Поворот граней тела осуществляется автокад

Поворот граней тела осуществляется автокад

Перемещение, поворот и масштабирование ребер Ребра на 3D телах изменяются с помощью ручек, захватных блоков и с использованием таких команд, как ПЕРЕНЕСТИ, ПОВЕРНУТЬ и МАСШТАБ.

Команды ПЕРЕНЕСТИ, ПОВЕРНУТЬ и МАСШТАБ можно использовать для редактирования ребер на 3D телах, точно так же как для любого другого объекта. Нажмите и удерживайте нажатой клавишу CTRL при выборе ребра на теле. Ребра на областях можно выбирать, но при этом не отображаются ручки. Этими ребрами можно также управлять с помощью команд ПЕРЕНЕСТИ, ПОВЕРНУТЬ и МАСШТАБ. Кроме того, можно удалять ребра, которые полностью разделяют две копланарные грани, либо путем выбора и удаления грани, либо с помощью команды СТЕРЕТЬ. Когда перемещается, поворачивается или масштабируется ребро на 3D элементарном теле, удаляется журнал этого элементарного тела. Тело не является более элементарным и не доступно для манипулирования в качестве такого тела (с помощью ручек и палитры «Свойства»).

Режимы изменения ребер Для циклического перебора режимов изменения нажмите клавишу CTRL при перетаскивании ребра.

При выполнении переноса, поворота или масштабирования без нажатия клавиши CTRL ребро изменяется вместе со своим вершинами, сохраняя длину ребра, но при этом возможно изменение плоскостей плоских граней, смежных с вершинами ребер. При выполнении переноса, поворота или масштабирования ребра, сопровождаемых однократным нажатием и отпусканием клавиши CTRL во время перетаскивания, ребро изменяется отдельно от своих вершин. При этом сохраняются поверхности смежных граней, но возможно изменение длины изменяемого ребра. При выполнении переноса, поворота или масштабирования ребра, сопровождаемых двукратным нажатием и отпусканием клавиши CTRL во время перетаскивания, ребро изменяется вместе со своими вершинами (так же, как без нажатия клавиши CTRL). Однако, для плоских граней, смежных с вершинами изменяемого ребра, выполняется триангуляция (разделение на две или более плоские треугольные грани), если они становятся неплоскими. Если клавиша CTRL нажимается и отпускается в третий раз, возвращается первый режим изменения, как если бы клавиша CTRL не нажималась.

Сопряжение граней и снятие фасок у 3D тел С помощью команды СОПРЯЖЕНИЕ можно добавлять к выбранным 3D телам плавные переходы и сопряжения. Методом по умолчанию можно задать радиус сопряжения и далее выбрать ребра для сопряжения. Существуют и другие способы, в которых для каждой сопрягаемой грани задается свой радиус сопряжения или сопрягается последовательность ребер, переходящих одно в другое по касательной. Аналогично, снятие фасок на пересечениях смежных граней 3D тел осуществляется командой ФАСКА. После выполнения команды СОПРЯЖЕНИЕ или ФАСКА для тела можно выбрать сопряжение или фаску и отредактировать свойства сопряжения или фаски в палитре «Свойства». При применении сопряжения или фаски к ребру тела удаляется журнал тела.

Изменение цвета ребер Для изменения цвета ребра на 3D объекте можно выбрать ребро и изменить свойство «Цвет» в палитре «Свойства».

Копирование ребер Имеется возможность индивидуального копирования ребер 3D тел. В результате копирования образуются отрезки, дуги, круги, эллипсы и сплайны. Если указать две точки, первая будет использоваться как базовая точка и одна копия будет размещена относительно базовой точки. Если указать одну точку и затем нажать клавишу ENTER, исходная точка выбора используется как базовая точка, а следующая точка используется как точка смещения.

• Перемещение, поворот и масштабирование подобъектов
• Использование инструментов ручек для редактирования объектов
• Редактирование объектов
• Перемещение или поворот объектов
• Изменение размеров и форм объектов

Редактирование граней | Solid Edge

В Solid Edge в Синхронной среде, в отличие от Обычной среды, существует возможность редактировать модель посредством перемещения и поворота ее граней.

Рассмотрим редактирование граней синхронной модели на нескольких примерах.

Построим произвольный эскиз.

С помощью инструмента Выбор, выберем Область эскиза. В меню команды по умолчанию активна функция Выдавливание. Воспользуемся сначала ей.

Выдавим Область на 80 мм. Получили 3D тело.

Теперь выберем среднюю грань тела – появляется возможность переместить эту грань. Переместим ее вверх.

Сделаем то же самое с передней гранью детали. Щелкнем ЛКМ по размеру и изменим его значение на 200 мм.

Выберем верхнюю грань тела и переместим ее на 60 мм вверх, нажмем Enter и, не выходя из построения, обратим внимание, что на грани появилось 3D-колесо управления.

Нажимая на Узлы 3D-колеса, можно менять ориентацию осей. Изменим ориентацию оси Z так, чтобы она была направлена вниз. Теперь потянем за нее вниз. Как видите, грань переместилась.

Нажмем Escape для выхода. Чтобы снова вызвать 3D-колесо управления, нажмем по грани и теперь нажмем по Узлу. Можем переместить Колесо на другую грань.

Установим его на той же грани и щелкнем ЛКМ на Тор 3D-колеса управления.

С его помощью можно изменить угол грани. Установим значение угла 30° и нажмем Enter.

Построим новый эскиз.

Щелкнем ЛКМ на Область эскиза и посмотрим в меню команды.

Как видим, по умолчанию установлен режим Выдавливание. В таком режиме происходит перемещение грани с выдавливанием элемента в указанном направлении. Изменим режим на Круговое выдавливание.

На 3D-колесе щелкнем по Тору. Теперь необходимо указать ось вращения. Укажем вертикальный отрезок. Введем значение угла 60°.

И нажмем по объекту ЛКМ для подтверждения. Тело вращения построено.

Проставим некоторые размеры.

С помощью команды Умный размер установим ширину первой детали – 200 мм, высоту – 150 мм.

Высоту до первой боковой грани установим равной 100 мм.

Скроем видимость размеров в Навигаторе и сохраним документ.

3D моделирование

В AutoCAD можно создавать три типа трехмерных моделей: каркасные, поверхностные и твердотельные.

• Каркасные модели, как следует из названия, отображаются в виде ребер и не имеют объема. Например, линия, начерченная в трехмерном пространстве, уже может считаться каркасной моделью.
• Поверхностные модели, в отличие от каркасных, содержат еще информацию о поверхностях, формирующих объект, поэтому они обеспечивают более точное описание объектов.
• Твердотельные модели представляют собой точные копии реальных объектов, так как, кроме всего прочего, содержат информацию об объеме, занимаемом этими объектами.

Пространство для трехмерного моделирования

Чтобы воспользоваться всеми возможностями трехмерного черчения, предоставляемыми программой, следует переключиться в 3D­моделирование или Основы 3D. Это можно сделать путём нажатия кнопки Переключение рабочего пространства и выбрав в списке нужный режим.

Пространство Основы 3D отличается тем, что в нем предоставляются только наиболее востребованные инструменты работы с трехмерными моделями. Мы, однако, будем работать в пространстве 3D­моделирование, как наиболее полно отвечающем нуждам профессиональных конструкторов.

При переходе в пространство 3D­моделирование рабочее окно программы AutoCAD приобретает несколько иной вид (рис. 3.1).

Как видите, по сравнению с 2D-пространством изменился состав панелей на вкладках ленты в главном окне программы и на смену инструментам двухмерного моделирования пришли инструменты работы в трехмерном пространстве.

Рис.3.1. Окно AutoCAD в пространстве трехмерного моделирования

• Виды — просмотр модели в разных проекциях, а также создание новых видов;
• Координаты — выбор и определение новых пользовательских систем координат;
• Видовые экраны модели — выбор и создание видовых экранов для просмотра модели;
• Визуальные стили — выбор, настройка и создание визуального стиля для отображения модели;
• Источники света — создание и редактирование источников света; z Солнце и местоположение — создание и редактирование погодных условий, координат места нахождения, а также времени суток;
• Материалы — создание, редактирование и присвоение материалов объектам чертежа;
• Камера — создание и вставка 3D-камер для фотографирования модели;
• Визуализация — выбор качества и запуск процесса визуализации изображения;
• Autodesk 360 — запуск процесса визуализации и просмотр полученных изображений с помощью интерактивной службы визуализации Autodesk.

Просмотр трехмерных чертежей

До сих пор, работая с двухмерными чертежами, мы видели модель только в одной плоскости — XY. Однако в трех измерениях не обойтись без просмотра модели с различных точек обзора. Основным способом является так называемый вид в плане — это тот вид, который мы привыкли наблюдать на двухмерных чертежах. Модель в этом случае изображается так, как если бы мы смотрели на нее сверху.

Типовые проекции

Рис.3.2. Раскрытый список кнопки Виды на вкладке Вид ленты

Использование типовых проекций значительно упрощает просмотр трехмерных объектов. Направление проецирования можно выбрать с помощью команд меню кнопки Виды в группе Виды на вкладке Визуализация ленты. Программа предлагает выбрать шесть типовых проекций и четыре изометрических вида (рис. 3.2). При запуске выбранной команды не только выводится на экран соответствующая проекция, но и автоматически выполняется масштабирование по границам.
Итак, можно выбрать один из следующих типовых видов.

• Сверху — точка зрения в этом случае находится над моделью. Это основной вид — вид в плане.
• Снизу — объект отображается так, как если бы вы смотрели на него снизу.
• Слева — модель показывается с левой стороны.
• Справа — модель показывается с правой стороны.
• Спереди — в этом случае модель отображается спереди. Данный вид соответствует фронтальной проекции на технических чертежах.
• Сзади — модель изображается так, как если бы на нее смотрели сзади.
• ЮЗ изометрия — юго-западный изометрический вид. При использовании различных изометрических видов чертеж всегда изображается сверху, только в различных видах пользователь смотрит на модель при разном повороте вокруг вертикальной оси. В данном случае видны левая, передняя и верхняя стороны модели. Поскольку в изометрических видах изображаются три измерения, а не два, как в пространстве 2D-моделирования, при этом можно увидеть гораздо больше деталей.
• ЮВ изометрия — в этом случае модель также показывается в трех измерениях. Пользователю видны правая, передняя и верхняя стороны модели.
• СВ изометрия — северо-восточный изометрический вид позволяет увидеть правую, заднюю и верхнюю стороны модели.
• СЗ изометрия — северо-западный изометрический вид приближает к пользователю левую, заднюю и верхнюю стороны конструкции.

При всем многообразии типовых проекций и изометрических видов может возникнуть необходимость выбрать произвольную точку обзора. Например, при использовании стандартных изометрических видов в правильных фигурах, таких как куб, некоторые ребра могут накладываться друг на друга. Описанная проблема решается смещением точки обзора в произвольное место.

Дополнительные виды

Один из способов получить нестандартный вид модели заключается в использовании команды ДИАЛТЗРЕН, которая запускается из меню Вид► 3D­виды► Стандартные точки обзора. На экране при этом отобразится диалоговое окно Стандартные точки обзора (рис. 3.3).

Рис.3.3. Диалоговое окно Стандартные точки обзора

В поле Угол с осью X вводится угол между осью X и проекцией вектора наблюдения на плоскость XY. Такой угол обычно называют азимутом. В текстовом поле Угол с плоскостью XY задается угол наклона между вектором направления на точку обзора и ее проекцией.

Эти же углы можно указать и в графической зоне, расположенной сверху. Чтобы задать один из стандартных азимутов, следует щелкнуть кнопкой мыши внутри одного из секторов с нужным значением угла. При этом, зная, например, что угол 270° соответствует виду спереди, легко догадаться о соответствии углов и типовых видов.

В правой части окна указывается вертикальное направление вектора наблюдения. Угол 0° задает один из боковых видов, а угол 90° соответствует виду сверху, то есть типовому виду, к которому мы привыкли при работе с двухмерными чертежами. В типовых изометрических видах этот угол равен 35,3°. Например,установив азимут равным 225°, а вертикальный угол — 35,3°, мы получим типовой юго-западный изометрический вид (спереди и слева). Если переключатель установлен в положение Абсолютно в МСК, то направление просмотра задается относительно мировой системы координат (МСК). Чтобы указать угол зрения относительно ПСК, установите переключатель в положение Относительно ПСК. Нажатие кнопки Вид в плане, расположенной в нижней части окна, быстро устанавливает все настройки для просмотра вида в плане.

Трехгранник осей и компас

Еще одно средство установки нужного вида — трехгранник осей и компас. Чтобы воспользоваться данной возможностью, выполните команду меню Вид► 3D­виды► Точка обзора. Можно также ввести команду -ТЗРЕНИЯ с клавиатуры. При этом в командной строке появятся следующие сообщения:

Текущее направление взгляда: VIEWDIR=0.0000,0.0000,1.0000

Задайте точку обзора или [Повернуть] :

Числа в первой строке указывают координаты текущей точки зрения. При этом графическая зона примет вид, показанный на рис. 3.4.

Рис.3.4 Вид трехгранника осей и компаса

Попробуйте подвигать мышью, и вы увидите, как перемещается маленькое перекрестье в правом верхнем углу и при этом вращается пиктограмма системы координат. Рисунок, расположенный в углу, называется компасом. Чтобы понять, как задать точку зрения с помощью данного инструмента, постарайтесь подключить свое воображение и представить, что данный компас — это развернутый на плоскости глобус, причем центр окружностей выступает в качестве северного полюса. Находясь в этой точке, вы смотрите на модель сверху. Внутренняя окружность — это экватор (вид сбоку), а вся внешняя окружность — это южный полюс (вид снизу). Таким образом, вертикальное положение точки зрения задается перемещением указателя мыши от центра к краю или наоборот.

Значение азимута зависит от того, в каком сегменте окружности находится указатель. Например, если переместить его в правый нижний сегмент окружности, то вы увидите модель слева спереди. Если при этом указатель будет располагаться во внутренней окружности, то ко всему прочему будет продемонстрирована верхняя сторона. А если он будет в положении между внутренней и внешней окружностями, отобразится нижняя сторона модели.

Возможно, вы обратили внимание на то, что указание точки зрения с помощью диалогового окна во многом схоже с использованием трехгранника осей и компаса: в обоих случаях угол зрения определяется путем задания азимута (угла между осью X и проекцией вектора наблюдения на горизонтальную плоскость) и вертикального угла. Однако при использовании компаса отсутствует возможность точного определения углов.

На первом этапе применение трехгранника осей и компаса может показаться затруднительным, однако, освоив данный инструментарий, вы сможете быстро задавать положение точки зрения — многим этот метод кажется наиболее удобным. Чтобы выбрать нужный вид, установите указатель мыши в нужную позицию и щелкните левой кнопкой мыши. Теперь модель отобразится на экране с учетом положения указателя мыши в компасе (рис. 3.5).

Отображение модели

В AutoCAD 2018 применяется такой подход к отображению моделей, при котором можно использовать стили визуализации. Под стилем визуализации понимается сохраненный набор параметров внешнего вида модели, включающий в себя вид граней и ребер модели, цвет фона, световые блики и многое другое. Поэтому можно один раз настроить отображение модели и сохранить эти настройки в виде стиля визуализации, чтобы затем при необходимости быстро возвращаться к нужному отображению модели.

Рис.3.5. Отображение модели с учетом положения указателя мыши в компасе

Чтобы изменить внешний вид объекта, следует запустить команду ВИЗСТИЛИ. Сделать это можно, выбрав один из пунктов в подменю Вид► Визуальные стили, либо щелкнув на одном из значков в списке, который расположен в группе Визуальные стили на вкладке Вид ленты (рис. 3.6). Можно также выбрать подходящий визуальный стиль в экранном меню Управление визуальными стилями, которое расположено в левом верхнем углу области рисования.

Рис.3.6. Раскрытый список кнопки Визуальные стили на вкладке Вид ленты

По умолчанию в программе имеется десять различных стилей визуализации.

Рис.3.7. Вид шестерни в стиле визуализации Концептуальный

• 2D­каркас — объекты отображаются в виде отрезков и кривых, являющихся представлением контуров. Видны растровые и OLE-объекты, учитываются типы и веса линий.
• Каркас — объекты отображаются в виде отрезков и кривых, являющихся представлением контуров.
• Скрытие линий — объекты отображаются в каркасном представлении; отрезки, изображающие задние грани, скрыты.
• Реалистичный — объекты раскрашиваются с учетом присвоенного им цвета или типа материала.
• Концептуальный — объекты также заливаются с учетом присвоенного им цвета или типа материала. Кроме того, в этом случае реалистичность вида достигается за счет сглаженности поверхностей и плавности цветовых переходов.
• Тонированный — объекты отображаются с использованием тонирования с плавными переходами.
• Тонированный с кромками — объекты показываются с использованием тонирования с плавными переходами и видимыми кромками.
• Оттенки серого — объекты отображаются с использованием тонирования оттенками серого цвета и с плавными переходами.
• Эскизный — объекты показываются так, как будто они нарисованы от руки.
• Просвечивание — объекты отображаются частично прозрачными.

Внешний вид шестерни в стиле визуализации Концептуальный показан на рис. 3.7. Запомните, что каждому видовому экрану может быть назначен свой стиль визуализации.

Поэкспериментируйте с отображением модели при различных стилях визуализации, чтобы подобрать наиболее подходящий.

Режим Орбита

Режим Орбита служит для просмотра модели и установки точки зрения. При использовании данного инструмента пользователь как бы вращается вокруг пространственной модели, что позволяет рассмотреть ее под различными углами. В режиме Орбита нельзя использовать другие команды для редактирования модели. В AutoCAD 2018 применяются три разновидности данного инструмента. Кроме режима Орбита, который запускается по умолчанию, имеется два других режима: Свободная орбита и Непрерывная орбита. Выбрать один из режимов Орбита можно с помощью кнопок на панели навигации (по умолчанию она отображается у правого края области рисования), из меню Вид► Орбита либо с помощью панели инструментов Орбита. Производительность компьютера в режиме Орбита напрямую зависит от количества вращающихся объектов. Поэтому сначала выделите только те объекты, которые необходимо просмотреть в режиме вращения, а затем уже запустите команду. При этом с экрана исчезнут все невыделенные объекты. Они появятся вновь, как только вы завершите просмотр модели.

Свободное вращение

После выбора режима Свободная орбита на экране появляется окружность, показанная на рис. 3.8.

Рис.3.8. Вид модели при включенном режиме Свободная орбита

Данная окружность-шар делит графическую зону на несколько областей. При перемещении указателя из одной области в другую он изменяет свой внешний вид. Таким образом AutoCAD извещает пользователя о том, что изменился способ вращения модели, то есть программа будет по-разному реагировать на движения указателя мыши в зависимости от того, в какой области он находится.

Рассмотрим различные способы вращения модели.

Поворот в режиме круговой стрелки. Выведите указатель за внешний контур орбиты. Он примет вид круговой стрелки с точкой в центре . Если теперь перемещать указатель, удерживая нажатой левую кнопку мыши, то объекты, находящиеся на экране, будут вращаться вокруг воображаемой оси, проходящей через центр окружности перпендикулярно плоскости чертежа. Отпустив кнопку мыши, вы зафиксируете полученный вид модели. Поворот в режиме сферы с линиями. Если переместить указатель внутрь окружности, то он приобретет вид двух эллипсов со стрелками, расположенных в перпендикулярных плоскостях . Теперь, перемещая указатель при нажатой кнопке мыши, вы добьетесь вращения модели вокруг оси, лежащей в плоскости экрана и проходящей через центр окружности перпендикулярно направлению перемещения указателя. Например, если в данном режиме перемещать указатель в горизонтальном направлении, то модель будет вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через центр окружности. Отмечу также, что указатель лучше перемещать примерно по прямой линии, иначе можно легко запутаться в положении модели.

Поворот вокруг вертикальной оси. Наверное, вы уже заметили, что по контуру окружности расположены четыре кружка — они также предназначены для вращения модели. Если установить указатель мыши в левый или правый кружок, то он приобретет вид эллипса со стрелкой, вытянутого в горизонтальной плоскости . Теперь при перемещении указателя вращение модели будетвыполняться вокруг вертикальной оси, проходящей через центр окружности параллельно плоскости экрана. Чтобы получить лучшее представление о данном режиме, можно провести аналогию вращающегося на талии обруча. Даже если при перемещении указатель выйдет из маленькой окружности, вращение будет происходить до тех пор, пока вы не отпустите кнопку мыши. Чтобы повторить вращение в этой же плоскости, опять переместите указатель в одну из окружностей и начните буксировку.

Поворот вокруг горизонтальной оси. Если переместить указатель в нижний или верхний кружок, расположенный на контуре окружности, он примет вид вытянутого в вертикальной плоскости эллипса . В данном случае модель будет вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через центр окружности параллельно плоскости экрана. Чтобы представить себе такое вращение, вообразите, что вы толкаете перед собой колесо. Как и в предыдущем случае, указатель не будет видоизменяться до тех пор, пока вы не отпустите кнопку мыши, чтобы закончить вращение. Последние два режима хороши тем, что независимо от того, в каком направлении вы будете перемещать мышь, вращение будет происходить только в одной плоскости — вертикальной или горизонтальной.

Ограниченное вращение

Режим ограниченного вращения в версии AutoCAD 2018 используется по умолчанию. Инструмент Орбита можно вызвать одним из перечисленных выше способов. При этом окружность на экране не появится, а указатель примет такой же вид, как при вращении в режиме сферы с линиями ( ). Основное отличие от поворота в режиме сферы с линиями состоит в том, что теперь вращение будет происходить только относительно горизонтальной и вертикальной осей. Чтобы быстро переключиться в режим Свободная орбита, находясь в режиме Орбита, нажмите и удерживайте клавишу Shift. Кроме того, чтобы просто активизировать режим Зависимая орбита, нажмите клавишу Shift и среднюю кнопку (колесико) мыши. Отпустив кнопку или клавишу, вы вернетесь в режим черчения.

Непрерывное вращение

После выбора режима Непрерывная орбита необходимо задать направление вращения модели. Для этого нужно, удерживая нажатой левую кнопку мыши, указать то направление, которое необходимо. Для окончания вращения модели нажмите клавишу Esc или щелкните кнопкой мыши.

Настройки режима вращения

Как говорилось ранее, в любом из режимов вращения невозможно выполнение команд, то есть их нельзя ввести в командную строку. Однако щелчком правой кнопкой мыши можно вызвать контекстное меню с достаточно широким набором возможностей (рис. 3.9).

Рассмотрим команды, имеющиеся в контекстном меню.

• Пункт Выход завершает выполнение команды и убирает контекстное меню с экрана.
• Выделив строку Текущий режим, вы просто свернете контекстное меню без завершения работы команды.
• В подменю Другие режимы навигации перечислены все возможные инструменты, позволяющие просматривать модель различными способами в интерактивном режиме. Обратите внимание, что каждой команде назначена своя цифра, поэтому переключаться между данными режимами можно, не вызывая контекстное меню, а просто нажимая соответствующую клавишу.
  • Первые три позиции занимают различные варианты режима Орбита, описанные достаточно подробно.
  • После выбора пункта Регулировка расстояния указатель принимает вид стрелки. Теперь, если перемещать его вверх или вниз при нажатой левой кнопке мыши, чертеж на экране будет приближаться или удаляться соответственно.
  • Команда Шарнир позволяет имитировать вращение камеры вокруг вертикальной оси.
  • Команды Обход и Облет предоставляют дополнительные возможности. При выборе первой из них появляется возможность «прогуляться» по модели и рассмотреть ее с точки зрения обозревателя. Управление осуществляется клавишами управления курсором и с помощью палитры Локатор положения (рис. 3.10), которая появляется автоматически после вызова команды. Инструмент Облет во многом аналогичен предыдущему. Эти две команды можно настроить в диалоговом окне Параметры на вкладке 3D­моделирование.
  • Используйте команды Зумирование и Панорамирование точно так же, как если бы вы находились не в орбитальном режиме. В данном случае масштабирование производится в режиме реального времени.
  • Компас — изображение на экране дополнится тремя окружностями — X, Y и Z, расположенными во взаимно перпендикулярных плоскостях;
  • Сетка — в плоскости XY вырисовывается сетка;
  • Знак ПСК — на экран добавляется трехмерная пиктограмма ПСК (эта функция включена по умолчанию).

