Для сдачи тестов, рубежного контроля, а также закрепления материала используйте браузеры MS Internet Explorer, Mozilla Firefox, Chromium
    Главная страница электронного учебника
    Содержание дисциплины

    Создание примитивов.
    Дополнительный материал Содержание дисциплины

    Трехмерное моделирование в системе AutoCAD

    Учебная тема
    Трехмерное моделирование в системе AutoCAD

    Особенности трехмерного пространства

    В предыдущих лекциях рассматривалась работа в системе AutoCAD только на плоскости. По команде Tools - Workspaces - 3D Modelingможно перейти в трехмерное рабочее пространство.

    Знакомство с 3D интерфейсом программы

    Новый шаблон для трехмерного моделирования откройте по команде File - New. В диалоговом окне Select Template нужно указать на файлacadiso3D.dwt. Окно программы представлено на рис. 10.1. Оно содержит две палитры, вызываемые по командам Tools - Palettes - Dashboard и Tools - Palettes - Tool Palettes. Первую палитру Dashboard называют приборной панелью или панелью управления. В ней собрано большое количество инструментов и команд трехмерного моделирования. Вторую палитру Tool Palettes обычно называют простопанелью инструментов. Установка инструментов в обеих палитрах производится в контекстном меню их заголовков. В рабочей области по умолчанию включена вспомогательная сетка. Она помогает ощутить глубину и увидеть перспективу изображения. Трехмерные объекты выводятся в визуальном стиле Realistic.

    Окно программы AutoCAD в режиме 3D Modeling


    увеличить изображение
    Рис. 10.1. Окно программы AutoCAD в режиме 3D Modeling

    По умолчанию инструменты двумерного моделирования на палитру управления Dashboard не выведены. Их можно установить в контекстном меню заголовка палитры управления ( рис. 10.2). Часто бывает удобным оставить на экране панели двумерного моделирования Draw и Modify.

    Установка панелей в контекстном меню Dashboard


    Рис. 10.2. Установка панелей в контекстном меню Dashboard

    Инструменты 3D моделирования расположены в панели Tool Palettes на закладках Draw и Modify. Набор этих инструментов расширен по сравнению с 2D режимом, особенно в панели Modify ( рис. 10.3).

    Инструменты 3D редактирования панели Tool Palettes


    Рис. 10.3. Инструменты 3D редактирования панели Tool Palettes

    При выполнении 3D операций с объектами рекомендуем также пользоваться меню Modify - 3D Operations ( рис. 10.4):

    Меню редактирование 3Dобъектов


    Рис. 10.4. Меню редактирование 3Dобъектов

    При черчении в трехмерном пространстве на объект можно посмотреть со всех сторон. Типовые проекции выведены на панель 3D Navigateпалитры управления Dashboard. При задании проекций удобно пользоваться панелью управления VIEW ( рис. 10.5). На рисунке изображен изометрический юго-западный вид лестницы.

    Задание видов в панелях инструментов VIEW и Dashboard


    Рис. 10.5. Задание видов в панелях инструментов VIEW и Dashboard

    Виды проекций устанавливают по команде VIEW - 3D VIEWS ( рис. 10.6).

    Меню выбора вида проекции


    Рис. 10.6. Меню выбора вида проекции

    Заметим сразу, что показанные здесь четыре способа задания вида эквивалентны по результату. Пользователь отдает предпочтение тому способу, который ему кажется наиболее удобным.

    Выбор пункта меню Viewpoint Presets активизирует команду DDVPOINT. В диалоговом окне Viewpoint Presets возможна настройка вида с большой точностью ( рис. 10.7).

    Диалоговое окно настройки видов


    Рис. 10.7. Диалоговое окно настройки видов

    Область в левой части служит для задания угла азимута - угла между осью X и проекцией вектора наблюдения на плоскость XY. Используется следующее соответствие углов и типовых видов:

    270^о

    - Вид спереди

    0^о

    - Вид справа

    90^о

    - Вид сзади

    180^о

    - Вид слева

    В правой области задаются углы от плоскости XY в направлении оси Z. Для 0о это вид справа, спереди и т.д. Для 90^о это план, вид сверху.

    Задание 10.1. Просмотр чертежа в трехмерном пространстве

    1.     Открыть новый файл на основе шаблона Acadiso3D.dwt.

    2.     В плоскости XY построить окружность радиусом 100 мм.

    3.     Перейти к проекции TOP.

    4.     Вернуться к виду SWISO.

    Протокол операций будет выглядеть таким образом:

    Command: _circle Specify center point for circle or [3P/2P/Ttr (tan tan radius)]: 0,0,0

    Specify radius of circle or [Diameter]: 100

    Command: _-view Enter an option

    [?/Delete/Orthographic/Restore/Save/sEttings/Window]: _top

    Command: _-view Enter an option

    [?/Delete/Orthographic/Restore/Save/sEttings/Window]: _swiso

           

    Окружности в изометрической проекции превращаются в эллипсы, а прямоугольники - в параллелограммы.

    Координаты и системы координат

    Задание трехмерных координат производится аналогично заданию двумерных координат с добавкой Z-координаты:

    ·         1.5000, 15.0000, 150.0000 - абсолютные декартовы координаты;

    ·         @30.0000<45, 100 - относительные цилиндрические координаты;

    ·         @30.0000<45<45 - относительные сферические координаты.

