Операция выталкивания

Простейшие геометрические тела

Трехмерную параметрическую модель (3D модель или 3D объект) создают на основе двухмерного параметрического чертежа (2D чертежа), выполненного с учетом проекционных связей или непосредственно в 3D пространстве. Используемый 2D чертеж не является рабочим чертежом создаваемой модели. Он содержит элементы, необходимые для создания 3D модели.

При создании 3D модели в 3D пространстве также выбирают рабочую плоскость, на которой строят профиль (двухмерные построения на плоскости), который используют затем для выполнения операции.

Для создания 3D объектов используют команду 3D – Создать – Выталкивание или набором с клавиатуры <3X>. Выталкиванием создают правильные и неправильные прямые и наклонные призмы и пирамиды, круговые и эллиптические, прямые и наклонные цилиндры и конусы.

Команда Выталкивание служит для создания 3D тел из замкнутых плоских объектов – контуров при их поступательном перемещении в направлении вектора выталкивания. Объектом – контуром может служить предварительно созданный 3D профиль или просто 2D штриховка, на основе которой автоматически создается 3D профиль. После выбора контура выталкивания в 3D окне появляется стрелка, перпендикулярная контуру. Эта стрелка задает положительное направление вектора выталкивания.

Для осуществления операции выталкивания, если вектор выталкивания перпендикулярен контуру выталкивания, достаточно в диалоговом окне Параметры операциивыталкивания установить в параметре длина величину вектора выталкивания. При отрицательном значении этой величины выталкивание будет производиться в противоположную сторону. Значение длины может быть задано переменной.

Если вектор выталкивания не перпендикулярен контуру выталкивания, то его задают с помощью двух 3D узлов. Первый 3D узел задает начало вектора выталкивания, второй – конечную точку вектора выталкивания. По умолчанию величина вектора выталкивания равна расстоянию между двумя 3D узлами. Если необходимо установить величину вектора выталкивания, не равную расстоянию между двумя 3D узлами, задающими направление выталкивания, то в диалоговом окне Параметры операциивыталкивания устанавливают в параметре длина величину вектора выталкивания. Допускается также устанавливать переменное значение величины вектора выталкивания. На рис.5 показаны 3D объекты с вектором выталкивания, не перпендикулярным основанию.

Рис.5

Для создания 3D объектов, вектор выталкивания которых перпендикулярен плоскости сечения, достаточно построить 2D чертеж или сразу 3D профиль основания этого геометрического тела: произвольные многоугольники для призм и пирамид и произвольные замкнутые кривые для конусов и цилиндров. На построенный объект наносят штриховку, выбирая из падающего меню Чертеж команду Hatch – Штриховка, имеющую несколько опций. Выбрав опцию Р– Параметры, в появившемся диалоговом окне устанавливают угол, цвет, уровень, слой и вариант заполнения штриховки (заливка, по образцу, штриховка, невидимая). Установив вариант штриховки, наносят ее на 2D чертеже и переходят к созданию рабочих плоскостей, выбирая в падающем меню 3D – Построить – Рабочая плоскость. После вызова команды на экране появляется панель инструментов, в которой представлены более двадцати опций этой команды. Эти опции позволяют создавать основные виды (спереди, сверху, слева, снизу, справа, сзади), дополнительные (перпендикулярные какой-либо из стандартных плоскостей) и произвольные плоскости (на базе элементов какого - либо 3D объекта). Для создания простейших 3D объектов достаточно одной или нескольких стандартных плоскостей. Например, если выбрать вид сверху, то построенный двухмерный контур со штриховкой будет расположен в горизонтальной плоскости. Созданная рабочая плоскость подсвечивается на экране. Перед выполнением операции выталкивания создают 3D профиль, который является формообразующим элементом. Для построения 3D профиля вызывают из падающего меню Построения команду 3D Профиль. В 3D окне профиль обычно отображается в реберном виде, но возможно отображать его как листовое тело. 3D профиль, созданный на основе параметрического 2D контура, расположенного на странице рабочей плоскости, позволяет сохранять параметрические свойства и в 3D модели. 3D профиль может быть замкнутым и незамкнутым. Результатом выталкивания незамкнутого профиля будет листовое тело.

3D профили на основе 2D элементов (штриховок, текстов, линий изображения) создаются с помощью опций команды 3D Профиль (выбрать штриховку - <Н>; выбрать текст - <А>; выбрать рабочую плоскость - <L>). Эти же 3D профили могут быть созданы системой автоматически при работе с активной рабочей плоскостью. Профили такого типа используются на начальном этапе создания 3D тела. После создания первого тела автоменю команды 3D Профиль меняется, появляются дополнительные опции создания профилей других типов. Команда позволяет создавать профили на базе элементов трёхмерного тела – циклов (замкнутая последовательность рёбер) или граней (выбрать грань <F>; выбрать замкнутый цикл <L>). Опции команды позволяют использовать уже существующие профили для создания новых (построить 3D профиль как копию другого 3D профиля М; построить эквидистанту к 3D профилю <Q>; построить 3D профиль как проекцию 3D профиля на грань <J>; создать профиль по линиям изображения на рабочей плоскости <W>; постелить профиль на совокупность граней <D>).

Профили, построенные как развёртка поверхности или набора поверхностей, получают с помощью опций: построить развертку линейчатой поверхности <B>; построить развертку цилиндрической поверхности <C>; построить развертку конической поверхности <E>; построить развертку набора поверхностей <I>.