  Трехмерные координаты

  Построение новых объектов всегда происходит путем задания координат. Как в двухмерном, так и в трехмерном пространстве для этого могут применяться различные методы. Правда, ввод трехмерных координат характеризуется особенностями, которые мы сейчас рассмотрим.

  При построении трехмерных объектов можно использовать те же способы задания координат, которые применяются при двухмерном моделировании. Отличительной особенностью указания пространственных координат является лишь то, что к осям X и Y, использовавшимся ранее, добавляется еще и ось Z, проходящая перпендикулярно плоскости XY. Поэтому положение точек теперь будет определяться тремя координатами: x, y и z. Что касается полярных координат, применяемых в двухмерных чертежах, то в трехмерном пространстве их аналогами являются цилиндрические и сферические координаты. Кроме того, задавать координаты можно и в интерактивном режиме, то есть указывая их непосредственно на чертеже с помощью мыши.

  Объектная привязка в трехмерном пространстве

  Как в двухмерных, так и в трехмерных чертежах привязка к существующим объектам очень упрощает построение модели. Использование объектной привязки позволяет однозначно указать нужную точку, причем сделать это с абсолютной точностью. Однако не стоит забывать, что на трехмерных чертежах в определенных видах некоторые объекты могут сливаться. Поэтому следует выбирать вид без этого недостатка. В остальном же использование привязки к объектам в двухмерных моделях полностью аналогично применению ее в трехмерном пространстве.

  Различные системы координат

  Основной в AutoCAD является прямоугольная декартова система координат, которая называется мировой системой координат (МСК). Она используется по умолчанию при создании нового чертежа. Направление осей демонстрируется с помощью трех стрелок (рис. 3.9).

  

  Рис.3.9. Обозначение трехмерной системы координат в AutoCAD

  В трехмерных чертежах оси X и Y составляют горизонтальную плоскость, а ось Z направлена перпендикулярно вверх, то есть по умолчанию ось X соответствует ширине объекта, Y — глубине, а по оси Z отсчитывается высота. Кроме присутствующей во всех чертежах МСК, вы можете создать несколько собственных систем координат, называемых пользовательскими системами координат (ПСК).

  Трехмерные поверхности Скачать

  Все основные кнопки для работы с трехмерными поверхностями, которые мы рассмотрим в этой главе, находятся в группе Примитивы (рис. 3.10), расположенной на вкладке Сеть.

  

  Рис. 2.104. Линейный массив, созданный командой КОПИРОВАТЬ

  Если вы переключитесь в пространство 3D­моделирование, то все кнопки будут у вас под рукой и вам не придется долго путешествовать по меню в поиске нужного инструмента.

  Трехмерная грань

  Команда 3-Грань или 3DГРАНЬ позволяет создать плоские поверхности из граней, ограниченных тремя или четырьмя ребрами. За один сеанс выполнения команды можно начертить несколько граней, причем каждая из них может быть ориентирована произвольным образом. Расположение ребер, ограничивающих создаваемую поверхность, указывают с помощью угловых точек. Точки должны располагаться по часовой стрелке или против нее, но не по диагонали, иначе вы получите грань неправильной формы.

  Чтобы приступить к созданию грани, выполните команду меню Рисование► Моделирование► Сети► 3D­грань или введите с клавиатуры команду 3-Грань или 3DГРАНЬ. После этого в командной строке появятся приглашения указать первую, а затем и последующие точки создаваемой грани:

  Первая точка или [Невидимая]:

  Вторая точка или [Невидимая]:

  Третья точка или [Невидимая] :

  Четвертая точка или [Невидимая] :

  После указания координат точки программа предлагает задать следующие точки, определяющие расположение ребер. Последнее ребро создается автоматически путем соединения первой и последней указанных точек. Если после указания третьей точки, когда появится запрос Четвертая точка или [Невидимая] :, нажать клавишу Enter, то будет создана трехсторонняя грань. Чтобы создать четырехстороннюю грань, в ответ на данное приглашение просто укажите расположение четвертой точки. Выполнение команды на этом не завершается, и можно формировать новые грани путем указания новых точек. Однако учтите, что ребро грани, созданное последней парой точек, будет служить первым ребром для вновь создаваемой грани. Поэтому, например, если создаваемая в данный момент грань должна быть четырехсторонней, то для ее формирования необходимо указать всего две точки. Выполнение команды, как обычно, завершается нажатием клавиши Esc или Enter.

  Многоугольная сеть

  Рассмотрим, как можно создать сеть произвольной конфигурации. Такую сеть можно построить с помощью команды 3-Сеть или 3DСЕТЬ. Данный объект формируется путем указания массива вершин.

  Сначала появится приглашение: Размер сети в направлении M: Задайте количество вершин в одном направлении (M). Затем программа попросит указать количество вершин в другом направлении (N): Размер сети в направлении N:

  После этого необходимо будет указать координату каждой точки сети. Например, при размерности сети M ´ N равной 3 ´ 4 количество точек будет составлять 12. При этом первая точка будет называться (0, 0), а последняя — (2, 3). Обратите внимание, что нумерация точек начинается с нуля:

  Положение вершины (0, 0):
  Положение вершины (0, 1):
  . 
  Положение вершины (2, 3):

  Пример многоугольной сети размерностью 3 х 4 показан на рис. 3.11.

  

  Рис. 3.11. Сеть размерностью 3 х 4

  Точки не обязательно задавать в той последовательности, в которой они показаны на рис. 3.11. Обратите внимание, что при создании сети точки не подписываются. Вы можете разбросать точки в совершенно произвольном направлении — в этом случае получится сеть причудливой формы.

  Созданная сеть представляет собой единый объект. Однако ее можно расчленить, и тогда каждый отдельный объект будет представлять собой трехмерную грань. При выделении многоугольной сети во всех вершинах появляются маркеры, с помощью которых можно легко изменить ее конфигурацию.

  Поверхности вращения

  Еще один способ построения поверхностных моделей предоставляет команда П-ВРАЩ. С ее помощью поверхности создаются путем вращения какого-либо объекта — определяющей кривой — вокруг заданной оси. Сформированные таким образом модели называются поверхностями вращения.

  

  Чтобы запустить данную команду, необходимо нажать кнопку в группе Примитивы на вкладке Сеть ленты, либо выполнить команду меню Рисование► Моделирование► Сети► Сеть вращения, либо ввести в командной строке П-ВРАЩ. В процессе выполнения команды требуется сначала указать тело вращения, а затем задать ось, вокруг которой оно будет повернуто:

  Выберите объект для вращения:

  Выберите объект, определяющий ось вращения:

  За один сеанс выполнения команды можно повернуть только один объект. Вращать можно отрезок, дугу, окружность, эллипс, полилинию или трехмерную полилинию. В качестве оси вращения можно указать отрезок или незамкнутую полилинию, при этом ось вращения будет определяться вектором, проходящим из первой вершины полилинии в последнюю. Если нужно создать вспомогательный объект, определяющий ось вращения, это следует сделать до начала выполнения команды.

  Ось вращения можно указать щелчком кнопкой мыши на нужном объекте. При этом имеет значение, ближе к какому концу отрезка или полилинии будет находиться указанная вами точка, потому что этот конец отрезка будет воспринят как начало оси вращения. Если смотреть на объект с начала оси вращения, то положительное направление поворота будет соответствовать вращению по часовой стрелке.

  Начальный угол, который программа попросит указать, определяет отступ начала поверхности вращения от плоскости определяющей кривой:

  Начальный угол :

  Если оставить указанное по умолчанию значение 0°, то поворот будет начат с определяющей кривой.

  Затем появится запрос об указании угла поворота:

  Центральный угол (+=против чс, -=по чс) :

  Если вы собираетесь создать замкнутую модель, оставьте значение угла поворота по умолчанию — 360°. Причем в данном случае не имеет значения, как вы указали ось вращения. Однако повернуть образующую кривую можно на любой угол, при этом можно задать как положительное значение угла (соответствует вращению по часовой стрелке), так и отрицательное (вращение происходит против часовой стрелки). По умолчанию вращение выполняется по часовой стрелке, поэтому знак + можно с клавиатуры не вводить. По аналогии с величинами M и N, которые задают количество вершин в сети, создаваемой с помощью команды 3DСЕТЬ, при построении поверхностей вращения используются системные переменные SURFTAB1 и SURFTAB2. Дело в том, что на экране криволинейная поверхность, полученная путем вращения какого-либо объекта, отображается в виде ребер, составляющих эту поверхность. Чем больше значения переменных SURFTAB1 и SURFTAB2, тем больше линий используется для построения сети и тем правдоподобнее будет выглядеть модель.

  На рис. 3.12 показана поверхность, полученная путем вращения окружности на 270°. Слева модель изображена при значениях системных переменных SURFTAB1 и SURFTAB2, равных 6, а во втором случае переменной SURFTAB1 присвоено значение 15, а SURFTAB2 — 10.

  

  Рис. 3.12. Поверхность вращения при различных значениях переменных SURFTAB1 и SURFTAB2

  Изменение значений переменных SURFTAB1 и SURFTAB2 не влияет на существующие объекты, поэтому изменять эти значения следует до начала построения поверхности вращения. После выполнения команды П-ВРАЩ объекты, использовавшиеся для построения поверхности вращения, сохраняются и их можно использовать повторно. Если такой необходимости не возникнет, лучше их удалить.

  Поверхности сдвига

  Команда П-СДВИГ служит для построения поверхностей путем сдвига образующей кривой вдоль указанного вектора. Создание такой поверхности обычно начинается с построения образующей кривой, в качестве которой может выступать отрезок, дуга, окружность, полилиния, эллипс или эллиптическая дуга, и вычерчивания объекта (отрезка или полилинии), который в дальнейшем будет служить вектором сдвига.

  

  Чтобы запустить данную команду, нажмите кнопку в группе Примитивы на вкладке Сеть ленты, либо выполните команду меню Рисование► Моделирование► Сети► Сеть сдвига, либо введите в командной строке П-СДВИГ. Программа попросит указать профиль сдвига:

  Выберите объект -- криволинейную траекторию:

  В ответ на это приглашение выделите объект, служащий основой для создания поверхности. Появится запрос:

  Выберите объект -- направляющий вектор:

  Щелкните кнопкой мыши на объекте, задающем направление объекта. При этом за начало вектора принимается тот конец отрезка, ближе к которому вы щелкнете. Поэтому, например, если задать вектор, щелкнув ближе к верхнему концу отрезка, то поверхность будет построена путем сдвига в противоположном направлении, то есть вниз. При этом высота поверхности будет равна абсолютной длине вектора. Следует также отметить, что вектор, задающий направление, может быть расположен под любым углом к плоскости, в которой находится задающая кривая.

  Примеры построенных поверхностей сдвига показаны на рис. 3.13.

  

  Рис. 3.13. Примеры поверхностей сдвига

  Системная переменная SURFTAB1 регулирует плотность сети, то есть задает количество отрезков, которыми будет определена криволинейная поверхность. Итак, после выполнения команды П-СДВИГ поверхность сдвига и объект, вдоль которого происходил сдвиг поверхности, остаются неизменными, а на экране появляется трехмерная сеть, состоящая из полилиний.

  Поверхности соединения

  Поверхности, создаваемые с помощью команды П-СОЕД, связывают между собой два примитива, в качестве которых могут выступать отрезки, полилинии, сплайны, окружности, точки, эллипсы и эллиптические дуги. Например, если такими объектами будут две окружности, расположенные в параллельных плоскостях, то при выполнении данной команды на экране появится либо цилиндр, либо усеченный конус — в зависимости от соотношения размеров окружностей (рис. 3.14). При этом должно соблюдаться следующее условие: оба объекта должны быть либо замкнутыми, либо разомкнутыми.

  

  Рис. 3.14. Примеры поверхностей соединения

  

  Чтобы запустить данную команду, нажмите кнопку в группе Примитивы на вкладке Сеть ленты, либо выполните команду меню Рисование► Моделирование► Сети► Сеть соединения, либо введите в командной строке П-СОЕД. В командной строке последовательно появятся следующие запросы:

  Выберите первую определяющую кривую:

  Выберите вторую определяющую кривую:

  В ответ на них укажите объекты, между которыми будет «натянута» поверхность. Последовательность задания объектов не играет никакой роли. Может иметь значение только указание точек на конкретном объекте. Чтобы не получить пересекающуюся поверхность (рис. 3.15), старайтесь указывать точки, расположенные примерно в одной плоскости.

  

  Рис. 3.15. Нормальная и пересекающаяся поверхности соединения

  После указания второго объекта на экране появится созданная поверхность. Как и в предыдущем случае, системная переменная SURFTAB1 определяет количество отображаемых линий на поверхности, которую вы создаете. Данный параметр необходимо задавать до вызова команды П-СОЕД.

  Поверхность Кунса

  Воспользовавшись командой П-КРОМКА, можно построить поверхность на основании четырех соприкасающихся объектов. Такая поверхностная сеть может получиться достаточно причудливой конфигурации, учитывая то, что в качестве задающих объектов могут выступать отрезки, дуги, сплайны и полилинии (рис. 3.16). Такая сеть получила название «поверхность Кунса».

  

  Рис. 3.16. Поверхность Кунса, ограниченная тремя отрезками и сплайном

  Прежде чем вызывать команду построения такой поверхности, необходимо начертить четыре объекта, на которые будет натянута сеть. При этом следует иметь в виду, что объекты могут быть произвольным образом ориентированы друг относительно друга, однако они должны соприкасаться, то есть между ребрами не должно быть зазоров.

  

  Приступая к построению поверхности Кунса, нажмите кнопку в группе Примитивы на вкладке Сеть ленты, либо выполните команду меню Рисование► Моделирование► Сети► Сеть по кромкам, либо введите в командной строке П-КРОМКА. Программа попросит последовательно указать четыре объекта, которые будут определяющими кривыми создаваемой поверхности:

  Выберите объект –- 1-ю кромку поверхности:

  Выберите объект –- 2-ю кромку поверхности:

  Выберите объект –- 3-ю кромку поверхности:

  Выберите объект –- 4-ю кромку поверхности:

  Последовательность, в которой вы будете задавать объекты, не имеет значения. После выделения четвертого (последнего) объекта сеть будет построена.

  Количество линий создаваемой сети в двух направлениях зависит от значений системных переменных SURFTAB1 и SURFTAB2. Напомню, что изменять эти параметры необходимо до создания поверхности.

  Плоская поверхность

  Команда ПЛОСКПОВ позволяет создавать прямоугольные поверхности путем задания угловых точек. Кроме того, воспользовавшись дополнительным параметром этой команды, можно конвертировать объект в замкнутую поверхность, состоящую из любого количества примитивов.

  Чтобы создать прямоугольную поверхность с помощью команды ПЛОСКПОВ, нажмите кнопку Плоская поверхность, расположенную в группе Создать на вкладке Поверхность, или выполните команду меню Рисование► Моделирование► Поверхности► Плоские.

  Программа запросит координаты первого угла прямоугольной поверхности:

  Первый угол или [Объект] :

  Введите координаты точки с клавиатуры или укажите их, щелкнув в нужном месте чертежа. Появится запрос о вводе второго угла:

  Другой угол:

  Просто переместите указатель в нужную позицию и щелкните кнопкой мыши, чтобы завершить построение прямоугольной поверхности.

  Команда ПЛОСКПОВ обладает одним полезным свойством. Как уже говорилось, с ее помощью можно преобразовать любой замкнутый контур в поверхность. Для этого достаточно в ответ на запрос об указании первого угла просто нажать клавишу Enter, тем самым выбрав параметр Объект, а затем путем выделения объектов определить контур, подлежащий преобразованию в поверхность. Выделив объекты, нажмите клавишу Enter, чтобы завершить выполнение команды ПЛОСКПОВ. На экране появится поверхностная модель, основанная на выбранном контуре.

  Сетевые примитивы

  Стандартные трехмерные поверхности, называемые сетевыми примитивами, в программе AutoCAD можно создать несколькими способами. Простейший способ — применить нужный инструмент в группе Примитивы на вкладке Сеть либо выбрать команду меню Рисование► Моделирование► Сети► Примитивы, а далее воспользоваться одним из пунктов подменю Примитивы. Наконец, можно использовать параметры команды СЕТЬ, после запуска которой появится запрос:

  Задайте параметр [Ящик/Конус/Цилиндр/Пирамида/Сфера/КЛин/ Тор/ПАраметры] :

  Выбрав один из параметров, можно создать нужный примитив.

  В нескольких следующих подразделах мы рассмотрим создание простейших стандартных сетевых примитивов поверхностей (ящика, конуса, тора и т. п.).

  Параллелепипед

  Внешний вид параллелепипеда приведен на рис. 3.17.

  

  Рис. 3.17. Поверхностный примитив параллелепипед

  Чтобы построить параллелепипед, выберите параметр Ящик команды СЕТЬ либо инструмент Сеть­параллелепипед в группе Примитивы на вкладке Сеть ленты. Появится приглашение:

  Первый угол или [Центр]:

  Укажите координаты левого нижнего угла параллелепипеда. Если выбрать параметр Центр, вам будет предложено указать центр параллелепипеда. Появится следующий запрос:

  Другой угол или [Куб/Длина]:

  Задайте противоположный первому угол грани параллелепипеда. Если выбрать параметр Куб, то программа создаст куб, все стороны которого будут равны указанной вами длине. Если же выбрать параметр Длина, вы можете задать длину параллелепипеда вдоль оси X.

  Программа выдаст очередной запрос:

  Высота или [2Точки]:

  Укажите высоту параллелепипеда по оси Z. Параметр 2Точки позволяет задать нужную высоту, указав две точки на экране.

  В графической области появится созданный вами параллелепипед.

  Клин

  Чтобы приступить к формированию клина (рис. 3.18), выберите параметр КЛин команды СЕТЬ либо инструмент Сеть­клин в группе Примитивы на вкладке Сеть ленты.

  

  Рис. 3.18. Клин

  Создание клина во многом схоже с построением параллелепипеда: необходимо указать аналогичные параметры.

  После выбора параметра КЛин появится приглашение:

  Первый угол или [Центр]:

  Укажите координаты левого нижнего угла основания клина. Если выбрать параметр Центр, вам будет предложено выбрать центр основания. Появится следующий запрос:

  Другой угол или [Куб/Длина]:

  Задайте противоположный первому угол основания клина. Если выбрать параметр Куб, то программа создаст клин с квадратным основанием, а с помощью параметра Длина можно задать длину основания клина вдоль оси X. Программа выдаст очередной запрос:

  Высота или [2Точки]:

  Укажите высоту клина по оси Z. При вводе положительного значения клин будет направлен вверх, а при вводе отрицательного — вниз. Параметр 2Точки позволяет задать нужную высоту, указав две точки на экране.

  В графической области появится созданный вами клин.

  Пирамида

  Параметр Пирамида команды СЕТЬ позволяет построить пирамиду (рис. 3.19). Пирамиду можно также построить, воспользовавшись инструментом Сеть­пирамида в группе Примитивы вкладки Сеть ленты.

  

  Рис. 3.19. Пирамиды

  После запуска команды появится первое приглашение:

  Центральная точка основания или [Кромка/Стороны]:

  Задайте координаты центра основания пирамиды или воспользуйтесь одним из параметров. Параметр Кромка позволяет задать длину одного ребра основания пирамиды путем указания двух точек на экране. Параметр Стороны указывает количество сторон сетевой пирамиды (от 3 до 32).

  После задания центра пирамиды появится следующее приглашение:

  Радиус основания или [Вписанный]:

  Введите радиус окружности, описывающей основание пирамиды, либо выберите параметр Вписанный и задайте радиус окружности, в которую вписано основание пирамиды.

  Появится следующее приглашение:

  Высота или [2Точки/Конечная точка оси/Радиус верхнего основания]:

  Чтобы указать высоту пирамиды, можно просто щелкнуть в нужном месте экрана, сообразуясь с длиной линии, исходящей из центра основания пирамиды, либо ввести ее с клавиатуры. Можно также указать высоту, выбрав параметр 2Точки и щелкнув на двух точках в графической области, либо указать положение вершины пирамиды в любой точке 3D-пространства, выбрав параметр Конечная точка оси. Положение конечной точки определит ориентацию пирамиды в 3D-пространстве. Наконец, для создания усеченной пирамиды воспользуйтесь параметром Радиус верхнего основания. Укажите высоту пирамиды. Созданный вами сетевой примитив появится на экране.

  Задание некоторых точек пирамиды может быть непростой задачей, так как обычно их абсолютные координаты неизвестны. По этой причине перед созданием пирамиды вам, возможно, понадобится выполнить вспомогательные построения.

  Конус

  С помощью параметра Конус команды СЕТЬ либо инструмента Сеть­конус в группе Примитивы вкладки Сеть ленты можно построить полный или усеченный конус (рис. 3.20).

  

  Рис. 3.20. Конусы

  В первую очередь следует указать центр основания конуса в ответ на запрос:

  Центр основания или [3Т/2Т/ККР/Эллиптический]:

  Вы можете также воспользоваться одним из параметров команды:

  • 3Т — позволяет построить основание конуса по трем точкам. Первые две из них задают положение первой и второй точек на основании, а третья точка определяет размер и поворот плоскости основания;
  • 2Т — дает возможность задать диаметр и положение основания по двум точкам. Первая точка задает первую точку на окружности основания, а вторая — величину диаметра и положение основания сетевого конуса;
  • ККР — позволяет построить основание конуса по касательным к двум объектам и радиусу окружности, касающейся этих точек;
  • Эллиптический — строит конус с эллиптическим основанием.

  Укажите центр основания конуса. После этого появится следующее приглашение:

  Радиус основания или [Диаметр]:

  В ответ нужно задать радиус окружности, служащей нижним основанием конуса. Выбрав параметр Диаметр, можно указать диаметр основания.

  Далее появится запрос:

  Высота или [2Точки/Конечная точка оси/Радиус верхнего основания] :

  Чтобы задать высоту конуса, достаточно щелкнуть кнопкой мыши в нужном месте экрана, сообразуясь с длиной линии, исходящей из центра основания конуса, либо просто ввести этот параметр с клавиатуры. Можно также указать высоту, выбрав параметр 2Точки и щелкнув на двух точках в графической области, либо указать положение вершины конуса в любой точке 3D-пространства, выбрав параметр Конечная точка оси. Имейте в виду, что положение конечной точки определит ориентацию конуса в 3D-пространстве. Наконец, для создания усеченного конуса воспользуйтесь параметром Радиус верхнего основания.

  Укажите высоту конуса. На экране появится созданный вами сетевой примитив.

  Сфера

  Основными параметрами, которые следует указать при построении сферы (рис. 3.21), являются центр и радиус (диаметр).

  

  Рис. 3.21. Сфера

  Чтобы приступить к созданию сферы, выберите параметр Сфера команды СЕТЬ либо инструмент Сеть­сфера в группе Примитивы на вкладке Сеть ленты. Сначала программа попросит указать центральную точку сферы:

  Центр или [3Т/2Т/ККР]:

  Укажите центр сферы либо воспользуйтесь одним из параметров. Параметр 2Т позволяет построить сферу заданием ее диаметра с помощью указания двух точек. Можно также построить сферу путем указания трех точек (3Т): сначала задаются две точки на окружности, а третья точка определяет размер и поворот плоскости сетевой сферы.

  После указания центра сферы появится следующий запрос:

  Радиус или [Диаметр]:

  Задайте радиус сферы или, выбрав параметр Диаметр, определите диаметр. На экране отобразится построенный вами сетевой примитив.

  Тор

  Тор — это фигура, напоминающая бублик (рис. 3.22). Для построения тора используется параметр Тор команды СЕТЬ либо инструмент Сеть­тор в группе Примитивы на вкладке Сеть ленты.

  

  Рис. 3.22. Тор

  После запуска команды AutoCAD попросит указать центральную точку тора:

  Центр или [3Т/2Т/ККР]:

  По умолчанию сначала следует указать центр тора. Параметр 2Т позволяет создать тор указанием наружного и внутреннего диаметров тора, параметр 3Т создает тор, полость которого проходит вдоль трех указанных точек, а при выборе параметра ККР радиус тора будет определяться касательной к двум объектам.

  При нажатии клавиши Enter появится следующий запрос:

  Радиус или [Диаметр]:

  Задайте радиус тора или, выбрав параметр Диаметр, укажите его диаметр. Имейте в виду, что радиус тора измеряется от его центра до внешнего края, а не до центра полости.

  Программа выдаст запрос:

  Радиус полости или [2Точки/Диаметр]:

  В ответ укажите радиус или диаметр полости тора. Можно также указать две точки на экране. В графической области будет создан сетевой примитив.