    Для большинства команд построения двумерных плоских объектов введение третьей координаты требуется только для первой точки. Третья координата определяет уровень плоскости построения. В этой плоскости Z = const по умолчанию располагается плоский объект (например, прямоугольник или окружность). Истинно трехмерным объектом является только отрезок, создаваемый по команде LINE.

    Рисовать плоские двумерные объекты можно только в плоскостях, параллельных плоскости XY.

    Почти все объемные тела создаются экструзией плоских объектов вдоль определенного направления. Для возможности рисования плоских фигур в любом положении нужно изменить положение ПСК - пользовательской системы координат. В команде Tools - New UCS имеется несколько параметров, перечисленных в таблице.

    Параметр

    Описание

    World

    Устанавливает текущей мировую систему координат

    Previous

    Возвращает ПСК в предыдущее положение

    Object

    Выравнивает новую ПСК по указанному двумерному объекту

    Face

    Совмещает плоскость ПСК с гранью трехмерного объемного объекта

    View

    Новая ПСК устанавливается параллельно текущему виду

    Origin

    Плоскопараллельный перенос ПСК в указанную точку

    Z-axisVector

    Перенос начала ПСК в указанную точку, при этом ось Z пересекает другую указанную точку

    3 Point

    Перенос начала ПСК в первую указанную точку, при этом положительное направление оси X задается второй указанной точкой, а положительное направление оси Y задается третьей указанной точкой

    X

    ПСК поворачивается вокруг оси X на заданный угол

    Y

    ПСК поворачивается вокруг оси Y на заданный угол

    Z

    ПСК поворачивается вокруг оси Z на заданный угол

    Указывать новые точки в 3D-пространстве следует только набором чисел или по точкам привязки.

    При работе с ПСК удобно пользоваться панелью инструментов UCS ( рис. 10.8)

    Панель ПСК


    Рис. 10.8. Панель ПСК

    Задание 10.2. Построить три цилиндра, ориентированных по трем взаимно-перпендикулярным осям и пересекающихся в средних точках

    1.     Откройте новый файл на основе шаблона acadiso3D.dwt.

    2.     Постройте цилиндр, набирая в командной строке следующие команды:

    3.  Command: _cylinder

    4.  Specify center point of base or [3P/2P/Ttr/Elliptical]: 0,0,0

    5.  Specify base radius or [Diameter] <100.0000>: 30

    6.  Specify height or [2Point/Axis endpoint] <300.0000>: 300

             

    7.     Установите на экран панель инструментов UCS. Нажав на кнопку Origin, перенесите ПСК в точку 150, 0, 150. Нажав на кнопку X, повернитеПСК вокруг оси X на 90^о. Нажав на кнопку Y, поверните ПСК вокруг оси Y на -90^о.

    8.     Постройте второй цилиндр по командам аналогично п.2.

    Протокол операций будет выглядеть следующим образом:

    Command: _ucs

    Current ucs name:  *WORLD*

    Specify origin of UCS or [Face/NAmed/OBject/Previous/View/World/X/Y/Z/ZAxis]

    <World>: _o

    Specify new origin point <0,0,0>: 150,0,150 \hookleftarrow 

    Command: _ucs

    Current ucs name:  *NO NAME*

    Specify origin of UCS or [Face/NAmed/OBject/Previous/View/World/X/Y/Z/ZAxis]

    <World>: _x

    Specify rotation angle about X axis <90>: \hookleftarrow 

    Command: _ucs

    Current ucs name:  *NO NAME*

    Specify origin of UCS or [Face/NAmed/OBject/Previous/View/World/X/Y/Z/ZAxis]

    <World>: _y

    Specify rotation angle about Y axis <90>: -90 \hookleftarrow

    Command: _cylinder

    Specify center point of base or [3P/2P/Ttr/Elliptical]: 0,0,0 \hookleftarrow

    Specify base radius or [Diameter] <30.0000>: 30 \hookleftarrow

    Specify height or [2Point/Axis endpoint] <300.0000>:300 \hookleftarrow

             

    На рис. 10.9 изображен результат этих операций.

    Построение пространственного тела


    Рис. 10.9. Построение пространственного тела

    9.     С помощью кнопки Origin перенесите ПСК в точку -150, 0, 150. Затем поверните вокруг оси Y на 90^о.

    10.   Постройте цилиндр так, как описано в п.2.

    11.   Результат всех операций представлен на рис. 10.10ПСК установлена в центр перекрестия.

    Перекрестие


    Рис. 10.10. Перекрестие

    12.   Опробуйте возможности динамической ПСК. Этот режим включается или отключается кнопкой DUCS в строке состояния. После нажатия кнопки запустите команду CIRCLE и проведите указателем по грани торца цилиндра. Грань будет отмечена штриховой линией. По точке привязки укажите центр окружности в центре торца. ПСК установится в указанную точку так, что плоскость XY совпадет с гранью торца. Растяните окружность ( рис. 10.11).

    Динамическое изменение ПСК


    Рис. 10.11. Динамическое изменение ПСК

    Таким образом, особенностью трехмерного пространства модели является необходимость тщательного отслеживания координат точек построения. При этом можно изменять положение ПСК, в которой ведется отсчет координат.

    - Содержание дисциплины

    Создание примитивов.

    Закрепление материала
    Тестирование материала
    Содержание дисциплины

    Визуализация трехмерных объектов в AutoCAD