3.3.2 Линия

Линейные сегменты и их дуги, посегментно соединенные между собой, являются одиночными кривыми, чьи конечные точки соединены и связаны зависимостями совмещения. Таким образом, при наложении новой зависимости на одну из кривых или когда кривые присоединяются к другим примитивам, все присоединенные сегменты (отрезки и дуги) также изменяют свое местоположение.

Для построения линейного сегмента необходимо щелкнуть по кнопке Отрезок на панели инструментов Эскиз, затем курсором указать начало сегмента в первой выбранной точке и закончить указанием второй точки. Линейные сегменты могут создаваться соединенными, пока пользователь не закончит действие команды двойным щелчком.

Алгоритм построения отрезков:

1. Щелкнуть по кнопке построения отрезка

2. Указать в графической области начальную точку отрезка

3. Указать вторую конечную точку нового отрезка. Если необходимо, продолжить указание точек для построения цепочки прямолинейных сегментов. Дважды щелкнуть на последней конечной точке

4. Для построения сегмента в другом месте переместить курсор в новую позицию и щелкнуть на новой начальной точке. Если необходимо, продолжить указание точек для построения цепочки прямолинейных сегментов. Дважды щелкнуть на последней конечной точке

5. Для удаления в обратном порядке каждого сегмента следует воспользоваться кнопкой Отменить.

3.3.3 2D и 3d–cплайны

Сплайны – это гладкие кривые, проходящие через множество заданных точек с изменением радиуса кривизны. Точки сплайна могут быть частично или полностью связаны зависимостями с другими объектами.

Команда Сплайн позволяет создавать плавную кривую, проходящую через множество указанных точек (эскизные точки, рабочие точки, середины и конечные точки отрезков, вершины, центры дуг и окружностей) с изменением радиуса кривизны. Точки сплайна могут быть частично или полностью связаны зависимостями с другими объектами. Зависимости относительно имеющейся геометрии на точки сплайна могут накладываться по мере построения кривой. Однако наложение зависимостей и размеров можно выполнить и позже. Для завершения построения сплайна необходимо указать последнюю точку сплайна двойным щелчком мыши или выбрать в контекстном меню пункт Далее. Для завершения создания сплайнов щелкнуть правой кнопкой мыши и выбрать Готово.

Сплайны строятся по эскизным точкам. Положение промежуточных точек сплайна рассчитывается автоматически. Особенности создания сплайнов:

• для построения сплайна можно выбирать эскизные точки, рабочие точки, середины и конечные точки отрезков, вершины, центры дуг и окружностей.

• для создания сплайна, касательного к линии или дуге, следует нажать клавишу мыши, установив указатель на конечной точке линии или дуги, и протянуть курсор для создания сплайна

• если первая точка сплайна совпадает с конечной точкой другой кривой, то перетаскиванием конца сплайна можно создать касательный сплайн. Далее указываются все остальные точки сплайна

• для перемещения всего сплайна следует щелкнуть по нему и перетащить в нужное место

• редактирования сплайна созданного с помощью инструмента Точка для создания точек в эскизе:

  • изменить размер сплайна - найти конечную точку и переместить ее. Конечная точка на противоположной стороне сплайна остается зафиксированной

  • изменить форму сплайна – добавить/изменить размеры и связи для изменения положения точек сплайна

  • добавить точки вдоль кривой сплайна с помощью щелчка правой кнопки

  • выбрать конечную или любую другую точку сплайна и перетащить сам сплайн в новое местоположение

  • перетаскиваниеv геометрии, связанной с определяющей точкой сплайна, в новое местоположение

  • если одну из точек сплайна перетаскивать, удерживая нажатой клавишу Alt, то остальные независимые точки сплайна также перемещаются, пытаясь сохранить форму сплайна

• размер, проставляемый на сплайне, может быть привязан только к конечной точке сплайна. Регулирования размера сплайна производится нанесением:

  • размеров на точки сплайна относительно другой геометрии или других точек того же сплайна

  • радиального размера на регулятор кривизны для регулирования радиуса дуги сплайна в данной точке

  • размера длины без единиц на регулятор ручек для регулирования расстояния, на котором регулятор ручек является касательной к сплайну. Рекомендуется начать с размера 1,0 и далее наблюдать за результатами его изменения на 0,5 или 2,0.