  Создание отверстий

  До сих пор вы создавали сети с помощью различных команд, однако ни разу не сталкивались с формированием отверстий. Дело в том, что отверстие невозможно создать в сети — сначала сеть нужно преобразовать в поверхность, область или тело. Рассмотрим эту несложную процедуру, вырезав круглое отверстие в прямоугольной поверхности с помощью команды ВЫЧИТАНИЕ (рис. 3.23).

  

  Рис. 3.23. Прямоугольная область с отверстием

  Сначала необходимо создать объекты, которые в дальнейшем определят границы областей. В данном случае это прямоугольник и круг.

  Перейдите на вкладку Главная и, воспользовавшись инструментами в группе Рисование, нарисуйте прямоугольник и круг, примерно как показано на рис. 3.24.

  

  Рис. 3.24. Прямоугольник и круг

  

• Раскройте на ленте группу Редактирование тела и выберите инструмент Преобразовать в поверхность либо введите в командную строку ПРЕОБРВПВРХ. В командной строке появится подсказка: Выберите объекты:
• Выберите щелчками кнопкой мыши прямоугольник и круг и нажмите клавишу Enter. Обратите внимание на то, что на поверхностях выбранных объектов появились линии сети. Теперь необходимо вычесть из прямоугольной поверхности круглую.
• Наберите в командной строке ВЫЧИТАНИЕ или нажмите одноименную кнопку в группе Редактирование тела на вкладке Главная ленты. Появится приглашение: Выберите тела, поверхности и области, из которых будет выполняться вычитание. Выберите объекты:
• Выберите прямоугольник и нажмите клавишу Enter. Появится запрос: Выберите тела, поверхности и области для вычитания. Выберите объекты:
• Выберите окружность, то есть вычитаемый объект, и нажмите клавишу Enter. На этом создание отверстия завершено.

Чтобы нагляднее увидеть изменения, можно выбрать стиль визуализации Концептуальный.

Твердотельные модели Скачать

Помимо каркасных моделей, которые могут строиться с помощью обычных команд двухмерного черчения, и поверхностей, рассмотренных в предыдущей главе, в AutoCAD можно создавать твердые тела, хранящие наиболее полную информацию о формируемом объекте. Создавать тела даже проще, чем остальные модели. Кроме того, применение объемных моделей позволяет получать более реалистичные чертежи.

Все основные инструменты для работы с твердотельными моделями можно найти в группах Моделирование, Редактирование и Редактирование тела вкладки Главная ленты, а также в меню Рисование►Моделирование или Редактировать►Редактирование тела.

Создание типовых тел

Построение типовых объемных тел во многом схоже с созданием типовых поверхностных моделей, рассмотренных в предыдущей главе.

Чтобы построить одну из типовых объемных моделей, необходимо воспользоваться меню Рисование► Моделирование, кнопками в группе Моделирование ленты или на панели инструментов Моделирование. Для создания трехмерных тел предназначены следующие кнопки (пункты меню): Ящик, Клин, Конус, Сфера (Шар), Цилиндр, Пирамида, Тор и Политело.

Параллелепипед

Параллелепипед (рис. 3.25) — одна из фигур, которые приходится строить наиболее часто. Чтобы приступить к его созданию, вызовите команду ЯЩИК, выполнив команду меню Рисование► Моделирование► Ящик или нажав кнопку Ящик в группе Моделирование на вкладке Главная ленты.



Рис. 3.25. Ппараллелепипед

В командной строке появится первое приглашение:

Первый угол или [Центр]:

В ответ необходимо указать координаты одной из вершин параллелепипеда. Если выбрать параметр Центр, то программа попросит указать центр параллелепипеда. Центр задается во всех трех измерениях, поэтому не забывайте указывать и координату Z, иначе точка будет расположена в плоскости XY.

Далее появится следующий запрос:

Другой угол или [Куб/Длина]:

Укажите противоположную точку основания параллелепипеда. Кроме того, можно выбрать один из двух параметров.

• Воспользовавшись параметром Куб, вы сможете построить куб, указав всего один линейный размер в ответ на приглашение Длина:. Еще до определения размера куба можно соответствующим образом повернуть его в плоскости XY с помощью мыши, причем построение примитива на этом и завершится.
• Если выбрать параметр Длина, то программа сначала попросит указать длину параллелепипеда, а затем ширину создаваемого объекта.

В ответ на последний запрос необходимо задать высоту параллелепипеда:

Высота или [2Точки] :

Если выбрать параметр 2Точки, то высоту можно задать путем указания двух точек на экране.

Клин

Чтобы приступить к построению клина, вызовите команду КЛИН, нажав одноименную кнопку в группе Моделирование на вкладке Главная ленты или выполнив команду меню Рисование► Моделирование► Клин. Пример клина, построенного с помощью этой команды, показан на рис. 3.26. Обратите внимание, что клин представляет собой половину параллелепипеда, то есть из двух одинаковых клиньев всегда можно составить параллелепипед.



Рис. 3.26. Клин

После запуска команды в командной строке появится приглашение:

Первый угол или [Центр]:

В ответ необходимо указать координаты одной из вершин клина. Если выбрать параметр Центр, то программа попросит задать центр клина. Не забывайте указывать и координату Z, иначе точка будет расположена в плоскости XY.

Далее появится следующий запрос:

Другой угол или [Куб/Длина]:

Укажите противоположную точку основания клина или выберите один из двух доступных параметров.

• Воспользовавшись параметром Куб, вы сможете построить клин, все перпендикулярные стороны которого будут равны, то есть клин будет представлять собой половину куба. Указав всего один линейный размер, в ответ на приглашение Длина : задайте длины сторон клина. Построение примитива на этом завершится. Прежде чем определить размер клина, можно соответствующим образом повернуть его в плоскости XY с помощью мыши.
• Если выбран параметр Длина, то программа сначала попросит указать длину клина, а затем его ширину.

В ответ на последнее приглашение команды задайте высоту клина:

Высота или [2Точки] :

Выбрав параметр 2Точки, можно задать высоту путем вычисления расстояния между двумя определенными точками.

Конус

Команда КОНУС позволяет построить прямой конус с окружностью или эллипсом в основании. Данная команда также дает возможность создавать не только полный, но и усеченный конус (рис. 3.27).



Рис. 3.27. Конус

Чтобы приступить к построению конуса, выполните команду меню Рисование► Моделирование► Конус или нажмите кнопку Конус в группе Моделирование на вкладке Главная ленты.

Центр основания или [3Т/2Т/ККР/Эллиптический]:

Укажите координаты центральной точки основания конуса или выберите один из параметров, чтобы задать конфигурацию основания каким-либо другим способом.

• Выберите параметр 3Т, чтобы указать основание конуса путем определения трех точек окружности.
• Параметр 2Т позволяет задать размеры основания, указав координаты двух диаметрально противоположных точек на окружности.
• Параметр ККР предоставляет возможность создать круглое основание конуса путем указания двух касательных к окружности и значения ее радиуса. Объекты, для которых создаются касательные линии, должны существовать на чертеже до вызова команды создания конуса.
• Выбрав параметр Эллиптический, вы сможете создать в качестве основания эллипс. В этом случае необходимо задать большую и малую оси эллипса, а при желании еще и указать центр эллиптического основания.

Если вы не выбирали дополнительный параметр, а просто указали центральную точку основания, появится запрос:

Радиус основания или [Диаметр]:

В ответ необходимо ввести радиус или, выбрав параметр Диаметр, определить диаметр круга в основании конуса. Появится запрос:

Высота или [2Точки/Конечная точка оси/Радиус верхнего основания] :

Задайте высоту или определите пространственное положение конуса, выбрав один из параметров.

• При выборе параметра 2Точки высота будет равна расстоянию между двумя указанными точками. Основание конуса будет параллельно плоскости XY.
• Выберите параметр Конечная точка оси, чтобы указать координаты верхней точки конуса. Таким образом можно построить прямой конус, наклоненный к плоскости XY.
• При выборе параметра Радиус верхнего основания введите значение радиуса верхнего основания усеченного конуса в ответ на приглашение:

Радиус верхнего основания :

Если нажать клавишу Enter, выбрав тем самым значение 0, установленное по умолчанию, будет построен не усеченный, а полный конус. После указания радиуса верхнего основания программа выдаст запрос:

Высота или [2Точки/Конечная точка оси] :

Шар

Построение шара (рис. 3.28) выполняется очень просто, так как необходимо указать минимальное количество параметров.



Рис. 3.28. Шар

Чтобы приступить к построению шара, выполните команду меню Рисование► Моделирование► Шар или нажмите кнопку Сфера в группе Моделирование на вкладке Главная ленты. Так вы запустите команду ШАР, а в командной строке появится первый запрос:

Центр или [3Т/2Т/ККР]:

Укажите центральную точку шара или выберите один из параметров.

• Выбрав параметр 3Т, можно создать шар, указав любые три точки, которые лежат на его поверхности.
• Параметр 2Т позволяет определить размеры шара, указав координаты двух диаметрально противоположных точек.
• Параметр ККР предоставляет возможность создать шар путем указания двух касательных к нему и значения радиуса. Касательные должны существовать на чертеже до вызова команды создания шара.

Далее появится следующий запрос:

Радиус или [Диаметр] :

Укажите радиус или выберите параметр Диаметр, чтобы задать диаметр шара.

Цилиндр

Еще одной типовой фигурой является цилиндр (рис. 3.29). Как и в случае с конусом, основанием цилиндра может быть как окружность, так и эллипс.



Рис. 3.29. Параметры цилиндра

Построение цилиндра начинается с вызова команды ЦИЛИНДР нажатием одноименной кнопки в группе Моделирование на вкладке Главная ленты или выполнением команды меню Рисование► Моделирование► Цилиндр.

После запуска команды появится приглашение:

Центр основания или [3Т/2Т/ККР/Эллиптический]:

Укажите координаты центральной точки основания цилиндра или выберите один из параметров, чтобы задать конфигурацию основания каким-либо другим способом.

• Выберите параметр 3Т, чтобы нарисовать основание цилиндра путем определения трех точек окружности.
• Параметр 2Т дает возможность определить размеры основания путем указания координат двух диаметрально противоположных точек окружности.
• Параметр ККР позволяет создать круглое основание цилиндра путем указания двух касательных к окружности и значения ее радиуса. Касательные линии должны существовать на чертеже до вызова команды создания цилиндра.
• Чтобы нарисовать цилиндр с эллиптическим основанием, можно выбрать параметр Эллиптический. В этом случае необходимо задать большую и малую оси эллипса, а при желании также указать центр эллиптического основания.

Если вы не выбрали дополнительный параметр, а просто указали центральную точку основания, появится запрос:

Радиус основания или [Диаметр] :

Введите радиус или, выбрав параметр Диаметр, определите диаметр круга в основании цилиндра. Появится последний запрос:

Высота или [2Точки/Конечная точка оси] :

Вы можете указать высоту или определить наклон цилиндра, выбрав один из следующих параметров.

• При выборе параметра 2Точки высота будет равна расстоянию между двумя указанными точками, а основание цилиндра — параллельно плоскости XY.
• Выберите параметр Конечная точка оси, чтобы указать координаты центральной точки верхнего основания. Так можно построить цилиндр, который будет наклонен к плоскости XY.

Пирамида

Команда ПИРАМИДА позволяет создавать пирамидальные тела различной конфигурации (рис. 3.30). Основанием пирамиды служит правильный многоугольник.



Рис. 3.30. Пирамида

Приступая к созданию пирамиды, нажмите кнопку Пирамида в группе Моделирование на вкладке Главная ленты или выполните команду меню Рисование► Моделирование► Пирамида.

После запуска команды появится запрос:

Центральная точка основания или [Кромка/Стороны]:

• Введите координаты центральной точки основания пирамиды или выберите один из параметров. Выберите параметр Кромка, если хотите определить конфигурацию основания пирамиды, задав координаты двух соседних угловых точек многоугольника.
• Параметр Стороны служит для определения количества сторон многоугольника в основании пирамиды. По умолчанию создается пирамида с квадратом в основании, то есть данному параметру присвоено значение 4.

Если на предыдущем этапе вы указали центр пирамиды, то появится запрос:

Радиус основания или [Вписанный]:

Необходимо указать радиус окружности, вписанной в многоугольник, то есть окружности, для которой все стороны многоугольника будут касательными. Можно также выбрать параметр Вписанный и в ответ на запрос Радиус основания или [Описанный]: указать радиус мнимой окружности, проходящей через все вершины многоугольника основания.

Последний запрос команды выглядит следующим образом:

Высота или [2Точки/Конечная точка оси/Радиус верхнего основания]:

Задайте высоту пирамиды или выберите один из параметров.

• При выборе параметра 2Точки высота будет равной расстоянию между двумя указанными точками. При этом основание пирамиды расположится параллельно плоскости XY.
• Выберите параметр Конечная точка оси, чтобы указать координаты верхней точки пирамиды.
• Выбрав параметр Радиус верхнего основания, введите значение радиуса верхнего основания усеченной пирамиды в ответ на приглашение Радиус верхнего основания :. Обратите внимание, что здесь указывается радиус вписанной или описанной окружности, в зависимости от того, какая окружность была указана для нижнего основания. Если нажать клавишу Enter, выбрав тем самым значение 0, установленное по умолчанию, будет построена полная пирамида. После указания радиуса верхнего основания программа выдаст запрос:

Высота или [2Точки/Конечная точка оси]:

Тор

Тор — это тело, которое можно сравнить с обручем или пространственным кольцом (рис. 3.31).



Рис. 3.31. Тор

Тор можно построить с помощью команды ТОР, которую вызывают нажатием кнопки Тор в группе Моделирование на вкладке Главная ленты или выполнением команды меню Рисование► Моделирование► Тор.

Центр или [3Т/2Т/ККР]:

Укажите центральную точку тора или выберите один из параметров.

• Параметр 3Т позволяет сразу задать окружность, указав три ее произвольные точки.
• Выбрав параметр 2Т, укажите две диаметрально противоположные точки окружности тора.
• При выборе параметра ККР окружность тора определяется путем задания двух касательных и величины радиуса.

Если на предыдущем этапе был определен центр тора, то появится запрос:

Радиус или [Диаметр] : Задайте радиус или диаметр тора.

Следующий шаг — определение размеров трубы тора. Появится приглашение:

Радиус полости или [2Точки/Диаметр]:

Введите радиус тора или, воспользовавшись параметром Диаметр, укажите диаметр трубы тора. Параметр 2Точки позволяет задать размеры трубы указанием координат двух внешних точек диаметра.

Путем манипулирования радиусами тора и его трубки можно получить тела, мало напоминающие стандартный тор.

Политело

Еще одной фигурой, создаваемой в AutoCAD, является политело (рис. 3.32). По сути, оно представляет собой полилинию, но имеющую еще ширину и высоту, поэтому его построение во многом схоже с созданием полилинии. Кроме того, получить политело можно путем преобразования таких объектов, как линия, двухмерная полилиния, окружность и дуга. Чтобы создать политело, вызовите команду ПОЛИТЕЛО, нажав кнопку Политело в группе Моделирование на вкладке Главная ленты или выполнив команду Рисование► Моделирование► Политело.



Рис. 3.32. Политело

В командной строке появится приглашение:

Начальная точка или [Объект/Высота/Ширина/выРавнивание] :

Задайте начальную точку или выберите один из предлагаемых параметров.

• Параметр Объект позволяет создать политело из имеющихся объектов. После выбора этого параметра появится предложение указать объект, преобразуемый в политело.
• Если вы собираетесь задать определенную высоту объекта, воспользуйтесь параметром Высота. Высоту следует указывать именно на этом этапе.
• Ширину создаваемого объекта задают, выбрав параметр Ширина. Как и в случае с высотой, переопределить этот параметр в дальнейшем не удастся, поэтому задавать его нужно перед началом построения.
• Выбрав параметр выРавнивание, можно определить, где будет расположена начальная точка — на левой, правой кромке или по центру.

Далее программа предложит указать следующую точку:

Следующая точка или [Дуга/Отменить]:

По умолчанию политело формируется из прямолинейных объектов, однако, выбрав параметр Дуга, можно создать дуговой сегмент.

Появится следующее приглашение:

Конечная точка дуги или [Замкнуть/Направление/Отрезок/Вторая точка/Отменить]:

Создайте дугу путем указания ее конечной точки или выберите один из параметров.

• Выбор параметра Замкнуть завершает построение политела путем соединения последней точки текущего сегмента и начальной точки. При этом между первой и последней точками не должно быть других сегментов, иначе замкнуть политело не удастся.
• С помощью параметра Направление вы сможете указать направление дуги в начальной точке.
• Выбрав параметр Отрезок, вы вернетесь к построению прямолинейного сегмента.
• Параметр Вторая точка задает вторую точку дуги.
• Отменить создание последнего сегмента (прямого или дугообразного) можно с помощью параметра Отменить. После указания всех последующих точек нажмите клавишу Enter, чтобы завершить построение политела.

Выдавливание тел

Для получения объемных тел путем выдавливания различных двухмерных объектов применяется команда ВЫДАВИТЬ. Данную операцию часто называют экструзией. Исходными объектами в данном случае могут быть полилинии, окружности, эллипсы, дуги, эллиптические дуги, кольца, области, сплайны, линии, плоские трехмерные поверхности, плоские грани тел. При этом результат экструзии зависит от того, является исходный объект замкнутым или нет. Если форма замкнутая, то итогом выдавливания будет тело (рис. 3.33), если же применяется незамкнутый профиль, то получится поверхностный объект.



Рис. 3.33. Тело, полученное выдавливанием окружности вдоль сплайна

Вызовите команду ВЫДАВИТЬ, выполнив команду меню Рисование► Моделирование► Выдавить или воспользовавшись кнопкой Выдавить в группе Моделирование на вкладке Главная ленты.

Выберите объекты для выдавливания или [РЕжим]:

Последовательно укажите объекты, которые послужат для выдавливания, либо воспользуйтесь параметром РЕжим для управления типом выдавливаемого объекта (тело или поверхность).

За один прием можно выполнить экструзию нескольких объектов, как замкнутых, так и незамкнутых. Главное, чтобы при этом применялись одинаковые параметры. Таким образом, за одну операцию можно получить одновременно и тела, и поверхности. Выделение объектов завершается нажатием клавиши Enter.

Следующий запрос программы предлагает задать высоту экструзии:

Высота выдавливания или [Направление/Траектория/Угол конусности/Выражение] :

По умолчанию экструзия осуществляется перпендикулярно к плоскости исходного объекта, но это ограничение можно обойти, воспользовавшись дополнительными параметрами.

• Параметр Направление задает направление выдавливания. Для этого необходимо указать две точки, которые зададут вектор экструзии.
• Воспользовавшись параметром Траектория, можно выдавить исходную форму вдоль любой направляющей, которой может быть отрезок, окружность, эллипс, дуга, сплайн или полилиния. При этом объект, задающий направление выдавливания, не должен находиться в одной плоскости с профилем экструзии.
• Выбрав параметр Угол конусности, можно задать значение угла конусности, введя его в ответ на приглашение: Угол конусности для выдавливания или [Выражение] : В этом случае грани создаваемого объекта будут сходиться, если задан положительный угол. Если же ввести отрицательный угол конусности, то объект будет расширяться. Задав слишком большой положительный угол, можно получить профиль, сходящийся в одну точку.
• Параметр Выражение позволяет ввести формулу или уравнение для задания высоты выдавливания, поскольку в AutoCAD можно управлять геометрией тел с помощью математических выражений, включающих имена размерных зависимостей, пользовательские переменные и функции.

Тела вращения

С помощью команды ВРАЩАТЬ можно создавать трехмерные объекты путем вращения образующей кривой вокруг заданной оси. Как и в случае экструзии объектов, в качестве образующей кривой используются полилинии, окружности, эллипсы, дуги, эллиптические дуги, кольца, области, сплайны, линии, плоские трехмерные поверхности, плоские грани тел. При этом итоговый объект — тело или поверхность — зависит от того, будет ли исходный объект соответственно замкнутым или разомкнутым.

На рис. 3.34 показан объект, полученный путем поворота прямоугольника вокруг вертикальной оси. Обратите внимание, что тело получилось незамкнутым, так как был указан угол вращения меньше 360°.



Рис. 3.34. Тело вращения

Чтобы создать объемное тело вращения, нажмите кнопку Вращать в группе Моделирование на вкладке Главная ленты или выполните команду меню Рисование► Моделирование► Вращать.

После запуска команды программа выдаст запрос:

Выберите объекты для вращения или [РЕжим]:

Необходимо выбрать исходные объекты, предназначенные для создания тел вращения. Как и при выдавливании, параметр РЕжим позволяет управлять типом создаваемого объекта. Нажмите клавишу Enter, после того как завершите выбор объектов. Появится следующий запрос:

Начальная точка оси вращения или [объект/X/Y/Z] :

Укажите первую, начальную, а затем и вторую, конечную, точки оси вращения.

• Можно нажать клавишу Enter, выбрав тем самым параметр Объект, который позволяет задать в качестве оси вращения линию, полилинию, линейную кромку поверхности или тела. При этом следует помнить, что за начало оси вращения будет принят конец объекта, ближе к которому вы щелкнете кнопкой мыши. Соответственно этому будет задано положительное направление вращения — по часовой стрелке, если смотреть со стороны начала оси вращения.
• Параметры X, Y и Z позволяют указать в качестве оси вращения ось X, Y или Z текущей ПСК соответственно. В этом случае положительное направление оси вращения совпадает с направлением выбранной оси системы координат.

В ответ на запрос Угол вращения или [Начальный угол/оБратить/ВЫражение] : задайте угол вращения или нажмите клавишу Enter, чтобы принять значение по умолчанию 360°, создав замкнутый объект. Замечу, что определение направления оси вращения имеет значение только тогда, когда задается угол вращения меньше 360°. Воспользовавшись параметром Начальный угол, можно задать угол, со смещения на который начнется вращение.

Параметр оБратить позволяет обратить направление вращения, а ВЫражение — задать угол вращения с помощью математической формулы.

Сложные объемные тела

Вы уже научились создавать твердотельные примитивы, однако реальные объекты обычно имеют более сложную форму. Такие конструкции представляют собой сочетания трехмерных примитивов, созданные путем применения теоретико-множественных операций. По аналогии с логическими функциями эти операции также называют булевыми.

При создании объектов применяются три команды:

• ОБЪЕДИНЕНИЕ — создает тело на основе объединения выделенных объектов;
• ВЫЧИТАНИЕ — вычитает одни тела из других;
• ПЕРЕСЕЧЕНИЕ — тело создается на основе общей части выбранных тел.

Объединение

Чтобы создать тело путем объединения нескольких, воспользуйтесь командой ОБЪЕДИНЕНИЕ. Если исходные тела соприкасаются или пересекаются, то получится единое тело, а если тела располагаются отдельно, то после применения команды ОБЪЕДИНЕНИЕ они будут выделяться как один объект.

Результат объединения двух параллелепипедов продемонстрирован на рис. 3.35. Обратите внимание, что справа на рисунке ребра не проходят внутри объекта, так как теперь эта модель представляет собой одно единое тело, а не самостоятельные параллелепипеды, как это было до объединения.



Рис. 3.35. Объединение двух параллелепипедов



Итак, нажмите кнопку Объединение в группе Редактировать тело на вкладке Главная ленты или выполните команду Редактировать► Редактирование тела► Объединение. Появится запрос:

Выберите объекты:

Выделите объединяемые объекты. При этом последовательность, в которой будут выбираться тела, не имеет никакого значения: от перемены мест слагаемых сумма не меняется. Нажмите клавишу Enter, чтобы завершить выполнение команды.

Объединение

Команда ВЫЧИТАНИЕ создает новый объект методом вычитания одного множества тел из другого. Мы уже касались данной команды при получении отверстий в поверхностях. Применительно к твердотельным моделям данная команда в основном также используется для создания отверстий, хотя, конечно же, это не догма.

Результатом вычитания цилиндра из параллелепипеда, показанных на рис. 3.36, является тело с круглым отверстием.



Рис. 3.36. Круглое отверстие, полученное путем вычитания

Чтобы вычесть одно тело из другого, нажмите кнопку Вычитание в группе Редактировать тело на вкладке Главная ленты или выполните команду меню Редактировать► Редактирование тела► Вычитание.

После вызова команды вычитания появится первое приглашение:

Выберите тела, поверхности и области, из которых будет выполняться вычитание .. 
Выберите объекты: 
Выделите объект, из которого нужно вычесть другие тела, а затем нажмите клавишу Enter.

