Трёхмерное моделирование, страница 2

Программа располагает очень большими возможностями редактирования геометрических фигур, что позволяет создавать детали любой формы и сложности.

3D - ИНСТРУМЕНТЫ в AutoCAD

Для работы с трехмерной графикой понадобятся некоторые панели инструментов, которые можно вызвать, обратившись к команде меню Вид – Панели инструментов… и отметив нужные.

Тела – панель инструментов для получения твердотельных объектов.

Редактирование тел - панель инструментов редактирования твердотельных объектов и логических операций над элементами.

Раскрашивание - панель инструментов прорисовки и раскрашивания твердотельных объектов (для фотореалистичности и художественного дизайна используются другие средства).

3M орбита – панель инструментов управления точкой зрения на рабочее пространство.

Оси Координат и проекции

Любой трёхмерный объект, созданный в AutoCAD, отличается от двумерного объекта наличием третьей координаты Z, придающей детали объём и реалистичность.

При работе в пространстве используется правая декартовая система координат, а направление осей координат определяется по правилу правой руки (рис. 1.1).

В AutoCAD можно применять два вида систем координат:

  • WCS – фиксированная мировая системы координат МСК определяется местоположение всех объектов чертежа, она используется для определения других систем координат.
  • UCS – пользовательская система координат (ПСК), которая используется для удобного задания геометрии модели. В одном чертеже можно создавать и хранить произвольное количество ПСК.

Значения координат точек указываются в мировой системе координат WCS (МСК) (рис. 1.2) или в пользовательской системе координат UCS (ПСК).

Мировая система координат

При создании нового рисунка по умолчанию текущей системой координат всегда является МСК: ось X направлена горизонтально вправо вдоль поверхности экрана монитора, ось Y вертикально вверх, а ось Z перпендикулярно плоскости XY (перпендикулярно плоскости экрана монитора по направлению к пользователю).

1.1. Декартовые координаты

Абсолютные координаты

Абсолютные координаты отсчитываются от начала текущей системы координат и указывают, на сколько единиц задаваемая точка отстоит от него по оси X, по оси Y и по оси Z. Значения проекций печатаются в командной строке через запятую.

Замечание

Повторное нажатие клавиши <Enter> позволяет ввести последние координаты, заданные в предыдущей команде.

В AutoCAD в качестве десятичного разделителя в записи вещественного числа всегда используется точка.

Пример 1.1

Запись 3.28, 6.41, 8.0 соответствует координатам X = 3.28; Y = 6.41; Z = 8.0.

Относительные координаты

Этот способ ввода координат точек применяется в том случае, когда известно смещение точки относительно предыдущей. При этом сначала вводится символ @, а за ним — значения смещений. Если нужно задать точку с нулевым смещением по оси Z, то координата Z может быть опущена.  При вводе с клавиатуры, и в командной строке достаточно ввести только смещения по осям X и Y, а затем нажать клавишу <Enter>. Так, если ввести @6,8, а затем нажать клавишу <Enter>, то новая точка будет смещена относительно предыдущей на DX = 6, DY= 8, DZ = 0. Для задания смещения только по оси Z следует ввести DХ= 0, DY= 0, т. е., например, @0,0,7.

Пример 1.2

Запись @-2.3,4.2,8.61 соответствует смещениям по осям координат от последней точки на DХ= -2.3, DУ= 4.2, DZ = 8.61.

Построение тел

Воспользуемся панелью инструментов Тела, где имеется список трехмерных объектов. Эти объекты наделены объемом и массой, внутри них нет пустоты. Построим первый из предусмотренных объектов. Это параллелепипед.

Построение куба, параллелепипеда

Для создания тела параллелепипеда предназначена команда Ящик (Box), которую можно вызвать щелчком по кнопке Ящик (Параллелепипед), расположенной на панели инструментов Тела.

После вызова команды отвечайте на подсказки командной строки.

Угол ящик или [Центр] <0, 0, 0>: Ввести координаты первого угла параллелепипеда одним из способов:

  • щёлкнув в произвольном месте экрана (или выполнить привязку к некоторой точке)
  • ввести координаты точки с клавиатуры

Щёлкните мышью в любом месте экрана.

Угол или [Куб/Длина]: Ввести координаты диагонально противоположного угла параллелепипеда (в данном случае диагональ основания) – далее программа запросит указать высоту, и фигура будет построена. Например, пусть диагональ основания равна 100 мм и высота 100 мм.

Можно выбрать один из параметров Куб или Длина для перехода к другому способу построения.

Параметры команды:

  • Центр – позволяетвместо координат угла определить положение геометрического центра параллелепипеда;
  • Куб – построение куба;
  • Длина – позволяет создать параллелепипед по его основным размерам: длине, ширине, высоте.

Для построения куба, после указания первой точки щёлкните ПКМ на поле чертежа и из контекстного меню выберите Куб. Программа попросит указать длину и построит фигуру.

Постройте куб с длиной ребра 100 мм.

Если параллелепипед удобнее строить, задавая его длину (значение по оси X), то из контекстного меню выбираем вариант Длина – введите значение длины с клавиатуры, затем укажите его ширину (значение по оси Y) и высоту (размер по оси Z).

Постройте параллелепипед по этому варианту, длина, ширина и высота которого равны 100, 80, 40 мм соответственно.

Все построения программа выполнит на плоскости XY, т. е. получим изображение тела на виде сверху.

Построение объёмных тел лучше выполнять в изометрии, но для контроля построений на экране можно отобразить их проекции.

Чтобы перейти в изометрический  вид можно воспользоваться панелью инструментов Вид или 3М Орбита. Например, перейдём в Юго-Западную изометрию.

Прямоугольная выноска: ЮЗ Изометрия
 


Вид - панель стандартных проекций просмотра в текущей системе координат.