Top menu

Урок 12. 3D Модели. Тела

В этом уроке мы продолжаем знакомится с методами создания 3-х мерных тел, а конкретно твердотельных моделей. Мы рассмотрим команды создания 3D примитивов, а так же команды создания более сложных 3D объектов по средствам команд вытягивания и вращения.

Твердотельные модели. Построение стандартных трехмерных тел.

Сложные твердотельные модели или тела строятся как конструкции составлены из отдельных блоков — трехмерных примитивов, к которым применяют теоретико-множественные операции объединения, вычитания, пересечения, а также операции редактирования. Другой способ построения тел — выдавливание и вращение двумерных объектов.

Основные команды создания тел:

BOX Параллелепипед или куб.
CONE Конус с круговой или эллиптической основой.
CYLINDER Цилиндр с круговой или эллиптической основой.
SPHERE Сфера.
TORUS Тор.
WEDGE Клин.
EXTRUDE Тело, созданное выдавливанием замкнутого двумерного объекта типа полилиния, круг или область.
REVOLVE Тело, полученное вращением двумерного объекта вокруг оси

 

Доступ к командам построения тел выполняется через меню Draw> Modeling или кнопками на панели инструментов Modeling.

solids

Рассмотрим построение стандартных тел на примере параллелепипеда.

Параллелепипед (BOX)

Способы ввода команды:

  • Набрать с клавиатуры команду BOX
  • Вызов меню: Draw> Modeling> Box
  • Кнопка на панели инструментов. box button

Параллелепипед определяется точками углов основания параллелепипеда и высотой или центром, высотой и тремя размерами — длиной, шириной, высотой.

После ввода команды система выдает запросы:

Command: _boxSpecify corner of box or [CEnter] <0,0,0>: Задать координаты первой вершины угла или выбрать опцию.
Specify corner or [Cube / Length] 100,100,0 Задать координаты второй вершины или выбрать опцию.
Specify height: 150 Задать высоту.

 

Опции:

СЕnter — задается центр параллелепипеда.
Cube — определяет параллелепипед у которого длина, ширина и высота одинаковы.
Length — задается длина вдоль оси Х, ширина width вдоль оси Y и высота height вдоль оси Z.

 

Конус (CONE)

Способы ввода команды:

  • Набрать с клавиатуры команду CONE
  • Вызов меню: Draw> Modeling> CONE
  • Кнопка на панели инструментов. Cone button

Конус строится с эллиптической или круговой основой и определяется положением центра, радиусом основания и высотой. По умолчанию высота перпендикулярна основе. Изменить ориентацию конуса можно, если выбрать опцию Apex, и задать координаты вершины конуса.

cone

Цилиндр (CYLINDER)

Способы ввода команды:

  • Набрать с клавиатуры команду CYLINDER
  • Вызов меню: Draw> Modeling> Cylinder
  • Кнопка на панели инструментов. cylinder button

Основа цилиндра может быть круговой или эллиптической. Для построения цилиндра необходимо определить положение центра основы, радиус или диаметр основания. Высота цилиндра задается введением конкретного значение или координатами центра второй основы после выбора опции Center of other end.

cylinder

Сфера (SPHERE)

Способы ввода команды:

  • Набрать с клавиатуры команду SPHERE
  • Вызов меню: Draw>Modeling> Sphere
  • Кнопка на панели инструментов sphere button

Сфера строится после определения положения центра и радиуса.

sphere

Тор (TORUS)

Способы ввода команды:

  • Набрать с клавиатуры команду TORUS
  • Вызов меню: Draw> Modeling> Torus
  • Кнопка на панели инструментов Torus button

Твердотельный тор по умолчанию имеет центр в начале координат и ось параллельную оси Z. Тор строится после определения положения центра, радиуса окружности, проходящей через центр трубы и радиуса трубы.

torus

Клин (WEDGE)

Способы ввода команды:

  • Набрать с клавиатуры команду WEDGE
  • Вызов меню: Draw> Modeling> Wedge
  • Кнопка на панели инструментов wedge button

Клин — твердотельный объект. Ребро наклонной грани ориентированное вдоль оси Х. Для строительства клина нужно задать координаты двух противоположных вершин основы и высоту. Выбор опции Length позволит задать три размера Length — длину вдоль оси Y, width — ширину вдоль оси Х, height — высоту вдоль оси Z.

Опция CEnter предназначена, чтобы задать центр клина. Центром клина есть центр наклонной грани.

wedge

Создание тел выдавливанием и вращением двумерных объектов

Выдавить (EXTRUDE)

Способы ввода команды:

  • Набрать с клавиатуры команду EXTRUDE
  • Вызов меню: Draw> Modeling> Extrude
  • Кнопка на панели инструментов extrude button

Выдавливанием создается трехмерный объект из двумерного. Выдавливание осуществляется перпендикулярно плоскости объекта или вдоль заранее заданной траектории. Можно задавать угол конусности, под которым стороны тела будут сужаться. Отрицательное значение угла приводит, наоборот, к расширению сторон.

Объект, выдавливания может быть областью, кругом, прямоугольником кольцом, замкнутой полилинией.

Траектория, вдоль которой выдавливается объект, должна принадлежать одной плоскости и может быть отрезком, полилинией, дугой. Но объект и траектория не должны принадлежать одной плоскости.

Пример выдавливания восьми-угольника перпендикулярно плоскости XY с положительным и отрицательным значением конусности:

 extrude 1

Выдавливание вдоль заданной траектории:

красным отмечена траектория выдавливания

красным отмечена траектория выдавливания

extrude 3

Работа с командой сопровождается диалогом с системой:

Command: _extrudeCurrent wire frame density: ISOLINES = 4
Select objects: 1 found Выделить объект.
Specify height of extrusion or [Path] 150 Задать высоту.
Specify angle of taper for extrusion <0>: 10 Задать угол конусности.
Select objects: Выделить объект.
Specify height of extrusion or [Path] P Выбирается параметр Path, что позволит задать траекторию выдавливания.
Select extrusion path or [Taper angle] Задать траекторию.
Path was moved to the center of the profile.

 

Вращение ( REVOLVE )

Способы ввода команды:

  • Набрать с клавиатуры команду REVOLVE
  • Вызов меню: Draw > Modeling> Revolve
  • Кнопка на панели инструментов revolve button

Трехмерный объект создается с двумерного вращением вокруг заданной оси . Двумерный объект может быть областью, кругом, эллипсом, многоугольником, замкнутой полилинией или замкнутым сплайном.

Ось вращения указывается одним из методов:

  • Опция Object — выбирается отрезок или фрагмент полилинии.
  • Опция X ( axis ) / Y ( axis ) ]: — осью выбирается положительное направление оси Х или оси Y текущей системы координат.
  • Specify start point for axis of revolution — задаются координаты двух точек, начальной и конечной, принадлежащих оси.

После определения объекта вращения и оси вводится произвольное значение угла поворота объекта.

Поддерживается диалог с системой:

Command : _revolveCurrent wire frame density : ISOLINES = 4  
Select objects : 1 found Выделить объект. 
Specify start point for axis of revolution ordefine axis by [ Object / X ( axis ) / Y ( axis ) ] x Задать координаты начальной точки или выбрать одну из опций.
Specify angle of revolution < 360 > : Задать угол поворота объекта.

 

Красным отмечена ось вращения

Красным отмечена ось вращения

 

Операция вращения с установленным углом вращения равным 230

Операция вращения с установленным углом вращения равным 230

На этом урок по изучению методов создания твердых тел окончен, а в нашем следующем уроке мы расскажем о визуализации в среде AutoCAD.