Основы AutoCAD

       

Функции работы с трехмерными объектами


3DOrbit — инструмент визуального контроля и тонирования трехмерных объектов

В этой главе рассмотрим новую функцию — 3DOrbit, которая дает возможность производить быстрые повороты и зумирование тонированных и каркасных моделей в реальном режиме времени. При

оши 3DOrbit можно динамически создавать, просматривать, вы-п0 ть или редактировать трехмерные модели с любого угла зрения

изометрии. Благодаря интегрированным контекстным меню Autocad можно динамически переходить от изометрии к видам в пспективе. Кроме того, можно видеть сечения модели динами-гкими плоскостями, что облегчает визуальное понимание слож-тх трехмерных моделей, просматривать внутренние элементы сборочных чертежей.

Такие новые инструменты визуализации, как передняя и задняя секущие плоскости, помогают дизайнерам лучше понимать и передавать свои замыслы. Кроме того, разнообразные режимы тонирования, такие как скрытый каркас или тонирование по методу Гуро, могут быть применены в различных видовых экранах, позволяя работать как в двухмерных, так и в трехмерных видах одновременно без особых усилий.

Рассмотрим несколько примеров использования новой функции.

1. Откройте чертеж “Korpus” (смотрите файл на CD-ROM — “Korpus.dwg”).

2. Для этого примера нам потребуются две инструментальные панели — Shade и 3DOrbit. Вызовите их, щелкнув правой клавишей мыши на любой инструментальной панели и выбрав соответственно Shade и 3DOrbit.

3. Используя пиктограмму, вызовите команду 3DOrbit из основной панели инструментов.

4. Переместите указатель (представленный в виде двух орбит) в центр появившейся окружности и, удерживая левую кнопку мыши, установите новый ракурс детали. Если указатель будет размещен вне пределов круга (указатель мыши изменится на пиктограмму в виде дуги вращения), то при перемещении курсора модель будет вращаться вокруг центральной точки экрана.

На заметку

Для изменения точки зрения (в случае, когда деталь уходит за пределы экрана) можно использовать команду Dview, опция Point (подробное описание приведено в руководстве пользователя).




• Выбрав одну из пиктограмм, находящихся в инструментальной панели Shade, можно включить различные режимы тонирова-

ния Доступ к различным видам тонирования также возможен из контекстного меню (рис. 3.37), появляющегося по нажатии правой клавиши мыши (при активной команде 3DOrbit).



Рис. 3.37. Контекстное меню выбора режима тонирования

6. Выбрав нужный ракурс детали, завершите команду 3DOrbit (Exit).

7. Для лучшего просмотра измените цвет детали на красный (можно поменять или цвет слоя, или собственно цвет детали с помощью выпадающего меню Color Control из панели инструментов Object Properties).

8. Запишем полученный вид. Вызовите диалоговое окно View, в системном меню выберите View => Named Views и выберите клавишу New.

9. В открывшемся окне New View (рис. 3.38) в строке View name наберите имя записываемого вида — Vidi => OK => OK.

10. Вызовите команду 3DOrbit еще раз.



Рис. 3.38. Запись полученного вида

11 Из выпадающего меню инструментальной панели 3DOrbit (рис. 3 39) выберите стандартный вид Left (Слева)



рис. 3.39. Выпадающее меню инструментальной панели 3DOrbit

12. Как уже говорилось, в AutoCAD 2000 появился новый инструмент визуализации — просмотр сечений модели с помощью динамических плоскостей (передней и задней). Управление просмотром сечения осуществляется в диалоговом окне Adjust Clipping Planes, вызвать которое можно через пиктограмму ЩЦ (3D Adjust Clipping Planes), находящуюся в инструментальной панели 3DOrbit.

13. Медленно перемещая переднюю секущую плоскость, посмотрите, как изменяется отображаемый вид. Нажмите пиктограмму задней секущей плоскости (Back Clipping On/Off) и плавно перемещайте ее, следя за изменениями на экране (отключите переднюю секущую плоскость (Front Clipping On/Off)).

На заметку

• Перемещать одновременно обе секущие плоскости можно с помощью пиктограммы (Create Slice).

• При загрузке какого-либо чертежа с включенными ранее секущими плоскостями для их отключения вызовите окно Adjust Clipping Planes и отожмите клавиши.



• Доступ к секущим плоскостям

возможен через контекстное

меню по нажатии правой кнопки мыши (рис. 3.40).



