Создание сложных объектов в автокаде
AutoCAD 2015, AutoCAD Architecture 2015, AutoCAD Civil 3D 2015, AutoCAD Electrical 2015, AutoCAD MEP 2015, AutoCAD Map 3D 2015, AutoCAD Mechanical 2015, AutoCAD P&ID 2015, AutoCAD Plant 3D 2015, AutoCAD Structural Detailing 2015, & AutoCAD Utility Design 2015
Автор:
Создание составных 3D объектов выполняется путем операций объединения, вычитания или пересечения двух или нескольких 3D тел, поверхностей или областей.
Составные тела создаются на основе двух или нескольких тел, поверхностей или областей с помощью любой из следующих команд: ОБЪЕДИНЕНИЕ, ВЫЧИТАНИЕ и ПЕРЕСЕЧЕНИЕ.
Для 3D тел ведется журнал (или "история") их создания. Этот журнал позволяет видеть исходные формы, из которых получены составные тела.
Способы создания составных объектов
Есть три способа создания составных тел, поверхностей или областей:
-
Объединение двух или нескольких объектов.
С помощью команды ОБЪЕДИНЕНИЕ можно объединить в одно целое объемы или области двух или нескольких объектов.
С помощью команды ВЫЧИТАНИЕ из набора тел удаляются те части объема или области, которые принадлежат другому набору объектов. Например, команду ВЫЧИТАНИЕ можно использовать для создания отверстий в механических деталях путем вычитания цилиндров из объектов.
С помощью команды ПЕРЕСЕЧЕНИЕ можно построить составной объект, занимающий объем или область, являющиеся общими для двух или более пересекающихся объектов. Команда ПЕРЕСЕЧЕНИЕ позволяет удалить неперекрывающиеся части и создать составное тело из оставшихся частей.
Создание составных тел из объектов смешанных типов
Наряду с созданием составных объектов из объектов одного и того же типа можно создавать сложные объекты, используя поверхности и тела.
- Смешанное пересечение. Объединение тела и поверхности путем пересечения приводит к образованию поверхности.
- Смешанное вычитание. Вычитание 3D тела из поверхности приводит к образованию поверхности. Но вычесть поверхность из 3D объекта - тела невозможно.
- Смешанное объединение. Объединение 3D тела и поверхности выполнить невозможно.
Не допускается объединение тел и объектов-сетей. Однако можно преобразовать их в 3D тела для последующего объединения с телами.
В предыдущем уроке, мы говорили о базовой визуализации и подробней рассмотрели команды просмотра 3-ех мерного пространства и непосредсвтенно 3D моделей.
Наш сегодняшний урок, посвящен изучению принципов создания объектов сложной формы и подходит как для работы с 3D объектами, так и 2D объектами.
Создание объектов сложной формы.
Для построения 3D объектов, созданных командами вытягивания и вращения, со сложным сечением прибегают к созданию областей.
Область — непрозрачный объект, который представляет собой часть плоскости ограниченную замкнутым контуром. Она может иметь отверстия, образованные другими объектами, которые представляют собой замкнутый контур и находятся внутри области. Одна область может состоять из нескольких объектов, не пересекаются.
Области используют для создания объектов сложной формы.
Объект можно превратить в область, если он представляет собой замкнутый контур. Примером таких объектов может быть круг, замкнутая полилиния и т.д.
В то же время объект, представленный на рисунке ниже не представляет единого замкнутого контура, для преобразования в область его нужно предварительно обрезать.
Преобразуются объекты в область командой REGION (Область). Команда позволяет создать одну или несколько областей.
Область REGION
Способы ввода команды:
Диалог будет выглядеть:
Command: _region | Команда Область. |
Select objects: 1 found | Выбрать объект. |
Select objects: 1 found, 2 total | Выбрать объект или нажать Enter. |
Select objects: | Выберите объект или нажать Enter. |
2 loops extracted.2 Regions created. | Две области создано. |
Булевы операции.
С образованных областей, используя команды UNION (Объединение), SUBTRACT (Вычитание), INTERSECT (Пересечение), можно создать объекты сложной формы.
Команда UNION (Объединить)
Способы ввода команды:
После ввода команды система предложит выбрать области для объединения. Области объединяются как плоские множества. После выполнения операции получим единый объект, даже если объединялись области, не пересекаются.