Появится следующее приглашение:

Выберите тела, поверхности или области для вычитания .. 
Выберите объекты: 
Укажите вычитаемый объект и нажмите клавишу Enter.

Пересечение

Команда ПЕРЕСЕЧЕНИЕ позволяет создать новое тело, выделив общую часть заданных объектов. При этом исходные тела после выполнения команды удаляются. Результат применения операции пересечения к цилиндру и параллелепипеду показан на рис. 3.37.



Рис. 3.37. Тело, полученное в результате применения команды пересечения



Чтобы начать формирование нового тела с помощью команды ПЕРЕСЕЧЕНИЕ, нажмите кнопку Пересечение в группе Редактировать тело на вкладке Главная ленты или выполните команду Редактировать► Редактирование тела► Пересечение.

Выделите исходные объекты в любой последовательности и нажмите клавишу Enter, чтобы создать новое тело. Обратите внимание: если исходные объекты не будут пересекаться, то есть будут расположены на расстоянии или даже просто соприкасаться, они не будут иметь общей части, и поэтому результатом применения команды ПЕРЕСЕЧЕНИЕ станет удаление выделенных тел.

Редактирование тел

Для редактирования трехмерных тел предназначена команда РЕДТЕЛ. Она имеет несколько уровней параметров. Рассмотрим три основные группы.



Рис. 3.38. Палитра Свойства для параллелепипеда

• Параметры группы Грань позволяют редактировать грани твердотельного объекта. Выбрав один из параметров этой группы, можно перемещать, удалять, поворачивать, копировать грани, изменять их цвет и пр.
• С помощью группы параметров Ребро можно копировать ребра и присваивать им новый цвет.
• Параметры группы Тело ACIS используют для редактирования тела целиком.

Сложности при выполнении данных команд могут возникнуть с выделением редактируемых объектов. Поэтому, чтобы выделить нужную грань или ребро, удерживайте нажатой клавишу Ctrl, а объекты выделяйте щелчками кнопкой мыши.

По сути, каждый параметр команды РЕДТЕЛ является самостоятельной командой, которую можно запустить из меню Редактировать► Редактирование тела или нажатием кнопок в группе Редактирование тела на вкладке Главная ленты.

Тела можно редактировать не только с помощью команды РЕДТЕЛ. Начиная с версии программы AutoCAD 2007, твердотельные модели стали параметрическими, поэтому теперь изменять геометрические размеры тел можно также с помощью стандартной палитры Свойства. Чтобы открыть данную палитру, достаточно выделить редактируемое тело, а затем правой кнопкой мыши вызвать контекстное меню и выбрать в нем пункт Свойства.

Все основные параметры, влияющие на размеры и положение тела, расположены в разделе Геометрия палитры Свойства. Как выглядит эта палитра, например, для параллелепипеда, можно увидеть на рис. 3.38.

Обратите внимание, что в разделе Геометрия показано не только пространственное расположение параллелепипеда, но и его линейные размеры по всем трем основным направлениям. Например, чтобы изменить размер объекта по оси X, достаточно ввести новое значение в поле Длина.

Тонирование трехмерных объектов Скачать

Для представления модели в процессе работы применяют различные стили визуализации. Однако существует способ создать действительно фотореалистичное изображение готовой модели — использовать тонирование, при котором модель отображается с учетом различных оптических эффектов.

Работа по созданию тонированного изображения занимает не так уж много времени, однако, чтобы получить более реалистичное изображение, необходимо добавить на модель источники света, позволяющие создать тени, присвоить объектам материалы, добавить эффект тумана и пр. Обычно требуется выполнить несколько пробных вариантов, чтобы получить действительно качественное изображение.

Создание источников света

Все возможности для работы с источниками света предоставляет группа Источники света на вкладке Визуализация ленты. Кроме того, можно воспользоваться командами меню Вид► Тонирование► Свет или кнопками на панели инструментов Источники света.

По умолчанию трехмерные модели в программе освещаются двумя удаленными источниками света. Воспользовавшись ползунками Яркость, Контрастность и Средние тона в группе Источники света вкладки Визуализация, можно изменить соответствующие параметры стандартного освещения. Однако в большинстве случаев таких настроек недостаточно, поэтому программа предоставляет возможность работать с различными световыми объектами.

В AutoCAD можно создать следующие основные источники света.

• Точка — аналог обычной лампочки, свет от которой распространяется во всех направлениях.
• Прожектор — источник света, световой поток от которого идет в заданном направлении.
• Удаленный — источник света, размещенный на значительном расстоянии.
• Сеточный свет — фотометрические источники света с пользовательским распределением освещения, напоминающим реальное освещение.

При добавлении на чертеж первого источника света программа спрашивает, следует ли отключать освещение, присутствующее по умолчанию (рис. 3.39). Дело в том, что модель может освещаться только либо созданными пользователем световыми источниками, либо освещением, присутствующим на чертеже по умолчанию.



Рис. 3.39. Окно, появляющееся при создании первого источника света

Источники света разных типов создаются практически одинаково: задаются почти одни и те же параметры. Поэтому сначала мы рассмотрим образование точечного источника света с подробным описанием всех параметров, а при рассказе о трех оставшихся типах источников затронем лишь их индивидуальные настройки.

Источники света разных типов создаются практически одинаково: задаются почти одни и те же параметры. Поэтому сначала мы рассмотрим образование точечного источника света с подробным описанием всех параметров, а при рассказе о трех оставшихся типах источников затронем лишь их индивидуальные настройки.

Точечный источник света имитирует обычную лампочку. Свет от него распространяется во всех направлениях. При этом интенсивность светового потока может ослабляться по мере удаления от источника, как это и происходит в жизни.

Пример сцены, которая освещена точечным источником света, расположенным слева сверху, показан на рис. 3.40.



Рис. 3.40. Объекты, освещенные точечным источником света

Чтобы создать новый точечный источник света, нажмите кнопку Точка в группе Источники света на вкладке Визуализация ленты, запустив тем самым выполнение команды ТОЧСВЕТ. Появится первый запрос:

Задайте положение источника света :

Укажите расположение точечного источника света. Сделать это можно как путем задания нужных координат в командной строке, так и щелкнув в нужной точке модели. Во втором случае лучше использовать объектную привязку.

Появится следующий запрос:

Введите изменяемый параметр [Имя/иНтенсивность/Состояние/ Фотометрия/Тень/Затухание/Цвет фильтра/Выход] :

Нажмите клавишу Enter, чтобы создать точечный источник света с параметрами по умолчанию, или выберите один из параметров, если хотите более тонко настроить новый световой источник.

• Выбрав параметр Имя, необходимо ввести название создаваемого точечного источника света. Если вы планируете добавить несколько световых источников, то для каждого из них лучше ввести какое-либо значимое имя, чтобы по названию можно было понять, что это именно точечный источник света. Например, первому точечному источнику по умолчанию будет присвоено название Точечный источник света1.
• Интенсивность света устанавливают с помощью параметра иНтенсивность, после выбора которого в командной строке появляется приглашение:

Введите интенсивность (0.00 – макс. плавающее) :

Введите состояние [Вкл/Откл] :

Введите изменяемый параметр фотометрии [Интенсивность/Цвет/вЫход] : выберите один из параметров.

• Выбрав параметр Интенсивность, вы вызовете запрос:

Введите интенсивность (в канделах) или выберите вариант [Поток/Освещенность] :

Введите имя цвета или выберите вариант [?/Кельвин] :

Введите размер карты [64, 128, 256, 512, 1024, 2048, 4096] :

В ответ необходимо указать размер карты теней в пикселах. Чем больше размер, тем менее зернистой будет выглядеть тень, но это, в свою очередь, замедляет процесс тонирования. Далее появится следующий запрос:

Введите смягчение (1–10) :

Введите изменяемый параметр [тип Затухания/Использовать пределы/Начальный предел затухания/Конечный предел затухания/Выход] :

• После выбора параметра тип Затухания появится запрос:

Введите тип затухания [Нет/Линейная инверсия/Квадратичная инверсия] :

Задайте цвет (R,G,B) или параметр [Номер цвета/Hsl/Альбом цветов] :

• По умолчанию для указания цвета программа предлагает воспользоваться моделью RGB, в которой цвет состоит из трех компонентов: красного, зеленого и синего. Таким образом, задавая значение каждого компонента в диапазоне от 0 до 255, можно получить нужный цвет. Если оставить значение по умолчанию — 255,255,255, то испускаемый источником свет будет белым.
• Параметр Номер цвета позволяет выбрать один из индексированных цветов в диапазоне от 1 до 255.
• После выбора параметра Hsl появится запрос:

Введите цвет в системе HSL (H,S,L) :

После настройки всех параметров в очередной раз нажмите клавишу Enter, чтобы точечный источник появился на чертеже. Если вы не отключили световой источник принудительно в процессе его формирования, то увидите на экране результат применения нового освещения.

Создание прожектора

Создание прожектора во многом аналогично формированию точечного источника света. Отличие состоит в том, что свет от прожектора распространяется не во все стороны, а в заданном направлении в виде конуса. Поэтому в данном случае необходимо указать не только расположение самого источника света, но и координаты целевой точки. Кроме того, с помощью прожектора можно сформировать две области с различной яркостью — яркое световое пятно, находящееся в центре, и окружающую его область с меньшей яркостью.

Объекты, освещенные прожектором, который расположен слева сверху, показаны на рис. 3.41.



Рис. 3.41. Объекты, освещенные прожектором

Чтобы создать новый прожектор, нажмите кнопку Прожектор, запустив на выполнение команду ПРОЖЕКТОР. Появится приглашение:

Задайте положение источника света :

Укажите расположение источника света. Сделать это можно как путем ввода нужных координат в командной строке, так и щелкнув кнопкой мыши в нужной точке модели. Во втором случае лучше использовать объектную привязку.

Далее появится запрос:

Задайте положение цели :

Задайте расположение целевой точки. Появится запрос:

Введите изменяемый параметр [Имя/иНтенсивность/Состояние/Фотометрия/пЯтно/спаД освещенности/Тень/Затухание/Цвет фильтра/Выход] :

Нажмите клавишу Enter, чтобы создать прожектор с настройками по умолчанию, или выберите один из параметров для более тонкой настройки.

Рассмотрим настройки, которые необходимо сделать только при формировании прожектора. Диаграмма направленности прожектора представляет собой конус.

В вершине конуса расположен прожектор, от которого свет и распространяется в пределах этого мнимого конуса. Поэтому при формировании прожектора, кроме диаграммы направленности, которую мы задали на втором шаге, указывая целевую точку, необходимо определить угол раскрытия конуса — объемный угол в вершине конуса.

Однако на самом деле таких мнимых конусов от прожектора исходит два: один с меньшим углом раскрытия и максимальной интенсивностью создает на объекте наиболее светлое пятно, а второй, с несколько большим углом раскрытия (углом полного светового конуса) и меньшей интенсивностью, формирует вокруг светлого пятна область с чуть меньшей освещенностью.

Рассмотрим параметры, отвечающие за эти настройки.

• Чтобы определить угол максимальной интенсивности, выберите параметр пЯтно. Появится приглашение:

Введите значение яркого пятна (0.00-160.00) :

Введите значение полного светового конуса (0.00-160.00) :

Угол полного светового потока должен быть больше угла максимальной интенсивности. Поэтому, если ошибочно ввести значение параметра пЯтно равным значению параметра спаД освещенности или больше, программа автоматически изменит углы таким образом, что угол полного светового потока будет на единицу больше угла максимальной интенсивности. Например, если оставить значение пЯтно по умолчанию равным 45, а параметру спаД освещенности присвоить значение 30 (30 Рис. 3.42. Объекты, освещенные удаленным источником света

Если вы собираетесь создавать удаленный источник света, лучше отключить фотометрические параметры. Для этого следует присвоить системной переменной LIGHTINGUNITS значение 0.

Итак, чтобы создать новый удаленный источник света, введите в командную строку УДАЛСВЕТ либо нажмите кнопку Удаленный, запустив на выполнение ту же самую команду. В отобразившемся окне Освещение – Фотометрические удаленные источники света нажмите кнопку Разрешить удаленные источники света.

Как уже говорилось, сначала необходимо задать направление лучей, исходящих от удаленного источника света. После вызова команды появится первый запрос:

Задайте направление распространения света ОТ или [Вектор]:

Укажите координаты первой точки, от которой будет исходить свет. Не следует думать, что это координаты удаленного источника света.

Появится следующий запрос:

Задайте направление распространения света К :

Задайте вторую точку, в направлении которой свет будет распространяться от первой заданной точки. Если координаты первой точки могли быть произвольными, то именно расположение второй точки относительно первой определяет направление распространения светового потока.

Программа выдаст следующий запрос:

Введите изменяемый параметр [Имя/иНтенсивность/Состояние/ Фотометрия/Тень/Цвет фильтра/Выход] :

Выберите один из параметров, чтобы более точно настроить удаленный источник света, или нажмите клавишу Enter, если хотите применить настройки, заданные по умолчанию.

Создание сеточного источника света

Сеточный свет, или световая сетка, — это трехмерное представление распределения интенсивности света, излучаемого источником. С помощью источников сеточного света можно получить реалистичное распределение освещенности, которое рассчитывается на основе параметров реальных источников света, и, таким образом, создать гораздо более точное представление об освещении по сравнению с точечными источниками или прожекторами.

Информация о распространении света по направлениям хранится в файле IES — специальном формате для фотометрических данных (стандарт IES LM-63-1991). Для загрузки этого файла следует воспользоваться панелью Фотометрическая сетка на палитре Свойства для источников света.

Для добавления в чертеж сеточного источника света нужно ввести в командную строку СЕТСВЕТ или СВОБСЕТСВЕТ:

• СЕТСВЕТ создает сфокусированный сетевой свет;
• СВОБСЕТСВЕТ создает сетевой свет, не имеющий явно выраженного фокуса.

Имейте в виду, что сеточное освещение применяется только в визуализированных изображениях; на видовых же экранах источники сетевого света изображаются только приближенно, как точечные источники света. Это связано с тем, что для описания распределения по направлениям освещения от световой сетки AutoCAD аппроксимирует сеточный источник точечным источником света, помещенным в фотометрический центр. В соответствии с этой аппроксимацией распределение характеризуется как функция только исходящего направления. Для предварительно заданного набора горизонтальных и вертикальных углов предоставляются данные об интенсивности света источника, а интенсивность света вдоль произвольного направления система может рассчитать методом интерполяции.

Подключение солнца и неба

Примером удаленного источника света может служить солнце. Этот световой источник присутствует во всех моделях. Чтобы быстро включить или отключить его, нажмите кнопку Положение солнца, расположенную в группе Солнце и местоположение на вкладке Визуализация ленты.

В природе освещенность объектов, находящихся под открытым небом, зависит не только от солнца, но и от состояния воздуха (неба). Например, в ясную погоду свет будет ярким, а при повышенной облачности может приобретать сероватые или голубоватые оттенки. Поэтому в AutoCAD имеется возможность подключить небо к освещенности модели. Для этого необходимо нажать кнопку Небесный фон и освещение в группе Солнце и местоположение на вкладке Визуализация ленты и выбрать из появившегося списка нужный вариант.

Освещенность неба определяется значением переменной SKYSTATUS. Если ее значение равно 0, то цвет неба отключен, если 1 — включен небесный фон, а для использования небесного фона и освещения следует задать значение 2.

Как известно, освещенность настоящим солнцем зависит от географических координат, в которых расположен объект, и от времени суток. Поэтому в AutoCAD также присутствует возможность настройки солнечного освещения в зависимости от этих параметров. Такой прием обычно используют для архитектурных и топографических моделей.

Редактирование источников света

Конечно же, существующие источники света можно редактировать. Для этого предназначены специальные палитры, работать с которыми значительно удобнее, чем создавать источники света в режиме командной строки.

Чтобы открыть палитру Источники света в модели (рис. 3.43), содержащую список всех имеющихся на чертеже источников света, выполните команду меню Вид► Тонирование► Свет► Список источников света или нажмите кнопку Источники света в модели в группе Источники света на вкладке Визуализация ленты.

Непосредственно с этой палитры можно удалить ненужный источник света. Кроме того, выбрав в контекстном меню источника команду Свойства, вы получите доступ к одноименной палитре, на которой можно изменять все настройки выбранного источника света. Эту палитру можно также открыть, выбрав соответствующий пункт в контекстном меню выделенного источника света в пространстве модели.

Здесь можно изменить все параметры, заданные при создании источника. Кроме того, на палитре присутствуют дополнительные настройки отображения теней. Поэтому, если вам привычнее работать с диалоговыми окнами, чем с командной строкой, можно сначала создать источник света с параметрами по умолчанию, а затем без особых проблем изменить его настройки, что займет меньше времени.

Возможно, вы обратили внимание на то, что в списке источников света отсутствует такой источник, как солнце, хотя он есть на всех моделях. Чтобы получить доступ к настройкам солнца и неба, выполните команду меню Вид► Тонирование► Свет► Свойства солнца или нажмите кнопку Свойства солнца в группе Солнце и местоположение на вкладке Визуализация ленты. Откроется палитра Свойства солнца (рис. 3.44).



Рис. 3.43 Список источников света, имеющихся на чертеже



Рис. 3.44. Настройки солнца и неба

Эта палитра во многом схожа с предыдущей. Отличительной особенностью является то, что здесь вы сможете изменить дату и время, а также просмотреть текущее географическое расположение модели.

Работа с материалами

Материал — это свойство объекта, отвечающее за его внешний вид: цвет, отражающую способность, прозрачность и т. п. Все основные средства работы с материалами расположены в группе Материалы на вкладке Визуализация ленты.

По умолчанию в программе имеется библиотека, содержащая более 700 образцов материалов и 1000 образцов текстур, для просмотра которых используется специальная палитра Обозреватель материалов (рис. 3.45). Данная палитра появляется при нажатии кнопки Обозреватель материалов в группе Материалы на вкладке Визуализация ленты. Кроме того, ее можно вызвать командой меню Сервис► Палитры► Обозреватель материалов или вводом команды МАТБРАУЗЕРОТКРЫТЬ.



Рис. 3.45. Палитра Обозреватель материалов

Палитра Обозреватель материалов предназначена для просмотра материалов и управления ими. С ее помощью вы можете сортировать материалы, выполнять их поиск, выбирать подходящие материалы для использования в чертеже, а также создавать новые. После установки AutoCAD в обозревателе отображается библиотека материалов Autodesk, прилагаемая к программе, а также пополняемая вами пользовательская библиотека Избранное.

В верхней части палитры находится поле поиска, с помощью которого можно искать нужный материал. Учитывая обширность библиотеки материалов, это поле может оказать значительную помощь в работе.

Ниже расположена панель Материалы в документах, содержащая меню для отображения материалов различных типов, сохраненных в текущем файле чертежа. В правой части заголовка находится кнопка вызова меню, в котором вы можете выбрать показываемые материалы (все, только используемые, только неиспользуемые или только выбранные), указать порядок сортировки (по именам, типам или цвету), а также параметры просмотра материалов на палитре (в виде списка, текста или миниатюр) и размер образца.

Под панелью с отобранными образцами отображается обширный список материалов из встроенной библиотеки материалов Autodesk, разделенный на две панели. Слева приведены названия категорий материалов, а справа показаны материалы из выбранной категории. Изменить используемую библиотеку, параметры просмотра материалов и порядок сортировки можно в меню, вызываемом нажатием кнопки в строке заголовка данной панели.

В нижней части палитры обозревателя находится панель инструментов, содержащая два элемента управления:

• — отображает меню для открытия, создания или удаления библиотеки, а также для создания, удаления или переименования категорий материалов в библиотеке;
• — вызывает меню со списком типов материалов (рис. 3.46).

Щелчок на любом пункте этого меню открывает палитру Редактор материалов, состав элементов управления которой зависит от выбранного типа материала. В качестве примера на рис. 3.47 показано, как выглядит данная палитра после выбора пункта Пластмасса.



Рис. 3.46. Меню выбора типа создаваемого материала



Рис. 3.47. Палитра Редактора материалов для создания пластмассы

Двойной щелчок на любом образце материала в окне обозревателя добавляет его к числу отобранных материалов и автоматически открывает палитру Редактор материалов (рис. 3.48), предназначенную для редактирования имеющихся и создания новых материалов. Кроме того, эту палитру можно открыть нажатием кнопки Редактор материалов в группе Материалы ленты или выполнением команды МАТРЕДАКТОРОТКРЫТЬ.



Рис. 3.42. Объекты, освещенные удаленным источником света

Как можно видеть, окно палитры содержит две вкладки: Внешний вид с эскизом выбранного материала и средствами редактирования материала, а также Информация с описанием материала.

Под эскизом на вкладке Внешний вид отображаются настройки выбранного материала. Ниже области с образцом расположено поле с названием редактируемого или создаваемого материала. С помощью кнопки справа от образца можно выбрать другую форму образца и качество его отображения (это удобно при редактировании). По умолчанию в чертеже присутствует только один образец материала — Global (Глобальный).

В нижней части палитры находится панель инструментов, содержащая две кнопки:

• — открывает меню с командами для копирования, редактирования или создания нового материала;
• — раскрывает или скрывает окно обозревателя. Чтобы отредактировать какой-либо материал, просто щелкните на его образце — его свойства отобразятся на палитре редактирования.

Основную же часть палитры Редактор материалов занимают элементы управления, предназначенные для редактирования свойств имеющихся материалов или создания новых. Об этом мы поговорим далее.

Создание материалов

В AutoCAD присутствует обширная библиотека материалов, но, если вас по каким-либо причинам полностью не устраивает ни один из них, можно создать собственный материал, взяв за основу готовый. В качестве примера создадим новый материал категории Камень.



1. Откройте палитру Обозреватель материалов и нажмите кнопку .
2. В раскрывшемся меню выберите пункт Камень. Автоматически отобразится палитра Редактор материалов, на которой наш материал будет выбран для редактирования (рис. 3.49).



Рис. 3.49. Палитра с настройками для редактирования камня



Рис. 3.50. Палитра Редактор текстур позволяет настроить вид камня

Теперь материал создан и нам осталось только применить его.

1. Перейдите на палитру Обозреватель материалов и щелкните правой кнопкой мыши на только что созданном материале Облицовка камина в области Материалы в документах.
2. В контекстном меню выберите команду Добавить в► Избранное. Раскройте библиотеку Избранное. Ваш материал появится в списке материалов.
3. В окне графики выберите объект, к которому хотите применить материал.
4. Щелкните правой кнопкой мыши на значке материала в библиотеке Мои материалы и в контекстном меню выберите команду Назначить выбранным объектам.
5. В группе Материалы на вкладке Визуализация ленты нажмите кнопку Материалы/Текстуры и в раскрывшемся меню выберите команду Материалы/ Текстуры вкл. Выбранный объект покроется созданным вами узором.

Способы наложения материалов

Существуют четыре типа наложения картинки на объект, которые можно выбрать в зависимости от основной формы объекта:

• Плоское — (используется по умолчанию) картинка проецируется без искажения;
• Ящик — изображение проецируется на грани коробчатого твердого тела;
• Цилиндрическое — для образования цилиндра загибаются горизонтальные края;
• Сферическое — проецируемая текстура загибается по вертикали и горизонтали.

Чтобы настроить тип наложения картинки на объект, введите команду МАТЕРИАЛСООТВ. Появится запрос:

Задайте параметр [сОответствие/Плоское/Сферическое/Цилиндрическое/Копировать наложение в/воссТановить наложение]:

С помощью одного из параметров выберите тип проецирования карты наложения на объект. Параметр воссТановить наложение возвращает координатам карты наложения значение, заданное по умолчанию.

Чтобы быстро выбрать нужный тип проектирования текстуры, не вызывая команду МАТЕРИАЛСООТВ, нажмите кнопку Наложение материалов в группе Материалы на вкладке Визуализация ленты (рис. 3.51). В итоге команда МАТЕРИАЛСООТВ запустится с одним из параметров: сОответствие, Плоское, Сферическое или Цилиндрическое.



Рис. 3.51. Список с вариантами наложения карт материала

Появится следующий запрос: Выберите грани или объекты: Выберите объекты, для которых необходимо изменить способ наложения карты. Это может быть твердотельная модель, грань или двухмерный объект с толщиной. Чтобы перейти к следующему шагу, нажмите клавишу Enter.