Линии изображения на странице рабочей плоскости всегда формируют только один 3D профиль. Для создания дополнительного 3D профиля на этой же плоскости используют штриховку.

Система автоматически строит 3D профиль при завершении работы с активной рабочей плоскостью, если на плоскости есть хотя бы одна линия изображения; штриховка или текст (со шрифтом формата TrueType). При создании 3D профиля на активной рабочей плоскости приоритет отдается штриховке, тексту и только потом линиям изображения (если системе не удалось создать ни одного профиля на основе штриховки и текста). Для каждой штриховки или каждого текста будет создан отдельный профиль.

Для создания 3D объекта вызывают из падающего меню Операции команду Создать выталкивание, в автоменю будет выделена клавиша Выбрать контур <R>. Если нажать на эту клавишу, то появится список возможных вариантов контура (цикл, ребро, грань, границы грани, операция, границы операции, 3D профиль, путь, границы профиля). В зависимости от выбранного режима система будет выбирать элементы на рабочей плоскости и создавать 3D тело или поверхность. После выбора контура на экране в предварительном просмотре появится создаваемое тело.

Выталкивание может происходить в прямом и обратном направлении или в двух направлениях. Границы выталкивания задаются следующими способами: через все; через все по направлению; до поверхности; до грани; до тела; до листа; до ближайшей грани; отступ. Величину выталкивания можно установить с помощью мыши в автоматическом режиме.

Параметры операции Выталкивания устанавливают в диалоговом окне Параметры выталкивания. В этом окне устанавливают в закладке общие с ледующие параметры: цвет – этим цветом рисуется тело в 3D окне в режиме визуализации (шейдинг или реберная модель), уровень – определяет видимость объектов на экране, имя операции – операции присваивается имя Выталкивание _0, 1 и т.д. (для облегчения поиска нужного элемента), слой – имя слоя, которому принадлежит тело, материал – параметр, который при визуализации в режиме тоновая закраска с материалами придает объекту сходство с выбранным материалом, плотность сетки – определяет качество визуализации трехмерных объектов. В закладке операция устанавливают параметры, касающиеся операции выталкивания: длина – устанавливает числовое значение длины вектора выталкивания. Если направление вектора выталкивания задается двумя 3D узлами, то длина вектора выталкивания равна расстоянию между ними.

Для создания тел конической формы устанавливают параметр уклон. Угол конусности – это угол между вектором выталкивания и образующей конуса для конусов или угол между гранью пирамиды и вектором выталкивания для пирамид. При отрицательных значениях угла получают перевернутые конусы и пирамиды, при положительных –обычные (рис.6).

Рис.6

Параметр сглаживание позволяет выполнять скругление ребер пирамиды окружностями переменного радиуса от 0 в начальной точке до радиуса, равного величине смещения в конечной точке. Диалоговое окно позволяет также установить размеры фасок и радиусов для сглаживания кромок исходной и целевой поверхностей (рис.7), параметр сглаживание вначале – позволяет устанавливать значение радиуса скругления или фаски для исходной плоскости, параметр сглаживание в конце целевой поверхности. Параметр сглаживание боковых ребер позволяет устанавливать значение радиуса скругления для боковых ребер.

Рис.7

Диалоговое окно Параметры выталкивания позволяет установить толщину стенок в режиме создания тонкостенного тела. При нулевой толщине система создает листовое тело. Толщину стенок можно задавать вовнутрь и наружу. Предусмотрено также создание крышки и донышка (рис.8).

Рис.8

Построение наклонной призмы (рис.9) производят в следующей последовательности: 1. Строят 2D чертеж – основу для создания 3D объекта. Построение начинают с создания элементов построения. Последовательность построения чертежа разработчик выбирает сам. Все команды построения находятся в падающем меню Построить. При обращении к этому меню для выбора необходимой команды на экране дисплея появляется панель инструментов с опциями этой команды.

Рис.9

Построив 2D чертеж контура и две проекции вектора выталкивания с соблюдением проекционной связи (рис.10), строят необходимые 2D узлы и наносят штриховку на четырехугольник. Чтобы не загромождать чертеж используют для штриховки вариант – невидимая. Для ясности изложения материала на рис.10 выбрана видимая штриховка.

Рис.10

Для создания 3D тел выталкиванием выбирают контур, указывают направление и длину, задают дополнительные параметры (уклон, сглаживание, режим тонкостенного элемента) и свойства (материал, цвет, слой, уровень и т. д.). Затем подтверждают создание операции.

При создании такой же призмы в 3D пространстве (без построения 2D чертежа) выполняют следующие действия:

1. открывают файл – шаблон – Новая 3D модель;

2. в появившемся 3D окне, нажав ПКМ из контекстного меню, выбирают действие - Чертить на рабочей плоскости;

3. в открывшемся диалоговом окне выбирают – Вид сверху;

4. на горизонтальной плоскости (вид сверху) создают локальную систему координат и строят прямоугольник;

5. в одной из вершин прямоугольника строят 3D узел (начальная точка вектора выталкивания);

6. завершают работу на рабочей плоскости;

7. для построения второго 3D узла строят плоскость параллельную горизонтальной плоскости и находящейся от нее на заданном расстоянии;

8. на полученной плоскости строят 3D узел;

9. завершают работу на рабочей плоскости;

10. вызывают команду Создать выталкивание, выбирают построенный контур и задают вектор выталкивания двумя построенными 3D узлами.

11. Подтверждают выполнение операции Создать выталкивание.

Дата добавления: 2014-01-03