Команда SUBTRACT (Вычесть)
Способы ввода команды:
После ввода команды необходимо сначала выбрать область, из которой вычитать, и нажать Enter. Далее система выдаст запрос на выбор областей, вычитаются. На рисунке представлен результат работы команды для четырехугольной области, с которой отняли семиугольную область и область в виде круга.
Команда INTERSECT (Пересечение)
Способы ввода команды:
В результате выполнения операции пересечения получим общую для всех областей часть плоскости. Если области не пересекаются, то получим пустую область.
На этом мы завершаем наш базовый курс. Надеемся, что мы в полной мере описали основные моменты работы с системой AutoCAD, что позволило вам получить базовые навыки в работе с ней.
В этом уроке мы продолжаем знакомится с методами создания 3-х мерных тел, а конкретно твердотельных моделей. Мы рассмотрим команды создания 3D примитивов, а так же команды создания более сложных 3D объектов по средствам команд вытягивания и вращения.
Твердотельные модели. Построение стандартных трехмерных тел.
Сложные твердотельные модели или тела строятся как конструкции составлены из отдельных блоков — трехмерных примитивов, к которым применяют теоретико-множественные операции объединения, вычитания, пересечения, а также операции редактирования. Другой способ построения тел — выдавливание и вращение двумерных объектов.
Основные команды создания тел:
BOX | Параллелепипед или куб. |
CONE | Конус с круговой или эллиптической основой. |
CYLINDER | Цилиндр с круговой или эллиптической основой. |
SPHERE | Сфера. |
TORUS | Тор. |
WEDGE | Клин. |
EXTRUDE | Тело, созданное выдавливанием замкнутого двумерного объекта типа полилиния, круг или область. |
REVOLVE | Тело, полученное вращением двумерного объекта вокруг оси |
Доступ к командам построения тел выполняется через меню Draw> Modeling или кнопками на панели инструментов Modeling.
Рассмотрим построение стандартных тел на примере параллелепипеда.
Параллелепипед (BOX)
Способы ввода команды:
Параллелепипед определяется точками углов основания параллелепипеда и высотой или центром, высотой и тремя размерами — длиной, шириной, высотой.
После ввода команды система выдает запросы:
Command: _boxSpecify corner of box or [CEnter] : | Задать координаты первой вершины угла или выбрать опцию. |
Specify corner or [Cube / Length] 100,100,0 | Задать координаты второй вершины или выбрать опцию. |
Specify height: 150 | Задать высоту. |
СЕnter | — задается центр параллелепипеда. |
Cube | — определяет параллелепипед у которого длина, ширина и высота одинаковы. |
Length | — задается длина вдоль оси Х, ширина width вдоль оси Y и высота height вдоль оси Z. |
Конус (CONE)
Способы ввода команды:
Конус строится с эллиптической или круговой основой и определяется положением центра, радиусом основания и высотой. По умолчанию высота перпендикулярна основе. Изменить ориентацию конуса можно, если выбрать опцию Apex, и задать координаты вершины конуса.
Цилиндр (CYLINDER)
Способы ввода команды:
Основа цилиндра может быть круговой или эллиптической. Для построения цилиндра необходимо определить положение центра основы, радиус или диаметр основания. Высота цилиндра задается введением конкретного значение или координатами центра второй основы после выбора опции Center of other end.
Сфера (SPHERE)
Способы ввода команды:
Сфера строится после определения положения центра и радиуса.
Тор (TORUS)
Способы ввода команды:
Твердотельный тор по умолчанию имеет центр в начале координат и ось параллельную оси Z. Тор строится после определения положения центра, радиуса окружности, проходящей через центр трубы и радиуса трубы.
Клин (WEDGE)
Способы ввода команды:
Клин — твердотельный объект. Ребро наклонной грани ориентированное вдоль оси Х. Для строительства клина нужно задать координаты двух противоположных вершин основы и высоту. Выбор опции Length позволит задать три размера Length — длину вдоль оси Y, width — ширину вдоль оси Х, height — высоту вдоль оси Z.
Опция CEnter предназначена, чтобы задать центр клина. Центром клина есть центр наклонной грани.
Создание тел выдавливанием и вращением двумерных объектов
Выдавить (EXTRUDE)
Способы ввода команды:
Выдавливанием создается трехмерный объект из двумерного. Выдавливание осуществляется перпендикулярно плоскости объекта или вдоль заранее заданной траектории. Можно задавать угол конусности, под которым стороны тела будут сужаться. Отрицательное значение угла приводит, наоборот, к расширению сторон.