Принять наложение или [Переместить/пОвернуть/Сброс/пЕреключить режим наложения]:

В ответ можно изменить положение карты наложения. Нажмите клавишу Enter, чтобы завершить работу без дополнительных настроек, или выберите один из параметров.

• С помощью параметра Переместить можно перемещать карту наложения подобно тому, как перемещаются объекты при использовании команды 3DПЕРЕНЕСТИ.
• Выбор параметра пОвернуть позволяет вращать текстуру вокруг оси X, Y или Z. Вращение изображения происходит точно так же, как при вызове команды 3DПОВЕРНУТЬ.
• Параметр Сброс возвращает координатам карты наложения значения, принятые по умолчанию.
• Параметр пЕреключить режим наложения позволяет вернуться к предыдущему шагу.
• Чтобы завершить настройку наложения карты, нажмите клавишу Enter.

Подключение материалов

После того как необходимые материалы созданы и отредактированы, можно подключить их к объектам. Для назначения материала какому-либо объекту достаточно перетянуть нужный образец с палитры на выбранный объект. Однако можно назначить материал сразу всем объектам, принадлежащим определенному слою.

Чтобы подключить материал к слою, нажмите кнопку Вставка по слою в группе Материалы на вкладке Визуализация ленты. Откроется диалоговое окно Параметры назначения материалов (рис. 3.52).



Рис. 3.52. Окно подключения материала к слою

Данное окно разделено на две части. Слева расположен список всех материалов, подключенных к чертежу. На рис. 12.21 видно, что в данном случае, помимо основного материала Global (Глобальный), присутствуют еще несколько образцов, причем в списке справа перечислены все слои, созданные на чертеже, с подключенными к ним материалами.

Назначить новый материал слою достаточно просто. Перетащите нужный образец материала из списка слева на выбранный слой, расположенный в списке справа. При этом данный материал будет подключен ко всем объектам, присутствующим на данном слое. Если вы ошибетесь и назначите материал объектам не того слоя, то, нажав крупную кнопку в форме креста справа от имени материала, можно отменить изменение. Нажмите кнопку OK, чтобы применить изменения и закрыть диалоговое окно.

Поворот граней тела осуществляется автокад

AutoCAD может строить рассмотренные нами в предыдущих главах примитивы не только в плоскости XY, которая до сих пор была единственной плоскостью построений, но в любой плоскости трехмерного пространства. Кроме того, в системе AutoCAD существует большой набор пространственных примитивов (поверхностей, тел и др.), которые позволяют выполнять построения трехмерных моделей зданий, сооружений и различных машиностроительных изделий.

Далее мы не только будем строить трехмерные объекты, но и рассматривать их в разных видах и проекциях, используя новые системы координат (все эти понятия будут определены ниже). Затем познакомимся с такими возможностями AutoCAD, как скрытие невидимых линий, тонирование и назначение объектам тех или иных материалов. Все построенные модели можно с помощью пространства листа, рассмотренного в гл. 10, оформлять красиво и удобно в виде чертежей.

Плоскость XY основной системы координат, с которой мы до сих пор работали и которая называется мировой системой координат (МСК), совпадает с плоскостью графического экрана. Третья ось (ось Z) МСК расположена перпендикулярно экрану и направлена от экрана к нам. В качестве признака мировой системы координат пиктограмма осей имеет букву М (в английской версии — W) (рис. 9.1).

Многие рассмотренные нами команды допускают ввод трехмерных координат точек. Например, для команды ОТРЕЗОК (LINE) на вопрос От точки:

(From point:) можно ответить: 50,240,780 —ото означает, что начальная точка строящегося отрезка имеет соответствующие координаты по осям; Х=50, Y=240 и Z=780. Если же на следующий запрос команды ОТРЕЗОК (LINE) (К точке: (То point:)) вы ответите: 97.55,201.1,-17.62, то будет построен отрезок, у которого конечной точкой является точка с координатами: Х=97.55, Y=201.1 и 7=-17.62.

Рис. 9.1. Пиктограмма мировой системы координат

Вариант относительного ввода точек в декартовых координатах тоже допускает использование трех координат, например: @50,0,15 — строящаяся точка смещена относительно предыдущей по оси Х на 50 мм, по оси Y — на О мм, а по оси Z — на 15 мм.

Для указания точек в пространстве может использоваться и объектная привязка к характерным точкам объектов. Следует отметить, что роль объектной привязки в трехмерном пространстве даже выше.

9.1. Плоскости построения и системы координат

Плоскость, в которой строятся двумерные объекты, называется плоскостью построений. Ее положение определяется действующей системой координат и уровнем, т. е. ее смещением вдоль оси Z относительно плоскости XY этой системы координат. Нам известна пока только одна система координат — мировая, но даже в ней можно менять уровень плоскости объекта. Рассмотрим это на примере построения окружности.

Удобно анализировать трехмерные построения в изометрических видах, которые вполне могут заменить известную нам аксонометрию. Главное, что в любом изометрическом виде хорошо заметны модификации примитивов по всем трем осям. Установим стандартный вид, называемый юго-западная изометрия. Воспользуйтесь для этого пунктом ЗМ виды (3D Views), ЮЗ изо-метрия (SW Isometric) падающего меню Вид (View). Щелкните с помощью левой кнопки мыши по указанному пункту меню. После этого изменяется внешний вид графического экрана: пиктограмма осей МСК смещается в центр и разворачивается так, что угол между осями будет уже не прямым, а 120 градусов. Кроме того, внутри пиктограммы появляется знак плюс, означающий, что в данном виде пиктограмма располагается в начале действующей системы координат, т. е. МСК. Форма перекрестия устройства указания также изменяется аналогично знаку осей координат. Далее нарисуйте окружность (с помощью команды КРУГ (CIRCLE)) с центром в точке 0,0 и радиусом 100 мм. В результате чего получим вид, изображенный на рис. 9.2.

Рис. 9.2. Юго-западная изометрия

В изометрическом виде окружность изображается эллипсом. Ось Z при этом идет вертикально вверх от точки начала координат (она отмечена плюсом в пиктограмме МСК). Изменим уровень окружности (для этого нужно изменить координату Z центра окружности). Щелкните по окружности — у нее появятся ручки. С помощью кнопки Свойства (Properties) панели Свойства объектов (Object Properties) вызовите диалоговое окно Свойства (Properties). В этом окне отражены все характеристики окружности, которые при желании могут быть изменены. Щелкните дважды левой кнопкой мыши в правой колонке, напротив характеристики Центр Z (Center Z). В ячейке появится вертикальный текстовый курсор и значок устройства указания (его можно использовать, если вы хотите указать новое значение Z для центра с помощью мыши). Исправьте с помощью клавиатуры старое значение 0 на 250 (рис. 9.3) и закройте диалоговое окно Свойства (Properties).

Рис. 9.3. Изменение уровня с помощью диалогового окна Свойства

В результате этого изменения окружность переместилась вверх на 250 мм (рис. 9.4).

Если бы было нужно опустить окружность на 250 мм вниз, то мы бы задали Z=-250.

Таким образом, в нашем примере плоскостью построений сначала была основная плоскость XY с уровнем Z=0, а затем объект был перенесен в новую плоскость (на 250 мм выше по оси Z).

Теперь попробуем изменить еще одну характеристику нашего круга — высоту. Под высотой в системе AutoCAD понимается толщина объекта по оси Z. В нашем случае это будет означать, что окружность превратится в цилиндр с осью, направленной вдоль оси Z MCK. Откройте еще раз окно Свойства (Properties) и измените параметр Высота (Thickness) со значения 0 на 100. При этом двумерный круг превратится в трехмерный цилиндр (рис. 9.5).

Рис. 9.4. Результат изменения уровня объекта

Рис. 9.5. Результат изменения высоты объекта

На криволинейной части цилиндра AutoCAD для наглядности выводит некоторое количество образующих, которое может при необходимости регулироваться пользователем с помощью системной переменной 1SOLINES (см. разд. 9.7). Кроме того, в рабочем режиме все стенки цилиндра доступны для редактирования и прозрачны, чтобы видеть объект полностью.

Операция изменения высоты называется еще выдавливанием двумерного объекта (в данном случае выдавливание круга идет вдоль положительного направления оси Z). Образовавшийся объект уже является трехмерным полым объектом. Теперь воспользуйтесь пунктом Скрыть (Hide) падающего меню Вид (View) для того, чтобы скрыть невидимые части цилиндра и убедиться, что стенка цилиндра и оба дна (основания) являются непрозрачными. Этому пункту соответствует команда СКРЫТЬ (HIDE). Результат скрытия невидимых линий приведен на рис. 9.6.

Рис. 9.6. Скрытие невидимых линий цилиндра

На рисунке видно, что верхнее и нижнее основания цилиндра являются непрозрачными. Такой результат специфичен для круга. Если выдавить прямоугольник (т. е. замкнутую полилинию в форме прямоугольника), то у него непрозрачными будут только боковые стенки.

Изображение, образовавшееся на графическом экране в результате скрытия невидимых линий, является нерабочим — для продолжения редактирования необходимо обязательно выполнить пункт Регенерировать (Regen) или Регенерировать все (Regen All) падающего меню Вид (View). Пункт Регенерировать все (Regen All) отличается от пункта Регенерировать (Regen) тем, что если графический экран разделен на видовые экраны (о видовых экранах см. разд. 9.2), то регенерируются все экраны, а не только активный.

Система AutoCAD хранит текущее значение уровня, на котором выполняются построения. Команда УРОВЕНЬ (ELEV) изменяет текущие установки для уровня и высоты объектов, которые будут строиться далее. Команда запрашивает (в скобках указывается текущее значение):

Новый уровень по умолчанию :

(Specify new default elevation 🙂

Введите 250, что соответствует уровню нижнего основания цилиндра. Таким образом, плоскость построений переносится на уровень 250 мм. Следующий запрос (в скобках — текущее значение):

Новая высота по умолчанию :

(Specify new default thickness 🙂

Введите -100, чтобы строящиеся объекты выдавливались на 100 мм вдоль отрицательного направления оси Z.

Теперь постройте окружность с центром в точке с координатами 0,0 и радиусом 200 мм. Если у точки координата Z отсутствует, то значение Z берется равным текущему уровню (т. е. 250 мм). В результате, во-первых, построится не окружность, а еще один цилиндр, поскольку задана ненулевая высота, а во-вторых, одно основание цилиндра попадет в плоскость нижнего основания первого цилиндра, а второе основание будет лежать в плоскости с уровнем 150 мм (т. к. к текущему уровню 250 прибавляется высота выдавливания, т. е. -100). Можно немного упростить себе задачу построения цилиндра, если при задании центра окружности воспользоваться функцией объектной привязки Центр (Center) к центру нижнего основания существующего цилиндра. В этом случае точка центра вычислилась бы сразу как трехмерная.

Теперь скройте невидимые линии. Результат выполненных операций представлен на рис. 9.7.

Перемещение примитивов можно было бы выполнить не только изменяя уровень объекта (для окружности это координата Z ее центра), но и с помощью известной команды ПЕРЕНЕСТИ (MOVE) (см. разд. 3.2), используя для этого при ответе на запросы команды две трехмерные точки, расположенные друг от друга в пространстве с заданным сдвигом вдоль оси Z.

Рис. 9.7. Скрытие невидимых линий двух цилиндров

Для задания любых других плоскостей построений, которые не параллельны плоскости XY МСК, используется команда ПСК (UCS). Аббревиатура команды образована от слов «пользовательская система координат» («user coordinate system»). Все системы координат, отличные от мировой, называются пользовательскими. Пользовательские системы координат могут именоваться. Команда ПСК (UCS) позволяет задать начало новой системы координат и положение новых осей Х и Y, а положение новой оси Z зависит от положения соответствующих осей Х и Y и поэтому определяется автоматически.

Эта команда имеет групповую кнопку ПСК (UCS) в панели Стандартная (Standard) (рис. 9.8).

Рис. 9.9. Панели ПСК и ПСК-2

Рассмотрим работу команды ПСК (UCS) на примере. Следующей плоскостью построении сделаем плоскость XZ МСК.

Наберите команду ПСК (UCS) на клавиатуре или щелкните по кнопке ПСК (UCS) панели ПСК (UCS) (рис. 9.10).

Рис. 9.10. Кнопка ПСК панели ПСК

Система выдает запрос:

Задайте опцию

[НОвая/Перенести/ОРтогональная/преДыдущая/Восстановить/ Сохранить/ Удалить/прИменить/?/Мир] :

(Enter an option [New/Move/orthoGraphic/Prev/Restore/Save/Del/Apply/?/World] 🙂

• НОвая (New) — переход в режим создания новой ПСК;
• Перенести (Move) — перенос начала текущей ПСК в новую точку;
• Ортогональная (orthoGraphic) — выбор одной из шести стандартных ортогональных ПСК;
• предыдущая (Prev) — возврат к предыдущей ПСК;
• Восстановить (Restore) — восстановление ПСК по ее имени;
• Сохранить (Save) — сохранение текущей ПСК с новым именем;
• Удалить (Del) — удаление именованной ПСК;
• прИмепить (Apply) — применение ПСК текущего видового экрана к другому экрану или сразу ко всем видовым экранам (о видовых экранах см. разд. 9.2);
• ? (?) — вывод списка именованных ПСК с их характеристиками;
• Мир (World) — восстановление МСК.

Для построения новой ПСК выберите опцию НОвая (New). Далее система AutoCAD выдает запрос:

Укажите начало новой ПСК или [ZOcь/3moчкu/Oбъeкm/Гpaнь/Buд/X/Y/Z] :

(Specify origin of new UCS or [ZAxis/3point/OBject/Face/View/X/Y/Z] 🙂

• Начало новой ПСК (origin of new UCS) — перенос начала ПСК в новую точку с сохранением направления осей Х и Y;
• ZOcb (ZAxis) — указание нового начала координат и точки, лежащей на положительном направлении новой оси Z;
• Зточки (3point) — указание нового начала координат и точек, определяющих положительные направления новых осей Х и Y;
• Объект (OBject) — установка ПСК по плоскости двумерного объекта;
• Грань (Face) — установка ПСК по плоскости грани трехмерного тела;
• Вид (View) — установка ПСК перпендикулярно направлению взгляда (в плоскости вида), с сохранением начала координат;
• Х (X) — поворот текущей ПСК вокруг текущей оси X;
• Y (Y) — поворот текущей ПСК вокруг текущей оси Y;
• Z (Z) — поворот текущей ПСК вокруг текущей оси Z.

Самым общим случаем является случай выбора опции Зточки (3point). Построим новую ПСК с ее помощью. Поле чего следует запрос:

Новое начало координат :

(Specify new origin point 🙂

Нажмите на клавишу , подтверждая сохранение начала координат на прежнем месте. Следующий запрос:

Точка на положительном луче оси Х :

(Specify point on positive portion of X-axis < 1.0000.0.0000,0.0000>🙂

Поскольку оси X и Y новой ПСК должны лежать в плоскости XZ МСК, то новая ось Х обязана пройти по старой. Поэтому нажмите на клавишу (предлагаемая точка 1,0,0 лежит на положительном направлении оси Х МСК). Далее:

Точка на положительном луче оси Y в плоскости XY ПСК. :

(Specify point on positive-Y portion of the UCS XY plane 🙂

Новую ось Y направим по оси Z МСК, поэтому ответьте 0,0,1 и новая ось ординат (Y) пойдет по старой оси Z (точка 0,0,1 лежит именно на оси Z).

Выполненная операция определила новую текущую систему координат, поэтому пиктограмма ПСК изменит свое положение (рис. 9.11).

Кроме того, в панели ПСК-2 (UCS II) поле списка, показывающее имя текущей ПСК и имевшее значение Мировая СК (World), изменило свое значение на Без имени (Unnamed). Если ПСК нужна для неоднократных построений, сохраните ее с новым именем (например, плXZ), для чего нужно повторить команду ПСК (UCS) и выбрать опцию Сохранить (Save). В ответ на запрос имени введите выбранное вами имя для новой ПСК.

Теперь все вводимые координаты будут браться относительно текущей ПСК, которая отлична от МСК. Если вы, находясь в ПСК, хотите все-таки задать координаты точки в мировой системе координат, то добавляйте перед координатами символ звездочки, например:

Рис. 9.11. Новое направление осей системы координат

Вспомним, что текущее значение уровня было 250 мм. Введение новой системы координат не изменит его (оно запоминается в системной переменной ELEVATION — см. разд. 11.1). Однако это означает, что текущей плоскостью построений будет не плоскость XY действующей ПСК, а плоскость, которая параллельна ей (напомню, что эта плоскость совпадает с плоскостью XZ МСК) и отстоит от нее вдоль направления новой оси аппликат (Z) на 250 мм. Попробуйте с помощью команды ПЛИНИЯ (PLINE) построить замкнутую полилинию в новой системе координат с вершинами в точках (0,0), (200,0), (200,120) и (0,120). Получится параллелепипед, а не прямоугольная полилиния, т. к. текущее значение высоты равно -100. Основание нового параллелепипеда будет параллельно новой плоскости построений (рис. 9.12, со скрытием невидимых линий).

Поскольку вы не указали третьей координаты для первой вершины полилинии, то AutoCAD взял ее значение из текущего значения уровня, т. е. 250 мм. Если бы были заданы все три координаты первой точки, то плоскость основания параллелепипеда была бы выбрана независимо от текущего уровня. Обратите внимание, что основания построенного параллелепипеда, в отличие от основания цилиндра, не являются сплошными двумерными объектами (имеют только внешний контур без внутренности) и поэтому прозрачны.

Рис. 9.12. Построение параллелепипеда в новой ПСК

Новую систему координат, поскольку она является одной из стандартных, проще было бы задать с помощью опции Ортогональная (orthoGraphic) команды ПСК (UCS). При выборе этой опции команда ПСК (LJCS) запрашивает имя для системы координат:

Задайте опцию [Верхняя/Нижняя/Передняя/Задняя/Левая/пРавая]:

(Enter an option [Top/Bottom/Front/Back/Left/Right] .)

Имя нашей системы координат — Передняя (Front), поскольку выбор плоскости XZ для построений соответствует выбору переднего вида. ПСК Задняя (Back) отличается от Передняя (Front) тем, что у нее ось Х направлена в противоположную сторону. Мировая система координат идентична с Верхняя (Тор). Соответственно, если вы хотите выбрать ПСК для правого вида, укажите пРавая (Right).

Рис. 9.13. Раскрывающийся список систем координат панели ПСК-2

• ПСК (UCS) — вызывает выполнение команды ПСК (UCS) без автоматического выбора опций (далее их задает пользователь);
• Диалоговое окно ПСК (Display UCS Dialog) — вызывает диалоговое окно ПСК (UCS) для управления именованными системами координат;
• Предыдущая ПСК (UCS Previous) — восстанавливает предыдущую ПСК;
• МСК (World UCS) — восстанавливает МСК;
• ПСК Объект (Object UCS) — устанавливает ПСК по объекту;
• ПСК на грани (Face UCS) — совмещает ПСК с выбранной гранью трехмерного тела;
• ПСК вид (View UCS) — устанавливает новую систему координат с плоскостью XY, параллельной экрану;
• ПСК Начало (Origin UCS) — устанавливает новую ПСК путем переноса начала системы координат;
• ПСК Zocb (Z Axis Vector) — устанавливает ПСК путем указания точки на положительном участке оси Z;
• ПСК 3 точки (3 Point) — устанавливает новую ПСК с помощью трех точек (начала координат и направлений осей Х и Y);
• ПСК повернуть вокруг Х (X Axis) — выполняет поворот текущей ПСК вокруг оси X;
• ПСК повернуть вокруг Y (Y Axis) — выполняет поворот текущей ПСК вокруг оси Y;
• ПСК повернуть вокруг Z (Z Axis) — выполняет поворот текущей ПСК вокруг оси Z;
• Применить ПСК (Apply UCS) — применяет текущую ПСК к выбранному видовому экрану.

Панель ПСК-2 (UCS II) (см. рис. 9.9), помимо раскрывающего списка именованных систем координат, содержит две кнопки, которые вошли в панель ПСК (UCS): Диалоговое окно ПСК (Display UCS Dialog) и ПСК Начало (Origin UCS).

Кнопка Диалоговое окно ПСК (Display UCS Dialog) связана не с командой ПСК (UCS), а с командой ДИСПСК (UCSMAN), которая открывает диалоговое окно ПСК (UCS) (рис. 9.14).

Рис. 9.14. Диалоговое окно ПСК, вкладка Именованные ПСК

Диалоговое окно имеет три вкладки: Именованные ПСК (Named UCSs), Ортогональные ПСК (Orthographic UCSs) и Режимы (Settings). Вкладка Именованные ПСК (Named UCSs) позволяет видеть список именованных ПСК и устанавливать любую из них с помощью кнопки Установить (Set Current). Кнопка Подробности (Details) открывает диалоговое окно Подробности о ПСК (UCS Details) с характеристиками отмеченной ПСК (рис. 9.15).

Вкладка Ортогональные ПСК (Orthographic UCSs) (рис. 9.16) предназначена для работы с основными ортогональными ПСК.

Задание параметра Глубина (Depth) позволяет дополнительно переместить плоскость текущей ортогональной ПСК вдоль оси Z. Для того чтобы изменить параметр глубины, нужно либо дважды щелкнуть по колонке Глубина (Depth), либо вызвать правой кнопкой контекстное меню, в котором выбрать пункт Глубина (Depth), после чего появится диалоговое окно Глубина ортогональной ПСК (Orthographic UCS Depth) (рис. 9.17), в котором можно задать новую глубину.

Рис. 9.15. Диалоговое окно Подробности о ПСК

Рис. 9.16. Диалоговое окно ПСК, вкладка Ортогональные ПСК

Вкладка Режимы (Settings) диалогового окна ПСК (UCS) (рис. 9.18) имеет два поля.

• Вкл (On) — включает пиктограмму ПСК;
• В начале ПСК (Display at UCS origin point) — переносит пиктограмму из левого нижнего угла графического экрана в начало координат (если точка 0,0,0 видна в этом экране);
• Для всех активных ВЭкранов (Apply to all active viewports) — распространяет установки режимов пиктограммы ПСК на все видовые экраны.

Рис. 9.17. Диалоговое окно Глубина ортогональной ПСК

Рис. 9.18. Диалоговое окно ПСК, вкладка Режимы

• Сохранять ПСК с ВЭкраном (Save UCS with viewport) — сохраняет индивидуальную ПСК для каждого видового экрана;
• Вид в плане при смене ПСК (Update view to Plan when UCS is changed) — автоматически устанавливает вид перпендикулярно плоскости XY текущей ПСК.

О делении графического экрана на видовые экраны см. разд. 9.2.

При работе со сложным чертежом или моделью удобно вывести на экран еще одно окно, называемое Общий вид (Aerial View). Тогда на основном экране может устанавливаться один вид, а в дополнительном окне — другой (например, вид всего рисунка). На рис. 9.19 показано окно Общий вид (Aerial View), в котором установлено окно по границам всего рисунка, а внутри него рамкой показаны границы того вида, который находится в основном графическом экране.

Рис. 9.19. Окно Общий вид

Вызов этого окна может быть выполнен с помощью команды ГЛАЗ (DSVIEWER) или пункта Общий вид (Aerial View) падающего меню Вид (View). Возможно также выполнять зумирование большого окна через маленькое. Для этого нужно щелкнуть мышью внутри окна Общий вид (Aerial View), которое переходит в режим динамического зумирования (см. опцию Динамика (Dynamic) команды ПОКАЗАТЬ (ZOOM), описанную в разе). 2.4). Выполняемое зумирование отражается на основном графическом экране.

Закрыть окно Общий вид (Aerial View) можно либо с помощью стандартной кнопки закрытия окон Windows, либо с помощью того же пункта Общий вид (Aerial View) падающего меню Вид (View).

9.2. Виды и видовые экраны

При работе с моделью трехмерного объекта удобно делить графический экран на части, в каждой из которых можно устанавливать свою точку зрения или проекцию. Система AutoCAD позволяет создавать конфигурации из любого количества частей (неперекрывающихся видовых экранов) и каждой такой конфигурации присваивать имя, по которому такая конфигурация может быть в любое время восстановлена.

Команда ВЭКРАН (VPORTS), которой соответствуют также кнопка Диалоговое окно видовых экранов (Display Viewports Dialog) (рис. 9.20) панели Стандартная (Standard) и пункт Видовые экраны (Viewports), Новые ВЭ. (New Viewports) падающего меню Вид (View), создает конфигурации видовых экранов. Команда открывает диалоговое окно Видовые экраны (Viewports) (рис. 9.21).