• для управления формой сплайна налагаются зависимости, как между точками самого сплайна, так и относительно другой геометрии

  • наложение зависимости касательности между сплайном и другой кривой

  • наложение зависимости на точки сплайна относительно другой геометрии или точек самого сплайна

  • наложение зависимостей на регуляторы ручек или кривизны для регулирования отношений между сплайном и другой геометрией

Сплайны можно редактировать, не только перемещая точки сплайна с наложением на них зависимостей, но и добавляя точки вдоль кривой сплайна с помощью щелчка правой кнопки. Существует также возможность замыкания сплайнов, показа зависимостей и изменения способа формирования. Кроме того, вдоль всего сплайна можно провести анализ кривизны.

Для доступа к кнопке команды необходимо щелкнуть по направленной вниз стрелке справа от кнопки Отрезок/Сплайн на панели Эскиз, а затем щелкнуть по кнопке Сплайн. Если первая заданная точка является конечной точкой другой кривой, то создается касательный сплайн в направлении дуги. Пользователь должен указать следующую точку, затем последовательно указать точки, через которые должен проходить сплайн. Чтобы закончить построение, необходимо дважды щелкнуть по конечной точке или в контекстном меню выбрать команду Завершить.

Для изменения сплайнов в активном эскизе использовать опции контекстного меню

• Управление формой) - изменение формы сплайна. Опции этой команды расширяют возможности управления формой. Регуляторы формы привязаны к точке указания и могут изменяться для увеличения возможностей управления формой сплайна:

  • Ручки - создание элемента управления формой и включение регулятора ручек на точке фигуры, касательной к точке. Для изменения расстояния, на котором сплайн является касательной к регулятору ручек, необходимо изменить длину регулятора ручек при помощи размерности без единиц (значение 1 нейтрально). Например, при значении длины 2 ручка в два раза плотнее удерживает кривую. Наложенные на ручку зависимости могут повлиять на радиус кривизны кривой или закрепить направление кривой/

Изменение длины ручки перетаскиванием ее крайних точек позволяет изменять траекторию касания ручки сплайном.

• Кривизна - создание элемента управления с регулятором ручек и регулятором кривизны на точке фигуры. Для увеличения или уменьшения радиуса дуги сплайна в точке фигуры перемещаются ручки регулятора кривизны. Размер закрепляет радиус дуги сплайна в точке с использованием единиц документа

• Выпрямить - создание элемента управления с нулевой кривизной (бесконечным радиусом кривизны) на регуляторе кривизны. Выпрямление сплайна в заданной точке относительно длины регулятора ручек

• Форма кривой - управление формой кривой сплайна от точки к точке. Данная команды имеет три опции, каждая из которых дает больше возможностей для управления:

  • Обычная плавность - создание сплайна с переходом обычной плавности между точками

  • Повышенная плавность - сплайн с переходом обычной плавности и лучшим распределением кривизны. Увеличивает время расчета и размер файла по сравнению с методом обычной плавности

  • Как в AutoCAD - использование метода выбора форм кривой AutoCAD. Сравнение методов приведено в таблице

Характеристика	AutoCAD	Smooth	Sweet
Минимальная непрерывность	G2	G3	G3
Пригодность для поверхностей класса А	Нет	Да	Да
Поддержка касательных в конечных точках	Да	Да	Да
Поддержка внутренних касательных	Нет	Да	Да
Поддержка зависимостей для кривизны	Нет	Да	Да
Перенос не связанных зависимостями внутренних точек для поддержания формы	Нет	Да	Да
Распределение кривизны по всему сплайну	Нет	Нет	Да
Контроль за натяжением	Нет	Нет	Да
Соответствие сплайнам AutoCAD	Да	Нет	Нет
Большой объем данных	Нет	Нет	Да

• Вставить точку - наложение формообразующей точки на сплайн

• Замкнуть сплайн - создание замкнутого контура путем соединения начальной и конечной точек сплайна

• Показать кривизну - гребенки (радиусы) кривизны помогают увидеть различия между формами кривой в отношении гладкости сплайна. Радиусы кривизны отображаются вдоль всего сплайна. Длина каждого отображаемого радиуса приводится к масштабу вида модели. Гребенки кривизны усиливают разрывы кривой

• Натяжение сплайна - изменение степени натяжения сплайна при помощи ползунка. Слишком малое натяжение (близкое к 1) ведет к провисанию сплайна между точками, слишком большое натяжение (близкое к 100) ведет к натяжению сплайна между точками

Для построения сплайна через заданные точки необходимо выбрать грань детали или рабочую плоскость в качестве плоскости построений. Во вновь создаваемом файле уже имеется плоскость построений, на которой можно начинать построение эскиза.