Рис. 3.40. Контекстное меню выбора секущей плоскости



14. Вызовите созданный нами ранее Vidl. Это можно сделать двумя способами:

• переместите курсор в поле основной рабочей области и щелкнув правой кнопкой мыши, выберите из открывшегося контекстного меню (рис. 3.41) Saved Views => Vidl;

• из выпадающего меню инструментальной панели 3DOrbit выберите Vidl.



Рис. 3.41. Выбор записанного вида на модель с использованием контекстного меню

15. В наши дни все более актуальным становится требование к эффективной презентации разработанного проекта. Эту задачу можно решить, используя пиктограмму ЙЩ (Continues Orbit) — вращение тонированных объектов в реальном режиме времени. Нажав пиктограмму, установите курсор в середине корпуса и, удерживая нажатой левую клавишу мыши, протяните курсор в направлении выбранного вами движения. Отпустив мышь, вы увидите, что модель будет плавно продолжать вращение. Для выхода из команды нажмите Esc, пробел, Enter или Close в контекстном меню.

16. В процессе вращения можно менять виды тонирования. Пока деталь вращается, попробуйте выбирать различные режимы тонирования из панели Shade.

17. Трехмерные объекты можно просматривать в перспективном виде. Для этого включите Continuous Orbit, и, нажав правую кнопку мыши в появившемся контекстном меню, включите опцию Prospective. Вы можете включать различные режимы тонирования и устанавливать секущие плоскости.

На заметку

Непосредственно редактирование в перспективном виде запрещено.

18. рассмотрим еще один важный аспект. В разных видовых экранах можно установить различные режимы тонирования.

19. Используя пиктограмму (Display Viewports Dialog), откройте диалоговое окно Viewports (рис. 3.42).



Рис. 3.42. Диалоговое окно Viewports, закладка New Viewports

20. Сделайте четыре равных видовых экрана. Для этого в окне Standard viewports выберите Four: Equal.

21. В выпадающем меню Setup установите 3D (работа в трехмерном пространстве).



22. Нажмите ОК.

23. Установите в каждом экране свой вид тонирования (выберите из инструментальной панели Shade), в одном из окон включите секущие плоскости. Вы видите, что в созданных четырех видовых экранах режимы тонирования не зависят друг от друга.

Пользовательские системы координат ПСК (UCS)

Как начинающие, так и опытные пользователи смогут значительно Упростить работу в двухмерном и трехмерном пространстве при по-мощи новой функции ПСК в видовых экранах.

Пользовательская система координат (ПСК) теперь может задаваться на уровне видового экрана. Это позволяет пользователям переходить от одного видового экрана, или вида, к другому без пере-страивания ПСК при каждом переходе на новую рабочую плоскость. С помощью новой функции ПСК в видовых экранах можно задавать режим, при котором ПСК будет устанавливаться автоматически относительно текущего вида, или видового экрана, тем самым экономя время и повышая эффективность. Предустановленные ортогональные ПСК (или фронтальный вид, а также виды сверху и сбоку) можно задавать и создавать при помощи нового диалогового окна Viewports. Рассмотрим пример, иллюстрирующий применение функции ПСК в процессе редактирования детали.

1. Откройте чертеж “123400ucs” (смотрите файл на CD-ROM— “123400ucs.dwg”).

2. Используя пиктограмму (Display Viewports Dialog), откройте диалоговое окно видовых экранов Viewports.

3. Перейдите на закладку Named Viewports.

4. Выберите созданный ранее именованный набор экранов “пример UCS” (рис. 3.43).



Рис. 3.43. Диалоговое окно Viewports, закладка Named viewports

5. Нажмите ОК. Вы видите, что в каждом видовом окне знак пользовательской системы координат соотнесен со своим видом. В каждом из окон доступны команды рисования и редактирования, все UCS — независимые (пиктограмма типа “сломанный карандаш” отсутствует).

6. Измените вид значка UCS на двухмерный. Для этого нужно в панели инструментов Shade выбрать пиктограмму (2D Wireframe).

7. Перейдите в правый верхний видовой экран (рис. 3.44а).


Установите знак UCS на верхней грани ребра. Для этого с помощью пиктограммы (Fase UCS) вызовите команду установки UCS по грани. В ответ на приглашение системы:

Select face of solid object: укажите верхнюю грань.

Enter an option [Next/Xflip/Yflip] <accept>: нажмите ОК. Результат приведен на рис. 3.446.





Рис. 3.44. Внешний вид правого верхнего видового экрана (а) до установки UCS, по грани (б) -после установки

На заметку

Указав на грани и нажав правую кнопку мыши, в открывшемся контекстном меню можно выбрать дополнительные опции поворота UCS вокруг оси Х или Y.