Рис. 9.20. Кнопка команды ВЭКРАН (VPORTS)

Рис. 9.21. Диалоговое окно Видовые экраны, вкладка Новые ВЭкраны

Поле Новое имя: (New name:) этого окна предназначено для задания имени создаваемой конфигурации видовых экранов. Вводимое имя удовлетворяет обычным ограничениям, налагаемым на имена таких символов AutoCAD, как слои, описания блоков, типы линий и др. Если имя не задать, то новая конфигурация экранов создается (графический экран делится на необходимые части), но не сохраняется (т. е. после перехода к следующей конфигурации данная конфигурация не может быть восстановлена, т. к. она не имеет имени).

• Ко всему экрану (Display)
• К текущему ВЭкрану (Current Viewport)
• 2D (2D) — текущий вид (т. е. вид, установленный в активном видовом экране, который делится на части) распространяется на все новью видовые экраны;
• 3D (3D) — текущий вид устанавливается в одном из создаваемых видовых экранов, а в остальных система AutoCAD выбирает соответствующие ортогональные виды.

Поле Сменить вид на: (Change view to:) указывает на то, какой вид установить в основном видовом экране (доступны стандартные имена ортогональных и изометрических видов).

Рис. 9.22. Задание конфигурации неперекрывающихся видовых экранов

Выберите в перечне Стандартные конфигурации: (Standard viewports:), конфигурацию Три: выше (Three: Above), в поле Режим: (Setup:) установите 3D, а в поле Сменить вид на: (Change view to:) — ЮВ изометрию (SE Isometric). В качестве имени введите, например, Конф3 и закроите диалоговое окно кнопкой OK (OK). Графический экран разделится на три части (рис. 9.22).

Из трех образовавшихся видовых экранов только один является активным — это тот экран, в котором указатель мыши имеет вид перекрестия, а не стрелки (активный экран имеет еще и чуть более жирную рамку). В нашем случае активным стал верхний видовой экран. Если вам нужно активизировать другой экран, просто щелкните по нему с помощью левой кнопки мыши.

Обратите внимание на то, что в экранах установились разные ПСК (на это указывает вид пиктограмм системы координат): в верхнем и левом видовых экранах — МСК, а в правом — ПСК», плоскость XY которой параллельна собственному виду. Поэтому в зависимости от того, какой экран вы дальше выберете для построений (а они все равноправны), такая плоскость построений (а она определяется, в первую очередь, системой координат) и будет действовать. Попробуйте с помощью команды КРУГ (CIRCLE) построить цилиндр в левом и правом видовых экранах и увидите, как по-разному они расположатся в пространстве.

Рис. 9.23. Диалоговое окно Видовые экраны, вкладка Именованные ВЭкраны

Если вы захотите вернуться к одноэкранной конфигурации, то активизируйте тот видовой экран, вид из которого вы хотите оставить, и командой ВЭКРАН (VPORTS) откройте диалоговое окно Видовые экраны (Viewports). Во вкладке Новые ВЭкраны (New Viewports) (см. рис. 9.21) выберите конфигурацию Один (Single), а в поле Применить: (Apply To:) установите Ко всему экрану (Display). Другая возможность перейти к одному экрану — выбрать пункт Видовые экраны (Viewports), 1 ВЭкран (1 Viewport) падающего меню Вид (View).

Вкладка Именованные ВЭкраны (Named Viewports) (рис. 9.23) диалогового окна Видовые экраны (Viewports) позволяет вам выбрать конфигурацию видовых экранов из тех, которые ранее в вашем рисунке были сохранены с теми или иными именами. ‘

Каждый из созданных видовых экранов можно разделить на 1, 2, 3 или 4 части. Для этого используются вкладка Новые ВЭкраны (New Viewports) диалогового окна Видовые экраны (Viewports) или пункты Видовые экраны (Viewports), 2 (3, 4) ВЭкрана (2, 3, 4 Viewports) падающего меню Вид (View).

Смежные видовые экраны можно соединять в один. Например, на рис. 9.22 можно объединить левый и правый видовые экраны, причем в зависимости от выбора пользователя в объединенном видовом экране будет установлен вид из левого или из правого экранов. Для этого следует воспользоваться пунктом Видовые экраны (Viewports), Соединить (Join) падающего меню Вид (View).

В видовом экране (или во всем графическом экране, если он не разделен), можно устанавливать вид, задавая в этом экране направление взгляда и масштаб отображения. Виды, как и видовые экраны, могут именоваться и затем восстанавливаться по этим именам. Основными путями для осуществления этого являются команда ВИД (VIEW), а также панель инструментов Вид (View) (рис. 9.24).

Рис. 9.24. Панель инструментов Вид

• Именованные виды (Named Views) — вызывает диалоговое окно Вид (View);
• 6 кнопок стандартных ортогональных видов — Вид сверху (Top View), Вид снизу (Bottom View), Вид слева (Left View), Вид справа (Right View), Вид спереди (Front View) и Вид сзади (Back View);
• 4 кнопки стандартных изометрических видов — Юго-западная (ЮЗ) изо-метрия (SW Isometric View), Юго-восточная (ЮВ) изометрия (SE Isometric View), Северо-восточная (СВ) изометрия (NE Isometric View) и Северозападная (СЗ) изометрия (NW Isometric View);
• Камера (Camera) — задает направление взгляда с помощью точки камеры и точки направления взгляда.

Аналогом панели Вид (View) является групповая кнопка Именованные виды (Named Views) в панели Стандартная (Standard).

Рассмотрим диалоговое окно Вид (View) (рис. 9.25), открываемое кнопкой Именованные виды (Named Views) панели Вид (View).

Рис. 9.25. Диалоговое окно Вид, вкладка Именованные виды

• Имя (Name) содержит наименование вида;
• Вкладка (Location) — имя вкладки, к которой привязан вид (у нас пока это только Модель (Model), другие появятся в пространстве листа — см. гл. 10);
• ПСК (UCS) — имя системы координат, если она сохранена с видом;
• Перспектива (Perspective) — признак установки обычного или перспективного вида.

Над всеми видами можно выполнять операции удаления, переименования и установки вида текущим. Доступ к этим операциям осуществляется через контекстное меню, вызываемое щелчком правой кнопки мыши внутри списка видов. Один из видов в списке обязательно называется Текущий (Current).

Для того чтобы создать новый вид, нужно щелкнуть по кнопке Новый. (New. ), после чего открывается диалоговое окно Новый вид (New View) (рис. 9.26).

Рис. 9.26. Диалоговое окно Новый вид

В этом окне задается имя вида (в поле Имя вида: (View name:)), размеры вида (весь экран в случае выбора переключателя Текущий экран (Current display) или указываемая рамкой часть экрана в случае — Задать рамкой (Define window)). В поле Режимы ПСК (UCS Settings) с помощью соответствующего поля Имя ПСК: (UCS name:) можно задать имя ПСК и установить или сбросить флажок Сохранить ПСК с видом (Save UCS with view). Следует отметить, что установка точки зрения (т. е. направления взгляда) для сохраняемого вида должна быть сделана в текущем видовом экране до открытия диалоговых окон Новый вид (New View) и Вид (View).

Кнопка Подробности (Details) диалогового окна Вид (View) (см. рис. 9.25) выводит подробные характеристики вида в диалоговое окно Подробности о виде (View Details) (рис. 9.27).

Рис. 9.27. Диалоговое окно Подробности о виде

Поля в верхней части окна определяют размеры и наклон вида, а также направление взгляда. Поля средней части описывают параметры перспективы и параметры передней и задней секущих плоскостей. Секущие плоскости позволяют показывать в виде только ту часть модели, которая находится между передней и задней плоскостями.

Установка перспективы и секущих плоскостей выполняются командой ДВИД (DVIEW). Первый запрос команды:

Выберите объекты или Использовать DVIEWBLOCK>:

В ответ на запрос нужно указать объекты (несколько из тех, что присутствуют в модели), положение которых в достаточной мере продемонстрирует установку направления взгляда. При нажатии на клавишу по умолчанию демонстрация выполняется на стандартном блоке в форме домика. Далее:

Задайте опцию [Камера/Цель/Расстояние/Точки/ПАн/ПОказать/ВРащать/ СЕчение/СКрыть/ОТКл/ОТМенить]:

(Enter option [CArnera/TArget/Distance/POints/PAn/Zoom/TWist/CLip/Hide/Off/ Undo]:)

• Камера (Camera) — динамическое указание начальной точки для вектора камера-цель, определяющего направление взгляда;
• Цель (Target) — динамическое указание конечной точки для вектора камера-цель, определяющего направление взгляда;
• Расстояние (Distance) — ввод нового расстояния между камерой и целью, с одновременным включением перспективной проекции; шкала от 0х до 16х в верхней части экрана позволяет увеличивать расстояние до 16 раз от текущего;
• Точки (Points) — задание точек цели и камеры в координатах;
• ПАн (Pan) — перемещение вида без увеличения, с помощью двух точек вектора перемещения;
• ПОказать (Zoom) — задание коэффициента увеличения от Ох до 1бх, а также фокусного расстояния при включенной перспективе;
• ВРащать (Twist) — вращение и наклон вида относительно направления взгляда;
• СЕчение (Clip) — установка или отключение на виде секущих плоскостей;
• СКрыть (Hide) — подавление скрытых линий для выбранных объектов;
• ОТКл (Off) — отключает перспективную проекцию; для ее включения следует снова воспользоваться опцией Расстояние (Distance);
• ОТМенить (Undo) — отмена действия последней операции команды ДВИД (DVIEW).

Указание точки вместо выбора опций работает как указание точки для опции Цель (Target). В случае установки перспективной проекции пиктограмма системы координат в левом нижнем углу экрана меняет свою форму на знак перспективы (рис. 9.28).

Рис. 9.28. Перспективная проекция

Секущие плоскости могут устанавливаться как для перспективной проекции, так и для обычной, параллельной. На рис. 9.29 показан пример вида с установленными секущими плоскостями (не показаны часть параллелепипеда и часть нижнего цилиндра, изображенных на рис. 9.28).

Еще одна интересная возможность управления видом — команда 3-ОРБИТА (3DORBIT), которой соответствуют кнопка ЗМ орбита (3D Orbit) панели инструментов Стандартная (Standard) (рис. 9.30) и пункт ЗМ орбита (3D Orbit) падающего меню Вид (View).

Команда позволяет динамически изменять вид трехмерных объектов с помощью устройства указания. Если в момент вызова команды в рисунке были выбраны какие-то объекты, то в дальнейших манипуляциях участвуют только они. При отсутствии выбранных объектов динамическое изменение показывает новое положение всех видимых объектов рисунка (хотя при большом объеме рисунка это может происходить медленно).

Рис. 9.29. Установка секущих плоскостей вида

Рис. 9.30. Кнопка команды 3-ОРБИТА (3DORBIT)

На период работы команды 3-ОРБИТА (3DORBIT) знак ПСК изменяется на цветной знак трехмерных осей, а на виде появляется орбитальное кольцо (рис. 9.31).

Центр орбитального кольца совпадает с центром вида, вокруг которого пользователь может перемещать свою камеру. При движении устройства указания курсор (перекрестие) может принимать разные формы, что влияет на механизм вращения вида.

Если устройство указания находится внутри орбитального кольца, то курсор принимает форму сферы с двумя внешними окружностями-орбитами (рис. 9.32).

В этом случае нажатие левой кнопки мыши и перемещение курсора вращает вид вокруг точки цели. Вращение возможно во всех направлениях.

Если курсор находится вне орбитального кольца, он выглядит как сфера с внешней окружностью-стрелкой (рис. 9.33).

Рис. 9.31. Орбитальное кольцо

Рис. 9.32. Курсор в форме сферы с двумя внешними окружностями-орбитами

Рис. 9.33. Курсор в форме сферы с внешней окружностью-стрелкой

В этом случае нажатие левой кнопки мыши и перемещение курсора вращает вид вокруг оси, проходящей через центр орбитального кольца перпендикулярно экрану.

Если курсор находится на левом или правом малом кругах, расположенных в точках левого и правого квадрантов орбитального кольца, то он принимает форму сферы с горизонтальным эллипсом-стрелкой (рис. 9.34).

Рис. 9.34. Курсор в форме сферы с горизонтальным эллипсом-стрелкой

Нажатие левой кнопки мыши и перемещение курсора из этих точек вызывает вращение вида относительно вертикальной оси, проходящей через центр орбитального кольца.

Рис. 9.35. Курсор в форме сферы с вертикальным эллипсом-стрелкой

Если курсор находится на верхнем или нижнем малом кругах (квадрантах) орбитального кольца, он имеет форму маленькой сферы с вертикальным эллипсом-стрелкой (рис. 9.35).

Нажатие левой кнопки мыши и перемещение курсора из этих точек вызывает вращение вида относительно горизонтальной оси, проходящей через центр кольца.

Выход из команды 3-ОРБИТА (3DORBIT) — нажатие клавиш или . Во время работы команды можно воспользоваться контекстным меню, вызываемым нажатием правой кнопкой мыши (рис. 9.36).

Рис. 9.36. Контекстное меню команды 3-ОРБИТА (3DORBIT)

• Панорамирование (Pan) — перемещение вида с сохранением расстояния до рассматриваемых объектов;
• Зумирование (Zoom) — изменение фокусного расстояния при рассмотрении объектов, что приближает их к наблюдателю или отдаляет от него;
• Орбита (Orbit) — возврат в стандартный режим трехмерной орбиты после зумирования, панорамирования или вращения вида;
• Другие опции (More) — возможны опции: Регулировка расстояния (Adjust Distance), Повернуть камеру (Swivel Camera), Вращение по орбите (Continuous Orbit), Показать рамкой (Zoom Window), Показать границы (Zoom Extents), Регулировка секущих плоскостей (Adjust Clipping Planes), Передняя плоскость Вкл (Front Clipping On) и Задняя плоскость Вкл (Back Clipping On);
• Проекция (Projection) — выбор режима проецирования: Параллельная (Parallel) или Перспективная (Perspective);
• Раскрашивание (Shading Modes) — установка режима раскрашивания объектов: Каркас (Wireframe), Скрытие линий (Hidden), Плоское (Flat Shaded), По Гуро (Gouraud Shaded), Плоское, с кромками (Flat Shaded, Edges On) и По Гуро, с кромками (Gouraud Shaded, Edges On);
• Средства визуализации (Visual Aids) — возможны следующие опции: Компас (Compass), Сетка (Grid) и Пиктограмма ПСК (UCS Icon);
• Восстановить вид (Reset View) — восстановление на экране вида, предшествовавшего орбитальному режиму;
• Стандартные виды (Preset Views) — установка одного из шести стандартных ортогональных или четырех изометрических видов модели.

Большая часть этих опций соответствует операциям, выполняемым другими командами (например, командой ДВИД (DVIEW)) и рассмотренным выше. Остановимся на новых моментах.

Опция Вращение по орбите (Continuous Orbit) пункта Другие опции (More) контекстного меню позволяет перевести рисунок в режим постоянного вращения (для этого перемещением мыши с нажатой ее левой кнопкой надо указать направление вращения). Щелчок левой кнопкой останавливает постоянное вращение.

Рис. 9.37. Средства визуализации орбитального режима

Пункт меню Средства визуализации (Visual Aids) контекстного меню команды 3-ОРБИТА (3DORBIT) предназначена для вывода средств, облегчающих рассмотрение вида и ориентацию расположенных в нем объектов. Компас (Compass) изображает точками на экране три окружности, имитирующие три основные плоскости (XY, YZ и XZ). Установка опции Сетка (Grid) выводит клетчатую сетку, соответствующую сетке в зоне лимитов основной плоскости XY. Опция Пиктограмма ПСК (UCS Icon) изображает цветную трехмерную пиктограмму системы координат: ось Х имеет красный цвет, ось Y — зеленый, ось Z — синий (или голубой). На рис. 9.37 отображены все средства визуализации одновременно.

Рис. 9.38. Раскрашивание в орбитальном режиме

• Каркас (Wireframe) — объекты изображаются в виде совокупности отрезков и линий (кромок граней и тел), раскрашивание отсутствует;
• Скрытие линий (Hidden) — то же, что и Каркас (Wireframe), но линии, относящиеся к задним граням (невидимые), не отображаются;
• Плоское (Flat Shaded) — грани многоугольников раскрашиваются цветом, но с низкой плавностью раскраски;
• По Гуро (Gouraud Shaded) — грани многоугольников раскрашиваются цветом; переходы граней сглаживаются с помощью оттенков; плавность раскраски в этом случае выше, чем в предыдущей опции;
• Плоское, с кромками (Flat Shaded, Edges On) — комбинируются опции Каркас (Wireframe) и Плоское (Flat Shaded) (при раскрашивании линии каркасов просвечивают);
• По Гуро, с кромками (Gouraud Shaded, Edges On) — комбинируются опции Каркас (Wireframe) и По Гуро (Gouraud Shaded).

На рис. 9.38 приведен пример орбитального режима с раскраской.

В панели инструментов ЗМ орбита (3D Orbit) (рис. 9.39) собраны кнопки операций, аналогичных операциям, рассмотренным выше.

Рис. 9.39. Панель инструментов ЗМ орбита

• ЗМ панорамирование (3D Pan) — 3-ПАН (3DPAN)
• ЗМ зумирование (3D Zoom) — 3-ПОКАЗАТЬ (3DZOOM)
• ЗМ орбита (3D Orbit) — 3-ОРБИТА (3DORBIT)
• ЗМ непрерывная орбита (3D Continuous Orbit) — 3-ПОРБИТА (3DCORBIT)
• ЗМ шарнир (3D Swivel) — 3-ШАРНИР (3DSWIVEL)
• ЗМ регулировка расстояния (3D Adjust Distance) — 3-РАССТ (3DDISTANCE)
• ЗМ секущие плоскости (3D Adjust Clip Planes) — 3-СЕКПЛ (3DCLIP) Передняя секущая Вкл/Откл (Front Clip On/Off) Задняя секущая Вкл/Откл (Back Clip On/Off)

Последние две кнопки являются частным случаем команды ДВИД (DVIEW) (опция СЕчение (Clip)). Раскрывающийся список в правой части панели инструментов ЗМ орбита (3D Orbit) позволяет устанавливать именованные виды.

Команда ПЛАН (PLAN) дает возможность установить вид по нужной ПСК:

Задайте опцию [Текущая/Пск/Мир] < Текущая >:

(Enter an option [Current ucs/Ucs/World] < Current>🙂

Три опции данной команды позволяют устанавливать вид по текущей ПСК, именованной ПСК и МСК. Текущая ПСК при этом остается прежней.

Еще одна возможность установить нестандартный вид (направление взгляда) — команда ТЗРЕНИЯ (VPOINT). Эта команда выдает запрос:

*** Переключение в МСК ***

Текущее направление взгляда: VIEWDIR= .

Задайте точку зрения или [Повернуть] :

(*** Switching to the WCS ***

Current view direction: VIEWDIR= .

Specify a view point or [Rotate] 🙂

Если в ответ на запрос указать точку, то она аналогично точке положения камеры в команде ДВИД (DVIEW) задаст направление взгляда. Если выбрать опцию Повернуть (Rotate), то будут запрошены углы установки направления взгляда: сначала угол в плоскости XY относительно оси X, а затем угол относительно плоскости XY.

Опция вызывает условную схему с компасом и тройкой осей (рис. 9.40).

Рис. 9.40. Задание точки зрения с помощью компаса и тройки осей

В правом верхнем углу высвечивается двумерное изображение глобуса, причем центр глобуса соответствует северному полюсу, внутренняя окружность — экватору, а внешняя окружность — южному полюсу. При движении маленького перекрестия по глобусу тройка осей отражает соответствующую текущему положению перекрестия точку зрения (направление взгляда).

9.3. Трехмерные полилинии

Особым трехмерным объектом является трехмерная полилиния, которая состоит из связанных прямолинейных сегментов, но вершины сегментов могут иметь любые координаты трехмерного пространства. Трехмерная полилиния, в отличие от двумерной, не лежит, как правило, в единой плоскости трехмерного пространства и строится с помощью команды 3-ПЛИНИЯ (3DPOLY). Первый запрос этой команды:.

Начальная точка полилинии:

(Specify start point of polyline:)

Нужно указать трехмерную точку, которая станет начальной точкой полилинии. Далее выдается повторяющийся запрос:

Конечная точка сегмента или [Отменить]:

(Specify endpoint of line or [Undo I:)

Рис. 9.41. Трехмерная полилиния

После указания третьей точки форма запроса немного меняется, т. к. добавляется опция замыкания:

Конечная точка сегмента или [Замкнуть/Отменить]:

(Specify endpoint of line or [Close/Undo]:)

Завершается ввод точек либо нажатием клавиши , либо опцией Замкнуть (Close).

Для редактирования трехмерных полилиний используется та же команда ПОЛРЕД (PEDIT), что и для двумерных полилиний. Но запрос опций редактирования для трехмерной линии несколько беднее:

Задайте опцию [Замкнуть/Вершина/СПлайн/Убрать сглаживание/Отменить]:

(Enter an option [Close/Edit vertex/Spline curve/Decurve/Urulo/eXit]:)

Перечисленные опции похожи на опции редактирования двумерных полилиний, которые рассмотрены в разд. 3.3. На рис. 9.41 и 9.42 приведен пример трехмерной полилинии до и после сглаживания трехмерным сплайном.

Рис. 9.42. Сглаживание трехмерной полилинии сплайном

Рассмотренная в гл. 2 команда СПЛАЙН (SPLINE) допускает использование трехмерных точек. В результате строится трехмерный сплайн.

9.4. Тонирование

Для реалистического представления трехмерных моделей в системе AutoCAD предусмотрено несколько операций. В разд. 9.J мы уже познакомились с командой СКРЫТЬ (HIDE). В команде ДВИД (DVIEW) тоже предусмотрена опция для скрытия невидимых линий.

Команда 3-ОРБИТА (3DORBIT), приведенная в предыдущем разделе, позволяла пользоваться раскрашиванием объектов. Аналогичные возможности предоставляет пункт Раскрашивание (Shade) падающего меню Вид (View). Все виды раскрашивания собраны также в соответствующие кнопки панели инструментов Раскрашивание (Shade). Все кнопки данной панели являются вариантами команды РЕЖИМРАСК (SHADEMODE). Сама панель и некоторые варианты раскрашивания приведены на рис. 9.43.

Рис. 9.43. Варианты раскрашивания

Рис. 9.44. Упрощенное тонирование

Более интересной возможностью получения реалистических изображений трехмерных объектов является операция тонирования. Тонирование дает возможность помимо обычного удаленного источника освещения, лучи которого направлены перпендикулярно экрану, использовать и другие — точечные и рассеянные. Поверхностям объектов можно назначать также свойства материалов. В качестве специальных эффектов возможны туман и фон (в том числе из готового растрового изображения). Операции тонирования появились в системе после интеграции AutoCAD с существовавшим ранее пакетом AutoVision.

Все команды тонирования собраны в пункте Тонирование (Render) падающего меню Вид (View), а также в одноименной панели инструментов Тонирование (Render), приведенной на рис. 9.44.

• Скрыть линии (Hide) — изображение трехмерной модели с подавлением скрытых линий (команда СКРЫТЬ (HIDE));
• Тонировать (Render) — выполнение реалистичного тонированного изображения трехмерной модели (команда ТОНИРОВАТЬ (RENDER));
• Сцены (Scenes) — управление сценами (сцена — совокупность вида и источников освещения) в пространстве модели (команда СЦЕНА (SCENE));
• Источники света (Lights) — управление источниками освещения (команда СВЕТ (LIGHT));
• Материалы (Materials) — управление материалами для тонирования (команда МАТЕРИАЛ (RMAT));
• Библиотека материалов (Materials Library) — выполнение импорта и экспорта материалов (команда БИБМАТ (MATLIB));
• Наложить текстуру (Mapping) — наложение текстур (привязка материалов к поверхности, команда НАЛТЕК (SETUV));
• Фон (Background) — задание фона (команда ФОН (BACKGROUND));
• Туман (Fog) — управление туманом (команда ТУМАН (FOG));
• Новый ландшафт (Landscape New) — вставка элементов ландшафта (изображений кустов, деревьев, людей и т. п., команда ЛАНДНОВЫЙ (LSNEW));
• Редактировать ландшафт (Landscape Edit) — редактирование элементов ландшафта (команда ЛАНДРЕД (LSEDIT));
• Библиотека ландшафтов (Landscape Library) — выполнение работы с библиотекой элементов ландшафта (команда ЛАНДБИБ (LSLIB));
• Режимы тонирования (Render Preferences) — задание режимов тонирования (команда РЕЖИМТОН (RPREF));
• Статистика (Statistics) — вывод статистических данных о тонировании (команда СТАТ (STATS)).

