4.13 Тривимірне моделювання у системі AutoCad

4.13.1 Питання до розгляду

Основи тривимірного моделювання в AutoCAD. Задання тривимірних координат. Перегляд об’єктів у тривимірному просторі. Візуалізація об’єктів. Базові операції твердотільного моделювання. Створення твердотільних примітивів. Створення об’єктів видавлюванням. Побудова тіл обертання. Команди редагування у тривимірному просторі. Модифікація об’єктів у тривимірному просторі. Простір моделі та простір аркуша у системі AutoCAD. Створення плаваючих екранів видів у просторі аркуша. Підготовка кресленика до виведення на друк

4.13.2 Рекомендації з вивчення

Необхідно засвоїти такі терміни та поняття: твердотільне моделювання, видовий екран, простір моделі, точка зору, екструзія (видавлювання)? простір моделі; простір аркуша; компоновка кресленика; екран видів, що перекривається (плаваючий); екран видів, що не перекривається.

Графічний пакет AutoCAD має потужні засоби для моделювання кон­струкцій та створення об'єктів у тривимірному просторі. Проектування у тривимірному просторі дозволяє не тільки детально відтворити форму об'єкта і показати її з різних точок зору, але й застосувати до створених об'єктів операції зафарбовування, тонування і навіть анімації.

AutoCAD дозволяє створювати три типи тривимірних об'єктів: каркасні, полігональні (поверхневі) і твердотільні. Для кожного типу існує своя тех­ніка створення і редагування.

Каркасна модель являє собою скелетний опис 3D-об'єкта. Вона не має гра­ней і складається лише з точок, відрізків і кривих, що описують ребра об'єкта. AutoCAD надає можливість створювати каркасні моделі шляхом розміщення плоских двовимірних (2D) об'єктів у будь-якому місці 3D простору.

Моделювання за допомогою поверхонь є складнішим процесом, оскільки тут описуються не тільки ребра 3D-об'єкта, але і його грані. AutoCAD будує поверхні на основі багатокутних сіток. Оскільки грані сітки є плоскими, подання криволінійних поверхонь здійснюється шляхом їх апроксимації. Справжні криволінійні поверхні можна створювати, використовуючи про­граму AutoSURF (додаток до AutoCAD, що входить до складу пакету Autodesk Mechanical Desktop).

Моделювання за допомогою тіл — це найпростіший у використанні вид 3D-моделювання. Засоби AutoCAD з моделювання тіл дозволяють створювати тривимірні об'єкти як на основі базових просторових форм (паралелепіпедів, конусів, циліндрів, сфер, клинів, торів), так і методами екструзії (видавлю­вання) та обертання навколо осі 2D об'єктів. Подальша модифікація відбува­ється шляхом об'єднання, віднімання та перетину створених просторових форм, а також шляхом редагування граней (спряження, зняття фасок тощо).

AutoCAD надає проектувальнику два простори для роботи: простір моделі та простір аркуша. Створення об'єктів (двовимірних чи тривимірних) від­бувається у просторі моделі — тривимірному просторі, який пропонується за умовчанням відразу ж після відкриття вікна графічного редактора. Для оформлення та виведення на друк креслень розроблених об'єктів AutoCAD пропонує засіб компоновок простору аркуша. Компоновка креслення на папері є важливим етапом проектування. Будь-яке креслення, навіть те, що відображає одну модель, може бути орга­нізоване багатьма способами. Компоновки простору аркуша дозволяють переглянути креслення перед його виводом на друк. Завдяки підходу WYSI­WYG (What you see is what you get — що бачите, те і отримуєте), який засто­совано в компоновках, можна легко уявити, як виглядатиме роздруковане креслення. Компоновки значно полегшують процес виведення на друк, хоча можна друкувати і з простору моделі.

4.13.3 Література

[4, с. 210-277, с. 278-302; 5]

4.13.4 Запитання та завдання для самоперевірки

1. Перелічити базові просторові форми та відповідні команди системи AutoCAD.

2. Пояснити дію команд REVOLVE та EXTRUDE при побудові просторових об’єктів.

3. Які вимоги пред’являються до об’єктів, що підлягають видавлюванню?

4. У якому випадку після операції видавлювання залишається вихідний профіль?

5. За допомогою яких команд можна побудувати тіла складної форми, використовуючи об’єднання, віднімання, перетин вже побудованих тіл?

6. Сформулювати правило правої руки для визначення додатного напрямку осі Z при побудові системи координат користувача.

7. Якими способами можна побудувати урізаний конус в системі AutoCAD?

8. Які команди можна використовувати для редагування як двовимірних, так і тривимірних об’єктів?

9. За допомогою яких команд у просторі моделі можна встановити нову точку зору ?

10. Скільки видових екранів в просторі моделі можна одноразово видати до друку?

11. Для чого використовуються команди UNION, SUBTRACT та INTERSECT?

12. Яка різниця між командами SECTION та SLACE?

13. Як діють команди CHAMFER та FILLET на тривимірні об’єкти?

14. Побудувати циліндр з горизонтальним шестикутним призматичним отвором. Сформувати три видових екрани, що не перекриваються, та відобразити у них вид cпереду, вид зверху та ізометричну проекцію побудованого тіла.

15. Які способи побудови твердих тіл в AutoCAD Ви знаєте?

16. Які типи тривимірних об’єктів дозволяє створювати AutoCAD та в чому між ними різниця?

17. Побудувати тривимірну модель складного тіла (форму тіла задає викладач).

18. Як перетворити циліндричну форму отвору на конічну?

19. За допомогою якої команди виконується звуження (скіс) заданої грані?

20. Яка різниця між командамиMIRROR та MIRROR3D?

21. Яка різниця між командами ROTATE та ROTATE3D?

22. У яких випрадках при роботі у тривимірномку просторі можна використовувати команди MIRROR, ROTATE, ARRAY?

23. Охарактеризуйте засоби створення геометричних тіл в AutoCAD.

24. Побудова геометричних тіл методом видавлювання в AutoCAD.

25. Побудова перетину геометричних тіл площиною видавлювання.

26. За якими ознаками на робочому полі кресленняAutoCADa можна відрізнити простір моделі від простору аркуша?

27. Що означає поняття “видовий екран”? Чим відрізняються видові екрани, які не перекриваються, від плаваючих видових екранів (екранів, що перекриваються)?

28. Які особливості має редагування зображень у плаваючих видових екранах простору аркуша?

29. Побудувати циліндр з горизонтальним шестикутним призматичним отвором. Сформувати два видових екрани, що перекриваються, з відображенням у них вида попереду та ізометричної проекції побудованого геометричного тіла.

30. Побудувати тривимірну модель складного геометричного тіла (форму тіла задає викладач) та сформувати у просторі аркуша комплексне креслення цього тіла.

4.15.3 Література

[4, с. 255-277, с.296-302; 5]