1.5.2. Общие принципы твердотельного моделирования

Во всех трехмерных системах трехмерного моделирования построение твердотельной модели выполняется по общему принципу, который заключается в последовательном выполнении операций:

• объединения;

• вычитания;

• пересечения над объемными элементами (призма, пирамида, конус и т.д.).

То есть, выполняя эти простые операции над различными объемными элементами можно построить самую сложную деталь

Для создания объемных элементов используется перемещение плоских фигур в пространстве, в результате которого они ограничивают часть пространства, которая и определяет сложную модель.

Определение. Перемещение плоской фигуры в пространстве называется операцией.

Определение. Плоская фигура, в результате перемещения которой образуется объемное тело, называется ЭСКИЗОМ.

Эскизы

Эскиз может располагаться в одной из стандартных плоскостей проекций, на плоской грани существующего тела или на вспомогательной плоскости, положение которой определяет пользователь.

Эскизы изображаются средствами модуля плоского черчения и состоят из отдельных графических примитивов:

• отрезок;

• дуга;

• окружность;

• линия и т.д.

При этом,

Во-первых, доступны все команды построения и редактирования изображения, средства создания параметрических зависимостей и различные сервисные возможности

Во-вторых, в эскиз можно скопировать изображение из созданного ранее чертежа или фрагмента.

Базовые операции

К базовым операциям можно отнести:

• Операция выдавливания - выдавливание эскиза в направлении, перпендикулярном плоскости эскиза;

• Операция вращения - вращение эскиза вокруг оси, лежащей в плоскости эскиза;

• Кинематическая операция - перемещение эскиза вдоль направляющей;

• Операция по сечениям - построение объемного тела по нескольким эскизам, которые рассматриваются как сечение элемента в нескольких параллельных плоскостях

Сечения (эскизы) Объемный элемент

Каждая операция имеет дополнительные возможности (опции), которые позволяют изменять или уточнять правила построения объемного тела.

Например, если в операции выдавливания прямоугольника дополнительно задать величину и направление уклона, то вместо призмы будет построена усеченная пирамида.

Вывод. Таким образом, процесс создания трехмерной модели заключается в многократном добавлении или вычитании дополнительных объемов, каждый из которых представляет собой элемент, образованный при помощи операций над плоскими эскизами. При этом, при выборе операции нужно в первую очередь определить, будет ли создаваемый элемент вычитаться из имеющегося на данный момент тела, или добавляется к нему.

Исключение из правила. Такие элементы, как фаски или скругления не нуждаются в создании эскизов.

1.5.3. Основные термины трехмерной модели

Объемные элементы, из которых состоит трехмерная модель, образуют в ней:

• Грани;

• Ребра;

• Вершины.

Определение. Грань - это г ладкая (необязательно плоская) часть поверхности детали.

Замечание. Гладкая поверхность, в общем случае может состоять из нескольких граней.

Определение. Ребро - прямая или кривая, разделяющая две смежные грани.

Определение. Вершина - точка на конце ребра.

Определение. Тело детали - замкнутая и непрерывная область пространства, ограниченная гранями детали (считается, что область заполнена однородным материалом, из которого изготовлена деталь).

Кроме того в модели могут присутствовать дополнительные элементы:

• Символ начала координат;

• Плоскости;

• Ось.

Г рань Вершина Ребро Плоскость

Ось Начало координат

Построение детали начинается с создания ее основания.

Определение. Основание модели - первый формообразующий элемент в качестве которого можно использовать любой из четырех основных типов формообразующих элементов:

• Элемент выдавливания;

• Элемент вращения;

• Кинематический элемент;

• Элемент по сечениям.