Объект, выдавливания может быть областью, кругом, прямоугольником кольцом, замкнутой полилинией.
Траектория, вдоль которой выдавливается объект, должна принадлежать одной плоскости и может быть отрезком, полилинией, дугой. Но объект и траектория не должны принадлежать одной плоскости.
Пример выдавливания восьми-угольника перпендикулярно плоскости XY с положительным и отрицательным значением конусности:
Выдавливание вдоль заданной траектории:
красным отмечена траектория выдавливания
Работа с командой сопровождается диалогом с системой:
Command: _extrudeCurrent wire frame density: ISOLINES = 4 | |
Select objects: 1 found | Выделить объект. |
Specify height of extrusion or [Path] 150 | Задать высоту. |
Specify angle of taper for extrusion : 10 | Задать угол конусности. |
Select objects: | Выделить объект. |
Specify height of extrusion or [Path] P | Выбирается параметр Path, что позволит задать траекторию выдавливания. |
Select extrusion path or [Taper angle] | Задать траекторию. |
Path was moved to the center of the profile. |
Вращение ( REVOLVE )
Способы ввода команды:
Трехмерный объект создается с двумерного вращением вокруг заданной оси . Двумерный объект может быть областью, кругом, эллипсом, многоугольником, замкнутой полилинией или замкнутым сплайном.
Ось вращения указывается одним из методов:
- Опция Object — выбирается отрезок или фрагмент полилинии.
- Опция X ( axis ) / Y ( axis ) ]: — осью выбирается положительное направление оси Х или оси Y текущей системы координат.
- Specifystartpointforaxisofrevolution — задаются координаты двух точек, начальной и конечной, принадлежащих оси.
После определения объекта вращения и оси вводится произвольное значение угла поворота объекта.
Поддерживается диалог с системой:
Command : _revolveCurrent wire frame density : ISOLINES = 4 | |
Select objects : 1 found | Выделить объект. |
Specify start point for axis of revolution ordefine axis by [ Object / X ( axis ) / Y ( axis ) ] x | Задать координаты начальной точки или выбрать одну из опций. |
Specify angle of revolution < 360 >: | Задать угол поворота объекта. |
Красным отмечена ось вращения
Операция вращения с установленным углом вращения равным 230
На этом урок по изучению методов создания твердых тел окончен, а в нашем следующем уроке мы расскажем о визуализации в среде AutoCAD.
Автор:
Создание составных 3D объектов выполняется путем операций объединения, вычитания или пересечения двух или нескольких 3D тел, поверхностей или областей.
Составные тела создаются на основе двух или нескольких тел, поверхностей или областей с помощью любой из следующих команд: ОБЪЕДИНЕНИЕ, ВЫЧИТАНИЕ и ПЕРЕСЕЧЕНИЕ.
Для 3D тел ведется журнал (или "история") их создания. Этот журнал позволяет видеть исходные формы, из которых получены составные тела.
Способы создания составных объектов
Есть три способа создания составных тел, поверхностей или областей:
-
Объединение двух или нескольких объектов.
С помощью команды ОБЪЕДИНЕНИЕ можно объединить в одно целое объемы или области двух или нескольких объектов.
С помощью команды ВЫЧИТАНИЕ из набора тел удаляются те части объема или области, которые принадлежат другому набору объектов. Например, команду ВЫЧИТАНИЕ можно использовать для создания отверстий в механических деталях путем вычитания цилиндров из объектов.
С помощью команды ПЕРЕСЕЧЕНИЕ можно построить составной объект, занимающий объем или область, являющиеся общими для двух или более пересекающихся объектов. Команда ПЕРЕСЕЧЕНИЕ позволяет удалить неперекрывающиеся части и создать составное тело из оставшихся частей.
Создание составных тел из объектов смешанных типов
Наряду с созданием составных объектов из объектов одного и того же типа можно создавать сложные объекты, используя поверхности и тела.
- Смешанное пересечение. Объединение тела и поверхности путем пересечения приводит к образованию поверхности.
- Смешанное вычитание. Вычитание 3D тела из поверхности приводит к образованию поверхности. Но вычесть поверхность из 3D объекта - тела невозможно.
- Смешанное объединение. Объединение 3D тела и поверхности выполнить невозможно.
Не допускается объединение тел и объектов-сетей. Однако можно преобразовать их в 3D тела для последующего объединения с телами.
