Использование 3D-моделирования для решения инженерных задач: Лабораторный практикум, страница 15

Задание 1. Создайте объект, состоящий из шарниров и рычагов, который должен быть анимирован по принципу иерархической цепочки (примером такого объекта может быть рука робота) – при изменении положения одного из звеньев  изменяется форма всей цепочки.

Порядок выполнения задания.

Создание связанного объекта.

  1. Создайте цепочку, состоящую из шаров и цилиндров (шары выполняют роль шарниров, а цилиндры -  рычагов), таким образом, чтобы цепочка составляла единое целое («не рассыпалась»).
  2. Сгруппируйте объекты попарно: в  группу объединяются соседние шар и цилиндр.
  3. Щелкните левой клавишей мыши на кнопке Select and Link (Выделить и связать) панели инструментов.  Связывание производите последовательно, начиная от крайнего правого объекта (от дочерних объектов  - к родительским).
  4. Нажмите левую клавишу мыши на крайнем правом объекте (младшее звено цепочки) и, удерживая кнопку мыши, перетяните курсор до следующего в связке объекта. Этот объект в связке станет объектом-предком.
  5. Отпустите кнопку мыши: оба объекта сначала выделятся белым цветом, а затем приобретут обычный вид. (Для того чтобы разорвать ошибочно созданную связь, выделите связанные объекты и щелкните левой клавишей мыши на кнопке Unlink Selection - Разорвать связи выделенных объектов).
  6. Последовательно свяжите все объекты созданной вами конструкции.

Опорные точки связанных объектов.

  1. Выделите средний рычаг и щелкните левой клавишей мыши на вкладке Hierarchy (Иерархия) панели команд.
  2. Щелкните на кнопке Pivot (Опорная точка)  панели Hierarchy.
  3. В свитке Adjust Pivot (Настройка опорной точки) нажмите кнопку  Affect Pivot Only (Воздействовать только на опорную точку) группы Move/Rotate/Scale (Перемещение/Поворот/ Масштаб).
  4. Используя инструменты перемещения, установите опорную точку так, чтобы она совпадала с шарниром рычага.
  5. Выровняйте опорную точку в соответствии с мировой системой координат: для этого в группе Alignment (Выравнивание) нажмите кнопку  Align to World (Выровнять глобально).
  6. Установите опорные точки для каждого из рычагов.

Графическое отображение связей объектов.

  1. Щелкните левой клавишей мыши на вкладке Display (Отображение) панели команд и выделите связанную конструкцию.
  2. Раскройте список Link Display (Отображение связей), находящийся в нижней части панели команд.
  3. Установите флажок Display Links (Отобразить связи) - включится режим отображения связей объектов конструкции.
  4. Установите флажок Link Replaces Object (Связь заменяет объект) - в результате останутся видимыми только связи объектов конструкции. Восстановить видимость формы объекта можно, сняв указанный флажок.

Анимация связанных объектов методом обратной кинематики.

  1. Для существующей конструкции постройте любой вспомогательный объект, который будет играть роль целевого при анимации конструкции. В качестве целевого объекта можно использовать вспомогательный объект-«пустышку». Для этого:

─  на панели команд Create (Создание) нажмите кнопку  Helpers (Вспомогательные объекты);

─  щелкните на кнопке Dummy (Пустышка);

─  создайте объект-«пустышку» в рабочем окне (в виде прямоугольника).

  1. Создайте анимацию для вспомогательного объекта. Можно воспользоваться методом анимации по траектории (см. ЛР4).
  2. Выделите крайний правый объект, который является самым младшим потомком, перейдите на панель команд Hierarchy  и щелкните левой клавишей мыши на кнопке IK (Обратная кинематика). Появятся свитки параметров обратной кинематики.
  3. Привяжите выделенный объект к целевому объекту. Для этого щелкните левой клавишей мыши на кнопке Bind (Привязать) в свитке Object Parameters (Параметры объекта). Кнопка зафиксируется в нажатом положении.
  4. Щелкните левой клавишей мыши на выделенном объекте и (не отпуская клавиши) перетащите курсор к целевому объекту (следующее звено цепочки).
  5. Отпустите кнопку мыши, когда курсор окажется над целевым объектом и примет вид кнопки.
  6. Настройте следующие параметры свитка Inverse Kinematics (Обратная кинематика):