1. Вызвать команду Сплайн

2. Указать в графической области положение первой точки сплайна

3. Продолжить указание точек сплайна

4. Для завершения построения сплайна указать последнюю точку двойным щелчком мыши или выбрать пункт Далее из контекстного меню

5. Для построения нового сплайна щелкнуть левой кнопкой мыши или нажать Готово для завершения построения сплайнов.

Трехмерные сплайны создаются в 3D-пространстве в виде 3М-конструктивных элементов, например: протяженные детали, кабели и провода. 3D-сплайн строится по точкам 3D-эскиза, вершинам, принадлежащим 2D-эскизу или заимствованным из 2D-эскиза командой Имеющаяся геометрия.

В 3D эскизе на сплайны можно накладывать зависимости:

• зависимость касательности на другие кривые 3D-эскиза. При наложении зависимости сначала следует выбрать сплайн, а затем другие кривые.

• наложить зависимости совмещения, после чего отсоединить и вновь присоединить конечные точки сегментов 3D-линий и 3D-сплайнов. Зависимости совмещения можно удалить. При работе с зависимостями совмещения пользователь может повторно присоединять конечные точки существующих элементов геометрии или ребра модели.

Алгоритм создания 3D-сплайна

1. Щелкнуть по кнопке 3М-эскиз, расположенную в списке Эскиз на стандартной панели инструментов программы. Если активна среда построения 2D-эскиза, выбрать из контекстного меню Принять эскиз

2. Указать точки сплайна:

• по команде Имеющаяся геометрия - добавление элементов геометрии уже существующих деталей, которые должны принадлежать сплайну

• по команде Рабочая точка - указание точек сплайна и создания адаптивных рабочих элементов с опорой на другие детали

3. Нажать кнопку 3М Сплайн и указать начальную точку. Указать последующие точки сплайна.

4. Для создания адаптивной рабочей точки при построении 3D-сплайна следует указать вершину какой-либо имеющейся детали.

5. После указания всех точек сплайна щелкнуть правой кнопкой мыши и выбрать Далее. После этого можно приступить к построения следующего сплайна.

6. Щелкнуть правой кнопкой мыши и выбрать Завершить из контекстного меню.

3D-сплайн можно редактировать одним из следующих способов:

• наложить зависимости для определения связей между сплайном и другой геометрией:

• наложить зависимость касательности между сплайном и другой кривой

• наложить зависимость совмещения, затем отсоединить и вновь присоединить конечные точки

• добавить точки сплайна, затем наложить зависимости на геометрические объекты эскиза для изменения формы сплайна

• нанести размеры без единиц измерения на объект, касательный к сплайну, для определения расстояния от объекта до сплайна. Начать со значения размера 1.0, затем проанализировать эффект от изменения значения на 0.5 или 2.0.

Команды контекстного меню 3D-сплайна :

• Форма кривой - изменить способ соединения определяющих точек сплайновой кривой

  • Обычной плавности - формирование плавной кривой между точками

  • Повышенной плавности - формирование гладкой кривой с применением особой технологии, улучшающей распределение кривизны. Увеличивает время построения и размер файла

  • Как в AutoCAD - применение метода построения сплайнов, используемого в AutoCAD

• Вставить точку - добавление определяющих точек сплайна

• Разорвать - разрыв сплайна в заданной точке

• Замкнуть - замыкание начальной и конечной точек сплайна

• Показать кривизну – визуализация кривизны с последующей доработкой формы опциями подменю Форма кривой

• Натяжение сплайна - задания значения при помощи ползунка

• Показать все зависимости – отображение значков зависимости с целью последующего удаления или добавления требуемых зависимостей

• Управление формой/Ручки - отображение ручек, управляющих формой сплайна. Изменение длины ручки перетаскиванием ее крайних точек позволяет изменять траекторию касания ручки сплайном. Для изменения длины ручки следует ввести размер без единиц измерения (ввод 1 не приводит к изменениям). Например, ввести 2 для увеличения длины и увеличению изгиба кривой или ввести 0.5 для уменьшения длины и сокращения расстояния между ручкой и сплайном. Наложение зависимостей на ручку позволяет управлять кривизной и направлением кривой.