Команда СКРЫТЬ (HIDE), соответствующая первой кнопке панели Тонирование (Render), уже рассмотрена выше. Команда ТОНИРОВАТЬ (RENDER), соответствующая второй кнопке, выполняет тонирование, для установок параметров которого открывает диалоговое окно Тонирование (Render) (рис. 9.45).

Рис. 9.45. Диалоговое окно Тонирование

Расположенная в нижней части окна кнопка Тонирование (Render) закрывает окно и выполняет непосредственное тонирование.

• Выбирать объекты (Query for Selections) — задается прямое указание тонируемых объектов;
• Задать область тонирования (Crop Window) — выполняется задание области тонирования (флажок доступен только в том случае, если в поле Вывод (Destination) из списка выбран пункт Окно (Render Window));
• Без диалога (Skip Render Dialog) — задается тонирование всего видового экрана, без диалога;

Поле Масштаб символа источника: (Light Icon Scale:) задает масштаб блока, используемого для обозначения источника света, а поле Угол сглаживания:

(Smoothing Angle:) — максимальное значение угла между гранями, при котором система AutoCAD сглаживает их края (по умолчанию — 45 градусов).

• Плавное (Smooth Shade) — определяет плавный переход между гранями многогранной поверхности (путем смешивания цветов граней);
• С материалами (Apply Materials) — ‘осуществляет использование присвоенных материалов; при сброшенном же флажке применяется стандартный материал •ГЛОБАЛЬНЫЙ* (*GLOBAL*);
• С тенями (Shadows) — задает генерацию теней для двух типов тонирования: Фотореалистичное (Photo Real) и Трассировка луча (Photo Raytrace);
• Кэширование (Render Cache) — указывает на использование кэш-файла для тонирования, что ускоряет повторное выполнение операции тонирования.

Рис. 9.46. Фотореалистическое тонирование

В этом же поле находится кнопка Дополнительно (More Options), которая выполняет дополнительные настройки, рассмотренные ниже.

• Видовой экран (Viewport) — вывод в видовой экран;
• Окно (Render Window) — вывод результата в специальное окно Render;
• Файл (File) — запись в файл.

Кнопка Дополнительно (More Options) этого же поля открывает диалоговое окно указания параметров файла, но только в том случае, если в списке опций задан вывод в файл.

Поле Проба (Sub Sampling) с помощью раскрывающегося списка определяет пробу тонирования на ускоренном варианте: от 1:1 (лучше качество, но медленнее) до 8:1 (быстрее, но качество хуже). Кнопка Фон (Background) выполняет открытие окна задания фона, а кнопка Туман/Затемнение (Fog/Depth Cue) — диалогового окна задания затемняющих эффектов.

Рис. 9.47. Тонирование методом трассировки луча

Параметр поля Тип тонирования: (Rendering Type:), как уже было сказано, задает алгоритм выполнения тонирования. На рис. 9.44 показан вариант Уп рощенное (Render), а на рис. 9.46 и 9.47 соответственно варианты Фотореалистичное (Photo Real) и Трассировка луча (Photo Raytrace).

Рис. 9.48. Диалоговое окно Параметры фотореалистичного тонирования

Рис. 9.49. Диалоговое окно Параметры тонирования методом трассировки луча

В случае выбора в поле Тип тонирования: (Rendering Type:) (см. рис. 9.45) варианта Фотореалистичное (Photo Real) в поле Параметры тонирования (Rendering Options) становится доступной кнопка Дополнительно. (More Options. ), которая вызывает открытие диалогового окна Параметры фотореалистичного тонирования (Photo Real Render Options) (рис. 9.48). Это диалоговое окно позволяет управлять особенностями алгоритма тонирования.

Практически аналогичное диалоговое окно открывается после нажатия этой же кнопки Дополнительно. (More Options. ) для типа тонирования Трассировка луча (Photo Raytrace) (рис. 9.49).

Другие опции будут понятны после рассмотрения оставшихся кнопок панели инструментов Тонирование (Render) (см. рис. 9.47) и соответствующих им команд AutoCAD.

Команда СЦЕНА (SCENE) вызывает открытие диалогового окна Сцены (Scenes) (рис. 9.50), которое управляет именованными сценами текущего рисунка.

Рис. 9.50. Диалоговое окно Сцены

Понятие сцена включает в себя вид и источники света. В левой части окна Сцены (Scenes) находится перечень именованных сцен. Если сцены не задавались, то список содержит только строку *НЕТ* (*NONE*), которая соответствует текущей сцене, состоящей из текущего вида и всех источников света.

Рис. 9.51. Диалоговое окно Новая сцена

Кнопки Изменить. (Modify. ) и Удалить (Delete) позволяют соответственно изменить или удалить выбранную сцену рисунка. Кнопка Новый. (New. ) вызывает диалоговое окно Новая сцена (New Scene) (рис. 9.51), предназначенное для формирования новой сцены.

Для создания новой сцены нужно в этом диалоговом окне в поле Виды (Views) отметить имя одного нужного вам вида, а в поле Источники (Lights) — имена всех необходимых источников света (об источниках освещения речь пойдет ниже). Держите нажатой клавишу , если хотите к уже выбранным источникам добавить еще и другие. В поле Имя сцены: (Scene Name:) вводится имя, присваиваемое новой сцене.

Команда СВЕТ (LIGHT) позволяет добавлять к рисунку новые источники освещения, которые могут быть четырех типов: рассеянный свет, удаленный источник, точечный источник и прожектор. Рассеянный свет — это аналог фонового освещения, которое можно либо выключить, либо изменять его интенсивность. Слишком сильный рассеянный свет может совсем размыть контуры тонируемых объектов.

Удаленный источник прямолинейно распространяет свет в одном направлении, и интенсивность света не меняется с расстоянием. Удаленный источник может использоваться, например, для имитации солнечного света.

Точечный источник испускает свет во всех направлениях, и его интенсивность падает с удалением от источника. С помощью точечных источников хорошо имитируются электрические лампы (например, при создании моделей помещений).

Лучи света от прожектора идут в заданном направлении, образуя конус, что создает на освещаемых объектах яркие световые пятна и зоны спада освещенности вокруг световых пятен. Угол конуса, соответствующего световому пятну, должен быть меньше угла полного светового конуса, включающего в себя конус светового пятна и зону спада освещенности. Оба угла (угол полного светового конуса и угол конуса, соответствующего яркому пятну) должны находиться между 0 и 160 градусами.

Все источники света (кроме рассеянного света) отмечаются в рисунке изображениями блоков (рис. 9.52).

Рис. 9.52. Изображения блоков, соответствующих точечному источнику, удаленному источнику и прожектору

Команда СВЕТ (LIGHT) вызывает диалоговое окно Источники света (Lights) (рис. 9.53).

Правое поле Рассеянный свет (Ambient Light) этого диалогового окна позволяет настроить интенсивность (шкала Интенсивность (Intensity)) и цвет (поле Цвет (Color)) общего рассеянного света.

Рис. 9.53. Диалоговое окно Источники света

Левое поле Источники: (Lights:) содержит список всех именованных источников света данного рисунка. Справа от этого поля находятся кнопки Изменить. (Modify. ), Удалить (Delete) и Выбор (Select <), которые позволяют соответственно изменять, удалять и выбирать мышью источник света.

Рис. 9.54. Диалоговое окно Новый точечный источник света

Кнопка Новый. (New. ) служит для создания нового источника света. Но перед тем как на нее нажать, нужно в списке справа от нее выбрать тип источника: Точечный (Point Light), Удаленный (Distant Light) или Прожектор (Spotlight). Для точечного источника кнопка Новый. (New. ) открывает диалоговое окно Новый точечный источник света (New Point Light) (рис. 9.54).

В этом окне в поле Имя источника: (Light Name:) нужно ввести имя источника света (до 8 символов длиной). Поле Интенсивность: (Intensity:) позволяет с помощью скользящей шкалы указать интенсивность нового источника. Размещенная в поле Положение (Position) кнопка Показать. (Show. ) выводит на экран координаты создаваемого источника света по умолчанию. Задать реальные координаты точки установки источника можно с помощью кнопки Изменить (Modify <), которая временно закрывает диалоговое окноНовый точечный источник света (New Point Light) для того, чтобы пользователь задал положение точки с источником света.

Поле Цвет (Color) задает цвет для источника. Цвет можно указать либо комбинацией значений насыщенности трех основных цветов (красного, зеленого и синего), или выбрать его из палитры (кнопка Выбрать из палитры. (Select Custom Color. )), либо выбрать из стандартного окна индекса цветов AutoCAD (кнопка Выбор из ИЦА. (Select from ACI. )).

• Нет (None) — спада интенсивности нет, т. е. источник одинаково освещает и ближние, и дальние объекты;
• Линейная инверсия (Inverse Linear) — уменьшение интенсивности происходит пропорционально расстоянию от источника;
• Квадратичная инверсия (Inverse Square) — спад интенсивности пропорционален квадрату расстояния.

Рис. 9.55. Диалоговое окно Параметры теней

В поле Тени (Shadows) можно установить флажок Включить (Shadow On), после чего при тонировании добавляются тени от объектов. Характеристики теней управляются с помощью кнопки Параметры теней. (Shadow Options. ), открывающей одноименное диалоговое окно Параметры теней (Shadow Options) (рис. 9.55).

Установленный флажок Объемные тени/Течи трассировки луча (Shadow Volumes/Ray Traced Shadows) этого диалогового окна указывает системе, что для фотореалистичного тонирования нужно генерировать объемные тени, а для тонирования методом трассировки луча — лучевые тени. Остальные параметры при этом пользователю недоступны.

• Размер карты теней (Shadow Map Size) — задает размер стороны карты теней (в пикселах, допустимые значения — от 64 до 4096); чем больше размер, тем точнее получаются тени, но тем дольше они рассчитываются;
• Мягкость теней: (Shadow Softness:) — задает коэффициент мягкости теневых переходов, принимает значения от 1 до 10, но лучшие результаты достигаются в диапазоне от 2 до 4;

Рис. 9.56. Тонирование в условиях двух точечных источников

На рис. 9.56 показан результат тонирования цилиндрического объекта при двух точечных источниках, установленных внутри прямоугольных ящиков.

После закрытия диалогового окна Новый точечный источник света (New Point Light) возвращаемся в диалоговое окно Источники света (Lights) (см. рис. 9.53). В качестве нового источника можно выбрать Удаленный (Distant Light). Тогда при нажатии на кнопку Новый. (New..) открывается диалоговое окно Новый удаленный источник света (New Distant Light) (рис. 9.57).

Рис. 9.57. Диалоговое окно Новый удаленный источник света

Поля Имя источника: (Light Name:), Интенсивность: (Intensity:), Цвет (Color) и Тени (Shadows) идентичны одноименным полям диалогового окна Новый точечный источник света (New Point Light). Кнопка Положение солнца (Sun Angle Calculator) вызывает открытие диалогового окна Положение солнца (Sun Angle Calculator) (рис. 9.58), в котором можно определить положение солнца в конкретное время конкретного географического места.

В этом окне кнопка Географическое положение. (Geographic Location. ) позволит в свою очередь открыть диалоговое окно Географическое положение (Geographic Location) (рис. 9.59) для определения широты и долготы нужной местности с использованием карты и списка городов. Вычисленные значения автоматически передаются в предыдущее окно.

Рис. 9.58. Диалоговое окно Положение солнца

Рис. 9.59. Диалоговое окно Географическое положение

Поля Азимут: (Azimuth:) и Возвышение: (Altitude:) диалогового окна Новый удаленный источник света (New Distant Light) (см. рис. 9.57) задают положение удаленного источника в географических координатах. Поле Направление луча (Light Source Vector) позволяет отобразить или ввести координаты вектора источника света.

Если в диалоговом окне Источники света (Lights) (см. рис. 9.53) в качестве нового источника в раскрывающимся списке выбрать Прожектор (Spotlight), то при нажатии кнопки Новый. (New. ) открывается диалоговое окно Новый прожектор (New Spotlight) (рис. 9.60).

Рис. 9.60. Диалоговое окно Новый прожектор

Данное окно в большей своей части нам уже знакомо по аналогичным окнам для точечного и удаленного источников света (см. рис. 9.54 и 9.57). Новыми являются поля Яркое пятно: (Hotspot:) и Полный конус: (Falloff:). Как уже было сказано выше, яркое пятно является основной частью полного конуса, образуемого лучом прожектора. Поэтому величина, указываемая для яркого пятна в градусах, не должна превышать величины, заданной для полного конуса. По умолчанию величина яркого пятна равна 44 градусам, а полного конуса — 45. В любом случае обе величины должны лежать в диапазоне от 0 до 160 градусов.

В диалоговом окне Источники света (Lights) (см. рис. 9.53) осталась нерассмотренной лишь одна кнопка Направление па север. (North Location. ). Эта кнопка позволяет определить направление на север для любой именованной ПСК, используемой вами. При нажатии на кнопку вызывается открытие одноименного диалогового окна Направление на север (North Location) (рис. 9.61), в котором можно задать угол требуемого направления.

Следующей командой, которая соответствует пятой кнопке панели инструментов Тонирование (Render) (см. рис. 9.56), является команда МАТЕРИАЛ (RMAT), назначающая материалы построенным объектам. Команда вызывает диалоговое окно Материалы (Materials) (рис. 9.62).

В левой части окна в поле Материалы: (Materials:) приводится список материалов, загруженных в текущий рисунок. Один материал, который называется «ГЛОБАЛЬНЫЙ* (*GLOBAL*), обязательно присутствует в рисунке и присваивается всем объектам, имеющим поверхности или тела, по умолчанию. Все остальные материалы надо импортировать с помощью команды БИБМАТ (MATLIB) или с помощью кнопки Библиотека материалов. (Materials Library. ), которые вызывают диалоговое окно Библиотека материалов (Materials Library) (рис. 9.63).

Рис. 9.61. Диалоговое окно Направление на север

Рис. 9.62. Диалоговое окно Материалы

В левой части этого окна также приводится перечень материалов, уже импортированных в текущий рисунок. Этот перечень можно очистить с помощью кнопки Очистить (Purge) или сохранить в виде отдельного файла библиотеки материалов с расширением mli (с помощью кнопки Сохранить как. (Save As. ) поля Текущий рисунок (Current Drawing)). В правом верхнем углу в раскрывающемся списке поля Текущая библиотека (Current Library) находится имя текущей библиотеки, а под ним выводится список ее материалов. По умолчанию используется стандартная библиотека AutoCAD с именем render.mli (расширение mli обязательно). Если нужно открыть другую библиотеку, то для этого следует воспользоваться кнопкой Открыть. (Open. ).

Рис. 9.63. Диалоговое окно Библиотека материалов

Если в перечне материалов текущей библиотеки отметить материал и нажать кнопку Просмотр (Preview) в центре диалогового окна, то в поле просмотра вы увидите, как указанный материал будет выглядеть на поверхности объекта. В качестве такого условного объекта могут быть выбраны Сфера (Sphere) или Куб (Cube), которые выбираются из раскрывающегося списка, расположенного под кнопкой Просмотр (Preview). На рис. 9.63 показан просмотр материала 3D CEL ТЕХТМАР на сфере.

Импорт материалов выполняется по следующей схеме. Нужный вам материал отмечается в списке материалов текущей библиотеки материалов и затем с помощью кнопки ( <-Import) передается в список материалов текущего рисунка. Если вы хотите какой-то из материалов текущего рисунка перенести в текущую библиотеку (если такого материала в ней нет), то для этого воспользуйтесь кнопкойЭкспорт-> (Export->). После экспорта в библиотеку необходимого материала ее можно сохранить с помощью кнопки Сохранить (Save).

Кнопка Удалить (Delete) дает возможность удалить материал из перечня материалов, загруженных в рисунок.

По окончании импорта всех выбранных вами материалов нужно закрыть окно Библиотека материалов (Materials Library) с помощью кнопки ОК (ОК). После этого система AutoCAD вновь открывает диалоговое окно Материалы (Materials) (см. рис. 9.62).

В окне Материалы (Materials) также имеется возможность просмотра материала на поверхности сферы или куба с помощью кнопки Просмотр (Preview). Кнопка Изменить. (Modify. ) позволяет для отмеченного материала вызвать диалоговое окно Изменение стандартного материала (Modify Standard Material) (рис. 9.64) и поменять для него те или иные характеристики.

Рис. 9.64. Диалоговое окно Изменение стандартного материала

• Цвет/Текстура (Color/Pattern) — осуществляется настройка основного цвета материала (диффузное отражение); управляется полями Значение: (Value:) и Цвет (Color);
• Рассеяние (Ambient) — выполняется настройка цвета, отражаемого поверхностью при освещении ее рассеянным светом; управляется полями Значение: (Value:) и Цвет (Color);
• Отражение (Reflection) — осуществляется настройка цвета бликов на отражающей поверхности; управляется полями Значение: (Value:) и Цвет (Color);
• Шероховатость (Roughness) — выполняется настройка степени шероховатости (блики меньше на более гладкой поверхности);
• Прозрачность (Transparency) — выполняется настройка прозрачности; управляется полем Значение (Value); в поле Имя файла: (File Name:) можно задать имя файла текстуры;
• Преломление (Refraction) — осуществляется настройка степени преломления лучей при отражении (только при тонировании методом трассировки лучей); управляется полем Значение: (Value:);
• Выдавливание (Bump Map) — выполняется имитация эффекта выдавливания; имя файла текстуры задается в поле Имя файла: (File Name:).

Кнопка Копировать. (Duplicate) диалогового окна Материалы (Materials) (см. рис. 9.62) копирует материал для создания на его основе нового материала. Кнопка Новый. (New. ) вызывает специальное окно для описания характеристик нового материала.

Каждый материал может иметь один из четырех типов, который устанавливается в раскрывающемся списке под кнопкой Новый. (New. ): Стандартный (Standard), Гранит (Granite), Мрамор (Marble), Дерево (Wood). В отличие от стандартного, каждый из оставшихся трех типов привносит свои оттенки (гранита, мрамора или дерева). В случае установки типа, не являющегося стандартным, диалоговое окно Изменение стандартного материала (Modify Standard Material) (см. рис. 9.64) меняет свое название (например, для типа Гранит (Granite) окно будет называться Изменение материала Гранит (Modify Granite Material)).

Кнопка Выбор (Select) диалогового окна Материалы (Materials) (см. рис. 9.62) позволяет определять материал, присвоенный ранее объекту рисунка. После нажатия на эту кнопку AutoCAD временно закрывает диалоговое окно Материалы (Materials) и предлагает указать в рисунке объект. Затем снова открывается окно Материалы (Materials), но с отмеченным в списке именем материала того объекта, который вы только что указали.

Для присвоения материала нужно его сначала отметить в списке, а затем нажать на кнопку Присвоить (Attach <). Система AutoCAD закроет окноМатериалы (Materials) и запросит объекты. После указания объектов и нажатия на клавишу выбранные материалы будут присвоены и AutoCAD снова откроет окно Материалы (Materials) для продолжения работы.

Если необходимо снять присвоенный объекту материал и вернуть значение по умолчанию, то нужно воспользоваться кнопкой Снять (Detach <).

Есть еще две возможности присвоения материала: по цвету и по слою. Кнопка По ИЦА. (By ACI) связывает номер цвета в индексе цветов AutoCAD (ИЦА) с материалом, а кнопка По слою. (By Layer. ) связывает с материалом слой.

На рис. 9.65 приведен пример тонирования с использованием материалов LITEWOOD SHINGLS и BLUE GLASS. Последний материал имитирует эффект прозрачности стекла.

Рис. 9.65. Тонирование с применением материалов

Рис. 9.66. Диалоговое окно Фон

Команда НАЛТЕК (SETUV) и соответствующая ей кнопка Наложить текстуру (Mapping) панели инструментов Тонирование (Render), расположенная седьмой слева (см. рис. 9.56), позволяют накладывать текстуры с достижением эффектов специального проектирования (цилиндрического, сферического и др.) растровых изображений на поверхность объекта.

Команда ФОН (BACKGROUND) служит для создания фона при тонировании и при своем выполнении открывает диалоговое окно Фон (Background) (рис. 9.66).

Рис. 9.67. Тонирование с фоном

• Сплошной (Solid) — задает одноцветный фон (может быть и фонoм AutoCAD);
• Переход (Gradient) — определяет переливающийся фон из двух или трех цветов;
• Изображение (Image) — задает фон из растрового файла;
• Слияние (Merge) — определяет в качестве фона содержимое видового экрана (возможно только, если в диалоговом окне Тонирование (Render) (см. рис. 9.45) в поле Вывод (Destination) выбрана опция Видовой экран (Viewport)); в этом случае видны и те объекты, которые при обычном тонировании исчезают.

На рис. 9.67 приведен пример тонирования с использованием в качестве фона файл растрового изображения.

Команда ТУМАН (FOG) позволяет достигать эффектов типа тумана. Команда вызывает диалоговое окно Туман/Затемнение (Fog/Depth Cue) (рис. 9.68).

Рис. 9.68. Диалоговое окно Туман/Затемнение

В этом окне, если вам необходимо тонировать с туманом, нужно установить флажок Включить туман (Enable Fog), иначе остальные поля вам будут не доступны. Настройка цвета и интенсивности тумана выполняется соответствующими кнопками диалогового окна.

Команда ЛАНДНОВЫЙ (LSNEW) дает возможность при тонировании добавлять элементы ландшафта (стандартных изображений кустов, деревьев, людей, знаков). Команда вызывает диалоговое окно Новый ландшафт (Landscape New) (рис. 9.69).

В данном диалоговом окне нужно выбрать имя элемента ландшафта из левого поля. Кнопка Просмотр (Preview) позволяет просмотреть выбранный элемент. Перед вставкой задаются параметры изображения (поле Геометрия (Geometry)) и размеры (поле Высота: (Height:)).

Рис. 9.69. Диалоговое окно Новый ландшафт

Рис. 9.70. Тонирование с элементами ландшафта

Команда ЛАНДРЕД (LSEDIT) дает пользователю возможность изменять параметры вставленного элемента ландшафта, а команда ЛАНДБИБ (LSLIB) — просматривать, изменять и добавлять элементы, которые сохраняются в библиотеке ландшафтов.

Команда РЕЖИМТОН (RPREF) позволяет устанавливать режимы тонирования в диалоговом окне, которое отличается от диалогового окна Тонирование (Render) (см. рис. 9.45) только тем, что не имеет кнопки Тонирование (Render).

Команда СТАТ (STATS) выводит в диалоговое окно Статистика (Statistics) (рис. 9.71) статистические данные о последнем тонировании.

Рис. 9.71. Диалоговое окно Статистика

9.5. Грани и сети

Для того чтобы при тонировании поверхности объектов были непрозрачными, они должны быть созданы специальным образом. Мы уже знаем, что у цилиндра (выдавленного круга) все поверхности являются непрозрачными при скрытии невидимых линий, а вот у выдавленной полилинии в форме прямоугольника непрозрачны только боковые стенки. Сам прямоугольник не является сплошным плоским объектом и фактически имеет только контур, без внутренности.

Для непрозрачных треугольников и четырехугольников в AutoCAD есть специальный объект — грань. Непрерывно расположенные грани могут объединяться в «сеть». Поверхности очень многих трехмерных объектов могут быть представлены в виде сетей. Сеть хотя и является приближенным представлением объекта, но дает достаточно много информации о его форме и размерах. Для примера выберем в падающем меню Рисование (Draw) пункт Поверхности (Surfaces), 3M поверхности. (3D Surfaces. ). На экране появится диалоговое окно 3M объекты (3D Objects) (рис. 9.72).

Рис. 9.72. Диалоговое окно 3M объекты

В этом окне доступны 9 объектов (3M ящик (Box3d), Пирамида (Pyramid), Клин (Wedge), Купол (Dome), Сфера (Sphere), Конус (Cone), Top (Torus), Чаша (Dish) и Сеть (Mesh)), которые после задания параметров будут построены в текущем рисунке поверхностями в виде сетей с четырехугольными и треугольными ячейками. Все клетки (ячейки) таких поверхностей непрозрачны для операций скрытия линий и тонирования.