Трехмерные объекты, в AutoCad можно представить каркасами, поверхностями и твердотельными моделями. Каркасные модели представлены только ребрами граней и представляют собой прозрачные объекты. Поверхности имеют непрозрачные грани но при этом пустые внутри и представлены лишь оболочкой без наполнения. Твердотельный объект — сплошной, имеет объем и массу.
Каркасные модели
Создается каркасная модель командами построения двумерных графических примитивов, к которым относятся отрезки, точки, круги, дуги и т.д., но задавать нужно трехмерные координаты точек X, Y, Z. Трехмерные координаты вводятся с клавиатуры или указываются курсором мыши с обязательным использованием объектной привязки.
Поверхности
Поверхности представляются не только ребрами, они же в свою очередь представляются непрозрачными гранями. Поверхность может быть представлена ??сеткой, то есть рядом последовательно расположенных граней, имеющих общие ребра. Поверхностная модель характеризуется объемом. В отличие от каркасной модели поверхностные модели более наглядно характеризуют объект, позволяют скрывать невидимые части объекта. Средствами AutoCad можно создать поверхности таких типов:
- Команда 3DFACE строит трехмерную грань, задается тремя или четырьмя ребрами.
- Команда 3DMESH строит сетку из четырехугольников, вершины которых нужно задать.
- Команда PFACE строит многогранную сетку, для которой задаются вершины и указываются грани к которым они относятся.
- Команда EDGESURF строит поверхность Кунса, ограниченную четырьмя криволинейными или прямыми ребрами.
- Команда RULESURF образует сетку, соединяющий два криволинейные или прямые ребра.
- Команда REVSURF образует поверхность вращения путем вращения двумерного объекта вокруг оси.
- Команда TABSURF образует поверхность путем перемещения двумерного объекта в заданном направлении.
- Команда 3D открывает диалоговое окно, в котором выбирается один из стандартных трехмерных примитивов (параллелепипед, сфера, призма и т. др.).
Команды создания поверхностей находятся в меню Draw >Modeling> Surfaces или вызываются нажатием соответствующих кнопок панели инструментов Surfaces. Другой способ создания поверхностей сложной формы заключается в применении теоретико-множественных операций в области, образованных командой Region.
Трехмерная грань (3DFACE)
Способы ввода команды:
Командой строится треугольная или четырехугольная грань, вершины которой могут не принадлежать одной плоскости. После введения, команда последовательно выдает запросы относительно координат четырех вершин. Какие указываются одним из известных способов — с клавиатуры в командной строке или курсором мыши с обязательным использованием объектной привязки. Координаты, указываемые курсором мыши без использования объектной привязки воспринимаются системой как двумерные координаты на плоскости построений XY. Диалог с системой имеет вид: Command : _3dface Specify first point or [ Invisible ] 100,50,100 Specify second point or [ Invisible ] 40,80,10 Specify third point or [ Invisible ] : 180,90,30 Specify fourth point or [ Invisible ] : 10,30,50 Если в ответ на запрос координат четвертой вершины грани, нажать ENTER, будет построена треугольная грань. Выбор опции Invisible означает, что дальше задаются две вершины, ребро между которыми должно быть невидимым. После построения грани система продолжит выдавать запросы на ввод координат третьей и четвертой вершин очередной грани. В качестве первых двух вершин воспринимается третья и четвертая точки предыдущей грани. Построенные таким образом грани можно позже редактировать с помощью ручек.
Кромка (EDGE)
Способы ввода команды:
Команда управляет видимостью ребер граней. Запросы команды: Specify edge of 3dface to toggle visibility or [Display] позволяют выбрать ребра, которые должны быть невидимыми, скрытыми. Для изменения видимости ребер служит опция Display, которая позволяет выполнить противоположное действие и выбрать ребра, для отображения на экране.
