В СИСТЕМЕ AutoCAD

 

Твердотельные модели в системе AutoCAD создаются с помощью трехмерных примитивов, выдавливанием и вращением с использованием команд редактирования двумерной и трехмерной графики и режимов объектной привязки. Команды логических операций позволяют строить линии пересечения поверхностей.

Трехмерные модели создаются в пространстве МОДЕЛИ. Изменим точку зрения таким образом, чтобы изображения твердых тел стали наглядными.

Выполним следующие действия:

ВИД → 3М Виды → ЮЗ Изометрия

В Юго-Западной изометрии направление осей X, Y и Z (рис. 1) соответствует стандартной изометрической проекции (ГОСТ 2.317 — 68).

Команды создания примитивов можно выбирать на панели инструментов Тела (рис. 1)или из падающего меню: РИСОВАНИЕ → Тела.

 

 

 

Рис. 1. Панель Тела и пиктограмма осей в ЮЗ Изометрии

 

 

На кнопках-пиктограммах панели представлены команды следующих примитивов: Ящик, Шар, Цилиндр, Конус, Клин и Тор. При выполнении этих команд появляются изображения каркасов этих тел (рис. 2). Команда ВИД → Скрыть линии на гранных поверхностях убирает невидимые ребра, а на
кривых — придает телам объем с помощью шрафировки (рис. 3).

Совокупность команд: ВИД → Раскрашивание → по Гуро позволяет получить реалистическое изображение моделей (рис. 4). Существуют и другие, более мощные способы их создания, связанные с выбором материала, источником освещения, создания фона и т. п., которые можно попробовать реализовать самостоятельно.

В предлагаемых методических указаниях даются краткие сведения
о возможностях системы, которые позволят студенту выполнить индивидуальное задание.

 

 

Рис. 2. Каркасы твердотельных примитивов

 

 

 

Рис. 3. Результат удаления невидимых линий

 

 

Рис. 4. Реалистический вид моделей

 

Приведем диалог с одной из команд трехмерных примитивов для создания тора-кольца (рис. 5).

Команда: _ torus

Текущая плотность каркаса: IZOLINE = 4

Центр тора: Укажем курсором произвольную точку на экране.

Радиус тора или [Диаметр]: 120 (имеется ввиду радиус или диаметр экватора).

Радиус полости или [Диаметр]: 50 (имеется ввиду радиус или диаметр горла).

Напомним, что экватор — это самая большая параллель на поверхности вращения, а горло — наименьшая параллель.

Командой Тор можно построить только одну его разновидность — тор-кольцо. Заметим, что плоскость экватора и горла всегда остаются параллельными плоскости XY при любом расположении системы координат.

 

 

Рис. 5. Поверхность тора-кольца

 

Если для решения задачи требуется получить отсеки торовых поверхностей — это можно сделать с помощью команды Вращай, пиктограмма которой расположена на панели Тела (рис. 6).

Предварительно, из нескольких примитивов создается плоский контур, который следует объединить в один командой Область. Приведем диалог с командой.

Команда: _ region

Выберите объекты: выберем все примитивы секущей рамкой.

После этого в командной строке появляется сообщение:

Извлечено: 1 замкнутый контур

Создано: 1 область

Результат работы с командой представлен на рис. 6.

Если в процессе создания модели требуется, чтобы она занимала другое положение относительно плоскостей проекций или общее положение в пространстве — необходимо применить команду Повернуть, пиктограмма которой расположена на панели Редактирование.

 

 

Рис. 6. Создание области из 4-х примитивов

для формирования отсека торовой поверхности

 

Диалог с командой:

Команда: _ rotate

(При работе с трехмерной графикой в экранном меню появляется опция 3 — поворот, выберем ее) (рис. 7).

В командной строке выдается новое сообщение:

Команда: _ rotated 3d

Выберите объекты: укажем курсором на торовый отсек.

Укажите первую точку оси или используйте для задания оси

[Объект/ Последняя/ Вид/ X ось/ Y ось/ Z ось/ 2 точки]: укажем Y ось.

Точка на оси Y<0,0,0>: укажем центр одной из окружностей.

Угол поворота или [Опорный угол]: 90

На рис. 7 показан результат выполнения команды.

 

 

Рис. 7. Поворот тора вокруг оси Y

 

 

Рис. 8. Результат применения команды 3 — Поворот для получения

различных положений тора относительно плоскостей проекций

 

Поворачивая объект, согласно опциям команды Поворот, можно добиться их любого расположения в пространстве (рис. 8), поскольку ось вращения, определяемая парой точек, может задавать прямую, непараллельную ни одной из плоскостей проекций.

 

 

 

 

Рис. 9. Разновидности торовых поверхностей,

полученные командой Вращай

Для моделей, изображенных на рис. 9, создан свой плоский замкнутый контур с использованием команды Область.

Большие возможности для создания трехмерных моделей предоставляет команда Выдавить. Объектом для выдавливания служит плоский примитив или замкнутая область, состоящая из нескольких примитивов, объединенных в контур. На рис. 10 показаны твердотельные модели, ограниченные различными поверхностями, полученные выдавливанием. Заметим, что для их формирования использован один и тот же примитив — круг.

Приведем диалог работы с командой и покажем, каким образом может быть получена модель, например, кругового усеченного конуса.

Команда: _extrude

Текущая плотность каркаса: IZOLINE = 4

Выберите объекты: укажем курсором на круг Ø 80 (он может располагаться произвольным образом относительно плоскостей проекций).

Глубина выдавливания или [Траектория]: 120

Угол сужения для выдавливания < 0 >: 15

 

Рис. 10. Поверхности, полученные командой Выдавить

Аналогичным образом может быть получен круговой цилиндр, если указать угол сужения, равным нулю. Для формирования эллиптического цилиндра была задана прямолинейная траектория и угол сужения равный нулю.

 

 

Рис. 11. Гранные поверхности, полученные выдавливанием

Тела, ограниченные циклическими поверхностями, получены выдавливанием того же примитива с заданной криволинейной траекторией и различными углами сужения (рис. 10). На рис. 11 изображены гранные поверхности, полученные выдавливанием.