Трёхмерное моделирование

Операции по вставке и копированию 3D элементов

Копия - операция, позволяющая создать копию тела с различными параметрами преобразования. При копировании используется элемент «Локальная система координат».

Массив - с помощью данной операции создается сразу несколько копий выбранных тел. Задавая различные параметры, можно создать линейный массив (задается вектор, определяющий направление, шаг и количество копий), массив по точкам (задаются 3D узлы, определяющие положение копий), массив по 3D пути (копии располагаются вдоль пространственной траектории) и параметрический массив (массив исходного тела с учетом заданной зависимости параметров тела от параметров, задающих положение копий в пространстве).

12

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

Массив вращения - копии располагаются по окружности в соответствии с заданной осью вращения.

Симметрия - операция предназначена для создания новых тел, которые являются копиями уже существующих тел относительно заданной плоскости симметрии.

Разделение на тела – операция предназначена для разделения на отдельные тела операций, содержащих несколько твёрдых тел. Например, тело, полученное в результате создания линейного или кругового массива, после выполнения данной команды будет разделено на отдельные элементы массива. Также команда может быть использована при работе с импортированной из другой системы моделью, которая состоит из нескольких тел. Полученные в результате выполнения команды тела могут быть использованы для выполнения других операций.

Внешняя модель - операция позволяющая импортировать модели, созданные в других системах,

использующих формат Parasolid (*.x_t и *.xmt_txt).

Также как 3D изображения, такие объекты лишены параметрических свойств, но их элементы (вершины, рёбра, грани) можно использовать для дальнейших построений.

Вспомогательные элементы и операции

Материал - элемент системы, назначаемый в качестве параметра каждому созданному телу. Материал позволяет придавать компьютерным моделям сходство с реальным изделием. Он содержит перечень характеристик реального материала, с которым мы имеем дело в действительности. Материал имеет параметры: плотность, отражающая способность, поглощающая способность и т.д. Назначить материал для всего тела можно в параметрах любой операции.

Наложение материала - операция, которая служит для назначения материала конкретным граням тела.

Характеристики - команда, позволяющая получать геометрические характеристики тела (объем, массу, координаты центра масс, моменты инерции и т.д.).

13

Трёхмерное моделирование

Измерения - команда, позволяющая определять взаимное расположение объектов в 3D сцене, проникает ли одно тело в другое, каково минимальное расстояние между элементами. Кроме того, для выбранных элементов, не обязательно тел, можно вычислить характеристики (например, длину ребра, площадь грани, координаты узлов, и т.д.). Можно назначить переменные, которые с помощью специальной функции будут считывать требуемые характеристики с нужных элементов. Таким образом значения характеристик можно использовать в качестве исходных данных для дальнейших построений.

Кривизна поверхности – данная команда позволяет оценить кривизну поверхности выбранной грани или всего тела целиком. После вызова этой команды все объекты отображаются в режиме «Шейдинг». В зависимости от значения кривизны грани закрашиваются различными цветами. Можно получить численное значение кривизны, если указать курсором в конкретную точку поверхности.

Перемещение/Поворот – эта функция позволяет задать преобразования перемещения и поворота для изменения пространственного положения объекта в 3D сцене. Команда доступна для всех операций и большинства элементов 3D построений.

Фотореалистичное изображение – команда позволяет создать файл формата BMP, содержащий фотореалистичное изображение объектов 3D сцены. Для этого используется приложение POV-RAY, которое поставляется вместе с T-FLEX CAD 3D. Также фотореалистичное изображение используется при создании анимационных видеороликов.

14

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

2D проекции

2D проекция позволяет проецировать на плоскость все тела трёхмерной сцены или выборочные тела, или отдельные элементы тел. Полученное изображение располагается в 2D окне. При получении проекций могут учитываться сечения, например, для создания разрезов. Такой подход позволяет избежать дополнительных построений в 2D окне. Достаточно построить трёхмерное тело, а необходимые виды в 2D окне получить методом проецирования. В дальнейшем 2D проекции могут быть использованы для оформления чертежей.

Визуализация трёхмерных объектов

Вид - это совокупность информации о состоянии 3D окна: точка взгляда, расстояние до объекта, параметры визуализации, способ проецирования и т.д. Конкретные наборы этих данных можно запоминать, для того чтобы быстро установить 3D сцену в требуемое положение.

Способ визуализации - способ, с помощью которого трёхмерные тела отображаются в 3D окне.

Первый способ – рёберная модель. Способ удобен тем, что элементы заднего плана не заслоняются передними элементами. Также можно увидеть объекты, расположенные внутри тела.

Второй способ - шейдинг. Грани тел отображаются с учетом заданного цвета.

Третий способ – рендеринг. Грани отображаются с учетом выбранного материала, как для тела в целом, так и в соответствии с материалом, наложенным на отдельную грань.

Четвертый способ – рёберная модель с удалением невидимых линий. Используется быстрый алгоритм определения видимости линий.

Пятый способ – рёберная модель с точным удалением невидимых линий. Рисуется рёберная модель в текущем положении без невидимых линий. При попытке повернуть изображение устанавливается режим “Рёберная модель с удалением невидимых линий”.

Метод проецирования - определяет, как представлены объекты в 3D сцене: либо без учета расстояния до точки взгляда и угла зрения – параллельное проецирование, либо с учетом этих параметров – перспективное проецирование.

15

Трёхмерное моделирование

Плоскость обрезки - плоскость, в момент задания расположенная параллельно плоскости экрана. Она может перемещаться вдоль фиксированного направления и рассекать объекты сцены. Используется для визуального анализа внутренних элементов тел, а также для выбора объектов 3D сцены, расположенных внутри тел.

Источник света - элемент, позволяющий регулировать освещённость трёхмерной сцены. В начальный момент существует один источник света, расположенный в точке взгляда. Источник света может быть точечным, направленным или в виде прожектора. По мере необходимости пользователь может создавать собственные источники света, управлять их интенсивностью, направленностью, включать или выключать любой из них. Источник света используется при создании фотореалистичного изображения.

Камера - элемент, определяющий точку и направление взгляда на 3D сцену. В каждом 3D окне имеется одна камера "по умолчанию". Можно создавать собственные камеры, выбирать активную камеру. Создаваемые камеры привязываются к локальной системе координат и могут изменять свое положение вместе с её перемещением и относительно нее. Также может изменяться и направление взгляда камеры. Это позволяет осуществлять осмотр внутренних элементов сцены, создавать анимационные ролики.

16