Трехмерная грань (3DMESH)
Способы ввода команды:
Команда 3DMESH строит произвольную незамкнутую сетку с четырехугольников, вершины которых нужно задать. Использование команды позволяет построить сетку достаточно сложной конфигурации. Команда выдает запрос на размер сетки в направлениях М (Enter size of mesh in M ??direction), который ближе к горизонтальному направлении и N (Enter size of mesh in N direction), который ближе к вертикальному направлении. В ответ нужно ввести число в диапазоне от 2 до 256. Далее выдаются запросы относительно координат точек. Необходимо учитывать, что точки сетки имеют такую ??нумерацию и расположение:
00 | 01 | 02 | …. | 0n |
10 | 11 | 12 | …. | 1n |
20 | 21 | 22 | …. | 2n |
30 | 31 | 32 | …. | 3n |
…. | …. | …. | …… | |
m0 | m1 | m2 | …… | mn |
Фрагмент диалога с командой имеет вид: Enter size of mesh in M ??direction: 5 Enter size of mesh in N direction: 4 Specify location for vertex (0, 0): 50,0,0 Specify location for vertex (0, 1): 100,50,0 Specify location for vertex (0, 2): 150,50,0 Specify location for vertex (0, 3): 200,50,0 Specify location for vertex (1, 0): 60,100,10 ………………………………………….. ………………
Многогранная сетка (PMESH)
Способы ввода команды:
Команда строит многогранную сетку какого угодно вида с произвольным количеством вершин. Сначала вводятся координаты вершин: Command: PFACE Specify location for vertex 1: 40,50,0 Specify location for vertex 2 or : 100,150,60 Specify location for vertex 3 or : 80,50,150 Specify location for vertex 4 or : 400,70,90 Specify location for vertex 5 or : 120,50,70 Specify location for vertex 6 or : После нажатия клавиши ENTER команда предлагает определить какие вершины принадлежат каждой из граней: Face 1, vertex 1: Enter a vertex number or [Color / Layer] 1 Face 1, vertex 2: Enter a vertex number or [Color / Layer] * Cancel * Поверхность Кунса (EDGESURF) Способы ввода команды:
Поверхность образуется на четырехугольнике, стороны которого могут быть прямыми, дугами или полилиниями. Размер сетки определяется системными переменными SURFTAB1 и SURFTAB2, которые определяют количество прямолинейных сегментов, заменяющих криволинейные стороны. По умолчанию значение системных переменных равно 6.
Поверхность соединения (RULESURF)
Способы ввода команды:
Команда RULESURF образует сетку, соединяющий две кромки. Кромками могут выступать отрезки, дуги, полилинии. Они должны быть одновременно незапертой или одновременно замкнутыми. Число прямолинейных сегментов вдоль криволинейных кромок определяется системной переменной SURFTAB1. Вид поверхности зависит от выбора точек, указывающих кромки. Выбор соответствующих точек на кромках приводит к созданию не само перекрывающей поверхности, а показав точки на противоположных концах, построим само перекрывающую поверхность.
Поверхность перемещения (TABSURF)
Способы ввода команды:
Команда TABSURF образует поверхность путем перемещения двумерного объекта в заданном направлении. Объект перемещения задается отрезком, дугой, полиллинией. Направление перемещения задается отрезком или незамкнутой полилинией. Создание поверхности сопровождается диалогом:
Select object for path curve: | Выбрать объект перемещения. |
Select object for direction vector: | Выбрать направление перемещения. |
Зеленым цветом отмечена направляющая
Поверхность вращения (REVSURF)
Способы ввода команды:
Поверхность образуется вращением выбранного объекта вокруг заданной оси. Объект вращения — отрезок, дуга, полилиния. Ось задается отрезком или конечными точками незапертой полилинии. Объект можно повернуть на полный угол – 360 о или на заданный угол. Команда позволяет выбрать начальное значение угла и задать значение угла поворота. Положительное значение угла задается против часовой стрелки. Размер сетки поверхностей вращения определяется значением системных переменных SURFTAB1 и SURFTAB2. Диалог с системой имеет вид:
Select object to revolve: | Выбрать объект вращения. |
Select object that defines the axis of revolution: | Выбрать ось вращения. |
Specify start angle : | Задать начальное значение угла или нажать ENTER |
Specify included angle (+ = ccw, — = cw) | Задать конечное значение угла или нажать ENTER |
Способы ввода команды:
- Набрать с клавиатуры команду 3D
- Вызов меню: Draw> Surfaces> 3D Surfaces
Команда 3D открывает диалоговое окно, в котором выбирается один из стандартных трехмерных примитивов (Параллелепипед, сфера, призма и т.д.). В зависимости от типа выбранного примитива система выдает запросы для уточнения исходных данных, необходимых для определения положения и размера примитива.
В следующем уроке мы продолжим рассказывать о методах построения 3D примитивов, а конкретно о построении твердых тел.
Читайте также: