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:

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

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. 

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

После ввода команды система выдает запросы:

Опции:

Конус (CONE)

Способы ввода команды:

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

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.

Цилиндр (CYLINDER)

Способы ввода команды:

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

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.

Сфера (SPHERE)

Способы ввода команды:

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

Сфера строится после определения положения центра и радиуса.

Тор (TORUS)

Способы ввода команды:

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

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.

Клин (WEDGE)

Способы ввода команды:

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

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.

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 

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:

Выдавливание вдоль заданной траектории:

красным отмечена траектория выдавливания

Работа с командой сопровождается диалогом с системой:

Вращение ( REVOLVE )

Способы ввода команды:

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

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:

Красным отмечена ось вращения

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.