В панели инструментов Поверхности (Surfaces) (рис. 9.73) собраны кнопки всех основных операций с гранями и сетями.

Рассмотрим кнопки этой панели слева направо. Первая кнопка — 2М фигура (2D Solid) (рис. 9.74) — вызывает команду рисования плоских четырехугольников ФИГУРА (SOLID), описанную в разд. 2.18.

Команда строит примитивы, называемые ФИГУРА (SOLID). Фигуры обладают дополнительным свойством, благодаря чему их кнопка включена в панель Поверхности (Surfaces), — они являются непрозрачными. Фигура является плоским (двумерным) объектом и располагается в плоскости, параллельной плоскости XY текущей системы координат.

Рис. 9.73. Панель инструментов Поверхности

Рис. 9.74. Кнопка команды ФИГУРА (SOLID)

Команда 3-ГРАНЬ (3DFACE), которой соответствуют кнопка ЗМ грань (3D Face) (рис. 9.75) панели инструментов Поверхности (Surfaces) и пункт Поверхность (Surface), ЗМ грань (3D Face) падающего меню Рисование (Draw), строит также четырехугольные примитивы, но они являются уже трехмерными объектами, вершины которых могут не лежать в одной плоскости.

Рис. 9.75. Кнопка команды 3-ГРАНЬ (3DFACE)

Первый запрос команды 3-ГРАНЬ (3DFACE) выглядит так:

Первая точка или [Невидимая]:

(Specify first point or [Invisible]:)

Если выбрать опцию Невидимая (Invisible), то кромка грани, идущая из первой точки во вторую, будет невидимой (это полезно в трехмерных моделях). После выбора этой опции AutoCAD повторит запрос первой точки. Если задана первая точка, то выводится следующий запрос:

Вторая точка или [Невидимая]:

(Specify second point or [Invisible]:)

Здесь выбор опции Невидимая (Invisible) будет означать, что кромка между второй и третьей точками будет невидимой. После ввода второй точки:

Третья точка или [Невидимая] >:

(Specify third point or [Invisible] 🙂

Если в этот момент времени нажать на клавишу , то команда закончит свою работу. Далее после ввода третьей точки:

Четвертая точка или [Невидимая] :

(Specify fourth point or [Invisible] 🙂

В этот момент нажатие на клавишу создает треугольную грань (т. е. четвертая и третья вершины совпали). А после указания четвертой точки снова выдается запрос о третьей точке (в качестве первой и второй точек следующей грани будут взяты третья и четвертая точки предыдущей). Если неправильно задан обход вершин грани, то грань может получиться перекрученной. В этом случае нужно поменять местами третью и четвертую точки. На рис. 9.76 приведен пример построения граней.

Рис. 9.76. Пример построения граней

Для удобства на рисунке еще построен цилиндр (на экране он синего цвета) и на всех видовых экранах выполнено скрытие невидимых линий. На рисунке видно, что грани являются непрозрачными. Грани можно редактировать с помощью ручек. Возможны грани, все кромки которых невидимы, однако при скрытии невидимых линий такие грани будут закрывать расположенные под ними объекты.

Команда КРОМКА (EDGE), которой соответствует кнопка Кромки (Edges) панели инструментов Поверхности (Surfaces) (рис. 9.77), дает возможность менять видимость кромок граней и сетей.

Кнопки с 3-й по 10-ю панели инструментов Поверхности (Surface) (см. рис. 9.73) позволяют строить сети стандартной формы (ящик, пирамида, клин, купол, сфера, конус, тор, чаша) — такие же, что и с помощью диалогового окна ЗМ объекты (3D Objects) (см. рис. 9.72). Сети — это более сложные объекты, чем грани. Если сеть расчленить с помощью команды РАСЧЛЕНИТЬ (EXPLODE), то она распадется на грани, причем из одной ячейки сети получится одна грань (почти каждая грань будет иметь одну кромку с соседней гранью).

Рис. 9.77. Кнопка команды КРОМКА (EDGE)

Все сети стандартной формы строятся относительно текущей плоскости построений, поэтому перед тем, как перейти к созданию подобного объекта, не забудьте перейти в необходимую ПСК. Построение восьми стандартных поверхностей может быть выполнено не-только с помощью вышеупомянутых восьми кнопок панели инструментов Поверхности (Surfaces), но и при помощи команды ЗМ (3D), которая строит все эти объекты.

Рассмотрим построение стандартной поверхности на примере прямоугольного параллелепипеда — ящика (построение остальных поверхностей выполняется аналогично). После вызова команды ЗМ (3D) появляется первый запрос:

Задайте опцию [Ящик/КОнус/ЧАша/КУпол/СЕть/Пирамида/СФера/Тор/КЛин]:

(Select option [Box/Cone/DIsh/DOme/Mesh/Pyramid/Sphere/Toms/Wedge]:) Выберите опцию Ящик (Box). Следующий запрос:

Угловая точка ящика:

(Specify comer point of box:) Укажите точку первого угла. Далее:

Длина ящика:

(Specify length of box:)

Укажите длину вводом числа или точки. Затем:

Ширина ящика или [Куб]:

(Specify width of box or [Cube]:)

Нужно ввести ширину числом или точкой либо выбрать опцию Куб (Cube). Если ширина задана, т. е. строящийся ящик не является кубом, то следует дополнительный запрос:

Высота ящика:

(Specify height of box:)

Теперь все размеры определены, но можно еще повернуть ящик вокруг оси Z. Следующий запрос:

Угол поворота ящика вокруг оси Z или [Опорный угол]:

(Specify rotation angle of box about the Z axis or [Reference]:)

После задания угла строится замкнутая сеть в форме ящика. На рис. 9.78 приведен пример ящика, повернутого на -15 градусов вокруг оси Z (также выполнено скрытие невидимых линий).

Рис. 9.78. Построение стандартной сети в форме ящика

В общем случае сеть — это объект, у которого вдоль одного направления имеется определенное количество точек (М), а вдоль другого направления — другое заданное количество точек (N). Эти направления так и принято называть — М-направление и N-направление. Соответственно общее количество ячеек есть произведение (М-1) на (N-1). Сети могут быть незамкнутыми и замкнутыми, причем замыкание может быть по одному или двум направлениям. Сеть, незамкнутая по какому-то направлению, может быть замкнута с помощью команды ПОЛРЕД (PEDIT), т. к. эта команда редактирует не только полилинии, но и сети (которые во внутреннем представлении в системе AutoCAD являются полилиниями).

Команда 3-СЕТЬ (3DMESH), которой соответствует кнопка ЗМ сеть (3D Mesh) панели инструментов Поверхности (Surfaces) (рис. 9.79) позволяет построить произвольную незамкнутую сеть по координатам точек вершин этой сети.

Первый запрос команды:

Размер сети в направлении М:

(Mesh M size:)

Рис. 9.79. Кнопка команды 3-СЕТЬ (3DMESH)

Введите число, определяющее размер сети по направлению М (например, 3). Далее:

Размер сети в направлении N:

(Mesh N size:)

Рис. 9.80. Построение сети размером 3х4

Введите число, определяющее размер сети по направлению N (например, 4). Затем выдаются запросы по каждой из 12 вершин сети. Точки по каждому направлению нумеруются от 0 до М-1 и от 0 до N-1, соответственно. Система AutoCAD запросит первую вершину:

Положение вершины (О, О):

Далее по очереди запрашиваются все остальные вершины с номерами (О, 1), (О, 2), (0, 3), (1, 0), (1, 1), (1, 2), (1, 3), (2, 0), (2, 1), (2, 2), (2, 3).

Пример такой сети приведен на рис. 9.80.

На этом рисунке направление М ближе к горизонтальной границе экрана, а направление N — к вертикальной.

Четыре последних кнопки панели инструментов Поверхности (Surfaces) (см. рис. 9.73) представляют собой случаи построения более сложных сетей. Первая из них — Поверхность вращения (Ruled Surface), которой соответствует команда П-ВРАЩ (REVSLJRF). Команда позволяет получить поверхность, создающуюся в пространстве при вращении линии вокруг отрезка. На рис. 9.81 показан пример сети, полученной как поверхность вращения полилинии вокруг оси МСК (невидимые линии скрыты).

Рис. 9.81. Построение поверхности вращения

При построении поверхностей вращения размер сети определяется значениями системных переменных SURFTAB1 и SURFTAB2 (о системных переменных см. разд. 11.1). Они определяют количество прямолинейных сегментов, которыми аппроксимируются в обоих направлениях криволинейные участки используемых в построении сетей линий. Пример на рис. 9.81 был построен со стандартными значениями SURFTAB1 =6 и SURFTAB2=2.

Замечание

Для изменения значения системной переменной используйте команду УСТПЕРЕМ (SETVAR).

• Поверхность сдвига (Tabulated Surface) — создает поверхность, получаемую от движения одной кривой вдоль другой (команда П-СДВИГ (TABSURF));
• Поверхность соединения (Ruled Surface) — создает поверхность, возникающую при плавном переходе от одной линии к другой (команда П-СОЕД (RULESURF));
• Поверхность Кунса (Edge Surface) — создает поверхность между четырьмя кромками, образующими замкнутый криволинейный четырехугольник (команда П-КРОМКА (EDGESURF)).

В этих командах также имеют большое значение системные переменные SURFTAB1 и SURFTAB2.

Область — это двумерный объект, который ограничен замкнутой границей и имеет внутренность. В области могут присутствовать отверстия. Области можно вычитать и складывать. Они непрозрачны (кроме участков, которые являются отверстиями). Аналогом области является тонкая листовая деталь, в которой могут иметься вырезы. Но самое главное — области могут использоваться для построения тел сложной формы, что нам понадобится в следующем разделе.

Любой плоский замкнутый контур (окружность, замкнутую полилинию, отрезки в форме замкнутой ломаной и другие подобные им объекты) можно сделать областью. Для этого используется команда ОБЛАСТЬ (REGION), которой соответствуют кнопка Область (Region) панели инструментов Рисование (Draw) (рис. 9.82) и пункт Область (Region) падающего меню Рисование (Draw).

Рис. 9.82. Кнопка команды ОБЛАСТЬ (REGION)

Команда ОБЛАСТЬ (REGION) запрашивает объекты и по окончании их выбора сообщает о количестве созданных областей. Одной командой может быть создано несколько областей, если указанные пользователем объекты удовлетворяют необходимым требованиям. На рис. 9.83 показаны примеры трех контуров, которые могут быть преобразованы в области. В то же время четыре отрезка в правой части графического экрана не могут быть превращены в область, т. к. не образуют единого замкнутого контура (их нужно предварительно обрезать).

Рис. 9.83. Пример трех областей

Над областями возможны операции объединения, вычитания и пересечения. Кнопки этих операции являются первыми тремя кнопками в панели инструментов Редактирование тел (Solids Editing) (рис. 9.84), поскольку такие же операции разрешаются над телами (см. разд. 9.7).

На рис. 9.85 показан пример объединения трех областей в одну (слева — объекты до объединения, справа — новая область). Соответствующая команда системы AutoCAD для объединения областей — это команда ОБЪЕДИНЕНИЕ (UNION).

Из рисунка видно, что области объединяются как плоские множества. Треугольник внутри области справа является отверстием. Область является единым объектом (даже если имеет вырезы или если объединяются непересекающиеся объекты).

Рис. 9.84. Кнопки команд ОБЪЕДИНЕНИЕ (UNION), ВЫЧИТАНИЕ (SUBTRACT) и ПЕРЕСЕЧЕНИЕ (INERSECT)

Рис. 9.85. Объединение областей

Рис. 9.86. Вычитание областей

Рис. 9.87. Пересечение областей

На рис. 9.86 приведен пример вычитания областей.

Слева показаны три области до вычитания. Справа — результат вычитания (из многоугольной области вычитаются две круговых). Новая область имеет один круглый вырез. Соответствующая команда системы AutoCAD — ВЫЧИТАНИЕ (SUBTRACT).

На рис. 9.87 приведен пример пересечения трех областей. Для операции пересечения используется команда ПЕРЕСЕЧЕНИЕ (INTERSECT).

Если объединить непересекающиеся области, то образуется область, имеющая многосвязный внешний контур (она подобна блоку при операциях перемещения, копирования и т. п.). Команда РАСЧЛЕНИТЬ (EXPLODE) раскладывает область на простые примитивы (отрезки, дуги, окружности, эллипсы,сплайны).

Трехмерные сети, рассмотренные в разд. 9.5, даже если они были замкнутыми по двум направлениям, были объектами без внутренности. Также не имеют внутренности и выдавленные двумерные объекты (например, цилиндр).

Новые объекты, которые рассмотрены в данном разделе, называются телами. Эти объекты имеют внутренность и объем, их можно объединять, вычитать и пересекать как трехмерные множества.

Тела получаются в результате использования команд построения стандартных тел (ящиков, конусов, шаров и т. п.), а также как результат вращения, выдавливания областей. Тела можно разрезать на части и получать сечения плоскостями. Над телами возможны операции специального редактирования.

Для создания в системе AutoCAD твердотельной модели изделия в начале необходимо мысленно разложить его на простые стандартные составляющие. Затем путем логических операций (объединения, вычитания и пересечения) а также операций редактирования создать объект нужной формы.

В панели инструментов Тела (Solids) (рис. 9.88) собраны кнопки операций построения тел.

Рис. 9.88. Панель инструментов Тела

Первые шесть кнопок этой панели предназначены для построения твердотельных объектов стандартной формы. Этим кнопкам соответствуют следующие команды системы AutoCAD: ЯЩИК (BOX), ШАР (SPHERE), ЦИЛИНДР (CYLINDER), КОНУС (CONE), КЛИН (WEDGE) и ТОР (TORUS).

С помощью команды ЯЩИК (BOX) построим в МСК твердотельный параллелепипед. Для удобства в предварительно очищенном графическом экране рекомендую установить в качестве вида юго-западную изометрию.

Первый запрос команды ЯЩИК (BOX):

Угол ящика или [Центр] :

(Specify corner of box or [CEnter]:)

Нажмите клавишу — это означает, что точка первого угла ящика будет выбрана по умолчанию, т. е. примет текущее значение в начале МСК. Можно ввести и любые другие координаты трехмерной точки. Выбор опции Центр (CEnter) ведет к варианту построения ящика с фиксацией положения не первого угла, а центра параллелепипеда. Следующий запрос:

Угол или [Куб/Длина]:

(Specify corner or [Cube/Length]:)

Здесь можно задать точку другого угла ящика. Опция Куб (Cube) ведет к построению куба (одинаковые значения длины, ширины и высоты). Выберите опцию Длина (Length). Далее система запрашивает длину ребра:

Длина:

(Specify length:)

Задайте длину 400. Затем следующий запрос:

Ширина:

(Specify width:)

Введите ширину 350. И, наконец, последний запрос высоты:

Высота:

(Specify height:) Задайте высоту 200.

Результат построения твердотельного параллелепипеда (ящика) приведен на рис. 9.89.

Рис. 9.89. Построение твердотельного ящика

Теперь на верхней поверхности ящика построим цилиндр с радиусом 100 мм и высотой 50 мм. Команда ЦИЛИНДР (CYLINDER) запрашивает:

Текущая плотность каркаса: ISOLINES==4 Центральная точка основания цилиндра или [Эллиптический] :

(Current wireframe density: ISOLINES=-4 Specify center point for base of cylinder or [Elliptical] 🙂

Рис. 9.90. Построение твердотельного цилиндра

Задайте точку 200,175,200. Далее:

Радиус основания цилиндра или [Диаметр]:

(Specify radius for base of cylinder or [Diameter]:)

Введите радиус 100.

Высота цилиндра или [Центр другого основания]:

(Specify height of cylinder or [Center of other end]:) Задайте высоту цилиндра 50.

В результате чего на верхней грани ящика будет построен твердотельный цилиндр (рис. 9.90).

Обратите внимание на то, что для наглядности система AutoCAD рисует по умолчанию четыре образующих цилиндра, количество которых равно значению системной переменной 1SOLINES (см. первое сообщение команды ЦИЛИНДР (CYLINDER)). Увеличим количество образующих до 20. Для этого необходимо изменить значение 1SOLINES на 20. Это можно сделать с помощью команды УСТПЕРЕМ (SETVAR), но проще прямо ввести название переменной в командной строке: 1SOLINES и нажать на клавишу . Система AutoCAD выдаст запрос:

Новое значение ISOLINES :

(New value for ISOLINES 🙂

Введите 20 и выполните регенерацию экрана с помощью пункта Регенерировать (Regen) падающего меню Вид (View). На рис. 9.91 видно, что количество образующих увеличилось, и мы имеем более точное представление о форме объекта.

Рис. 9.91. Изменение количества образующих для отображения твердотельных объектов

Теперь на ближней к нам правой боковой стенке ящика построим другой ящик, который станет затем углублением. Для начала установим новую ПСК по правой боковой грани. Для этого воспользуйтесь кнопкой ПСК на грани (Face UCS) панели инструментов ПСК (UCS). Система AutoCAD выдаст первый запрос:

Выберите грань твердотельного объекта:

(Select face of solid object:)

Щелкните мышью по нижнему ребру правой стенки ящика. Правая грань подсветится и появится запрос:

Задайте опцию [Сменить/обратитьХ/обратить Y] :

Enter an option [Next/Xflip/Yflip] :

Рис. 9.92. Установка ПСК по грани тела

Рис. 9.93. Построение ящика в ПСК, установленной по грани

Если у вас пиктограмма новой системы координат высветилась в том же виде, как на рис. 9.92, то нажмите клавишу в знак согласия с выбранной ПСК.

Постройте теперь с помощью команды ЯЩИК (BOX) ящик, задав у него первый угол (100,0,0), второй угол — (300,-70,0), а высоту — -50 мм. Внутри основного ящика появится второй (рис. 9.93).

Теперь с помощью уже известных нам кнопок Объединение (Union) и Вычитание (Subtract) панели инструментов Редактирование тел (Solids Editing) (см. рис. 9.84) объедините большой ящик с цилиндром, а из образовавшегося составного тела вычтите малый ящик. Результат представлен на рис. 9.94 (для наглядности выполнено сначала раскрашивание с трехмерным каркасом, а затем скрыты невидимые линии).

Рис. 9.94. Объединение и вычитание тел

Рассмотренные в гл. 3 команды ФАСКА (CHAMFER) и СОПРЯЖЕНИЕ (FILLET) применимы и к телам, для снятия фаски между соседними гранями и сопряжения двух граней. На рис. 9.95 приведен результат снятия фаски 10х10 у верхней цилиндрической части тела и сопряжения боковых граней с радиусом 20 (невидимые линии скрыты).

Рис. 9.95. Построение фаски и сопряжения для тел

Рис. 9.96. Кнопки команд ВЫДАВИТЬ (EXTRUDE) и ВРАЩАТЬ (REVOLVE)

Тела можно строить методом выдавливания или вращения областей. Эти операции выполняются с помощью кнопок Выдавить (Extrude) и Вращать (Revolve) панели инструментов Тела (Solids) (рис. 9.96).

Эти кнопки соответствуют командам ВЫДАВИТЬ (EXTRUDE) и ВРАЩАТЬ (REVOLVE).

В качестве примера рассмотрим построение участка твердотельной трубы с помощью команды ВЫДАВИТЬ (EXTRUDE).

Установим на пустом экране в качестве вида юго-западную изометрию. Построим два круга с центрами в начале координат и радиусами 100 и 80. Преобразуем их в области. Из большой области вычтем малую и получим область в форме кольца (рис. 9.97).

На рисунке показана также будущая траектория выдавливания. Для ее построения с помощью кнопки ПСК Повернуть вокруг Х (X Axis Rotate UCS) панели инструментов ПСК (UCS) повернем оси на 90 градусов (до вертикального положения). В новой системе координат построим полилинию из прямолинейных сегментов с вершинами в точках с координатами: (0,0) (0,200), (100,300) и (300,300) (у всех точек координата Z равна нулю). Вызовем команду ВЫДАВИТЬ (EXTRUDE). На запрос о выборе объектов укажите область в форме кольца. Следующий запрос:

Глубина выдавливания или [Траектория]:

(Specify height of extrusion or [Path]:) Выберите опцию Траектория (Path). Далее система выдаст запрос:

Траектория выдавливания:

(Select extrusion path:)

Укажите полилинию в качестве траектории выдавливания. Результат (при значении системной переменной ISOLINES 8) приведен на рис. 9.98.

Команда ВЗАИМОД (INTERFERE) позволяет создать тело, занимающее общий объем двух или более тел. Команде соответствует кнопка Взаимодействие (Interfere) панели инструментов Тела (Solids) (рис. 9.99).

Команда РАЗРЕЗ (SLICE), которой соответствует кнопка Разрез (Slice) панели инструментов Тела (Solids) (рис. 9.100), позволяет разрезать тело плоскостью на два тела и, при необходимости, одно из них удалить.

Рис. 9.97. Построение области в форме кольца

Рис. 9.98. Построение трубы с помощью выдавливания

Рис. 9.99. Кнопка команды ВЗАИМОД (INTERFERE)

Рис. 9.100. Кнопка команды РАЗРЕЗ (SLICE)

Рассмотрим эту команду на примере построенной нами трубы (см. рис. 9.98). С помощью команды ПСК (UCS) перейдите в МСК. Щелкните мышью по кнопке Разрез (Slice) и на запрос об объектах выберите трубу. Следующий запрос:

Первая точка на режущей плоскости [Oбъeкm/Zocь/Buд/XY/YZ/ZX/Зmoчкu] :

(Specify first point on slicing plane by [Objecl/Zaxis/View/XY/YZ/ZX/3points] 🙂

Нажмите клавишу , подтверждая выбор плоскости разреза тремя точками. Далее последовательно следуя запросам, введите следующие точки:

(0,80,0), (0,-80,0) и (100,0,300). Системе теперь необходимо сообщить, какие тела оставить:

Укажите точку с нужной стороны от плоскости [Обе стороны]:

(Specify a point on the desired side of the plane or I keep Both sides]:)

Выберите опцию Обе стороны (keep Both sides). Труба разделится на два тела. Отодвиньте (например, за ручки) одно тело влево. Результат проделанных операций приведен на рис. 9.101.

Рис. 9.101. Разрезание тела плоскостью

Для удобства убраны невидимые линии. На правом теле видны точки, определяющие плоскость разреза.

Команда СЕЧЕНИЕ (SECTION), которой соответствует кнопка Сечение (Section) панели инструментов Тела (Solids) (рис. 9.102), строит сечение тела, образуя в результате линии сечения, которые можно затем вынести и использовать в чертеже.

Рис. 9.102. Кнопка команды СЕЧЕНИЕ (SECTION)

Три последние кнопки панели инструментов Тела (Solids) связаны с работой в пространстве листа, и они рассмотрены в гл. 10.

Для операций специального редактирования тел есть еще одна панель инструментов — Редактирование тел (Solids Editing) (рис. 9.103).

Рис. 9.103. Панель Редактирование тел

• Выдавить грани (Extrude Faces) — выдавливание граней тела на заданную глубину или вдоль траектории;
• Перенести грани (Move Faces) — перенос граней тела на заданное расстояние;
• Сместить грани (Offset Faces) — равномерное смещение граней на заданное расстояние или до указанной точки;
• Удалить грани (Delete Faces) — удаление граней тела вместе с сопряже-ниями и фасками;
• Повернуть грани (Rotate Faces) — поворот граней вокруг заданной оси;
• Свести грани на конус (Taper Faces) — сведение граней на конус под заданным углом;
• Копировать грани (Copy Faces) — создание копий граней тела в виде областей или твердотельных оболочек;
• Изменить цвет граней (Color Faces) — изменение цвета отдельных граней;
• Копировать ребра (Copy Edges) — создание копий ребер тела;
• Изменить цвет ребер (Color Edges) — изменение цвета ребер;
• Клеймить (Imprint) — создание клейма на грани;
• Упростить (Clean) — удаление лишних ребер и вершин;
• Разделить (Separate) — разделение многосвязных тел (занимающих несколько замкнутых объемов в пространстве) на отдельные тела;
• Оболочка (Shell) — создание полой тонкостенной оболочки заданной толщины;
• Проверить (Check) — проверка, является ли объект допустимым телом.

Все эти кнопки потребуют значительных вычислительных ресурсов вашего компьютера и в первую очередь, оперативной памяти.

Похожие публикации:
1. Как в автокаде убрать подсказки при построении
2. Как вставить рамку в нанокаде
3. Мероприятия по защите фундамента от подтопления и подмыва
4. Модуль vba для автокад 2021