление поворота зависит от ориентации дополнительной рабочей плоскости, определяемой порядком выбора узлов (Узел_1 и Узел_2). Для смены ориентации можно использовать опцию

Того же самого результата можно достичь, изменив порядок выбора узлов. Как правильно определить направление поворота? Если продолжить аналогию с листом бумаги, то этот лист нужно развернуть так, чтобы изображение было видно с той стороны, откуда направлены стрелки.

115

При выполнении этого действия необходимо указать два 2D узла. Если через эти два узла провести прямую линию, то угол доворота есть угол между этой прямой и прямой, проходящей через Узел_1 и Узел_2. Направление доворота зависит от порядка выбора узлов. Выберем в качестве первого узла – Узел_3, в качестве второго – Узел_4. Выбранные узлы помечаются и появляются стрелки, указывающие направление доворота. Если изменить порядок выбора узлов, первым выбрать Узел_4, а вторым – Узел_3, то профиль развернется на 180 градусов.

Такой ситуации соответствует чертеж, который находится в директории “Рабочие плоскости/Дополнительные/Чертеж03”.

116