8. Перейдите в центральный экран и установите UCS на вертикальную плоскость (рис. 3.45). Для этого выберите пиктограмму и укажите мышью точку t1.





Рис. 3.45. Установка UCS на вертикальную плоскость

9. Нажмите ОК.

10. Активизируйте правое среднее окно, щелкнув по нему левой клавишей мыши. В командной строке введите UCSVP и установите значение системной переменной, равное 0. Command: ucsvp Enter new value for UCSVP <1>: 0

На заметку

Системная переменная UCSVP сохраняет настройки для каждого видового экрана (0 — изменяет знак UCS при переходе к другим экранам, 1 — сохраняет значение UCS в текущем экране).

11. После установки системной переменной в 0 знак UCS в этом окне изменяется при переходе от вида к виду, показывая (в этом окне) текущее значение UCS из активного окна. Активизируйте поочередно все окна, наблюдая за изменениями UCS в правом среднем окне.

12. Сохраним настройки. UCS. Для этого повторите вызов диалогового окна видовых экранов, перейдите на закладку New Viewports и в поле New name: наберите my ucs.

13. Нажмите ОК.

14. Приступим непосредственно к редактированию детали. В правом верхнем окне начертим на торце вертикального ребра прямоугольник согласно заданным размерам (используя Tracking) и уже в другом видовом экране выдавим его.

15. Перейдите в правое верхнее окно.

16 Вызовите диалоговое окно видовых экранов и создайте один эк ран (в окне New Viewports выберите Single).



17. Нажмите ОК.

18 С помощью пиктограммы СЗ (Rectangle) вызовем команду построения прямоугольника.

19 Выберите пиктограмму (Temporary Tracking Point) и укажите точку tl (рис. 3.46).

20. Снова выберите пиктограмму

21. Удерживая объектную привязку вдоль ребра, наберите в командной строке величину отступа от ребра, равную 50.

22. Удерживая курсор около найденной точки (t2), выберите направление в сторону точки t3 перпендикулярно ребру (вдоль точечной линии объектной привязки). В командной строке наберите 10. Полученная точка (t3) будет началом прямоугольника.

23. Проверьте, включена ли привязка Midpoint и укажите на середину противоположного ребра (t4). На вертикальном ребре вы видите прямоугольник, который был создан без каких-либо вспомогательных или дополнительных линий.



Рис. 3.46. Построение прямоугольника на торце вертикального ребра

Для облегчения восприятия продублируем командную строку после каждого выполненного действия. Command: _rectang

Specify first corner point or [Chamfer/Elevation/Fillet/Thickness/ Specify temporary OTRACK point:

Specify first corner point or [Chamfer/Elevation/Fillet/Thickness/

Width]: _tt

Specify temporary OTRACK point: 50

Specify first corner point or [Chamfer/Elevation/Fillet/Thickness/

Width]: 10

На заметку

24 Для придания приоритета при вводе координат с клавиатуры вызовите диалоговое окно Options и проверьте состояние ключей на закладке User Preferences (рис. 3.47).



Рис. 3.47. Диалоговое окно Options, закладка User Preferences __

25. Повторите вызов диалогового окна видовых экранов.

26. Перейдите на закладку Named viewports и установите текущей раскладку экранов под именем “my ucs”, где уже настроены все UCS для каждого видового экрана.

27. Нажмите ОК.

28. Перейдите на большой левый экран.

29 Сначала нужно создать вспомогательную линию (она пригодится в дальнейшем для задания направления выдавливания (Patch)).

Используя пиктограмму (Line), вызовите команду рисования

линии.

30 Укажите конечную точку и направление рисования линии



(рис. 3.48).



Рис. 3.48. Построение вспомогательной линии

31. Введите в командной строке 50 и завершите команду.

32. Выдавим нарисованный прямоугольник. Вызовите панель инст рументов Solid и выберите в ней пиктограмму (Extrude).

33. В ответ на запрос системы укажите на прямоугольник и нажмите ОК.

34. Щелкните правой клавишей мыши, выберите в появившемся контекстном меню строку Path (рис. 3.49) и укажите на ранее нарисованную линию.

35. Удалите вспомогательную линию.

36. Вьгагем из ребра выдавленный объект. Для этого нажмите в панели Solid Editing пиктограмму (Subtract). В ответ на запрос системы сначала выделите грань, а затем выдавленный прямоугольник.



Рис. 3.49. Контекстное меню





Рис. 3.50. Результат процесса редактирования детали в разных видовых экранах

37. В заключение, используя пиктограмму (Fillet), сделайте фаски с радиусом 30. Результат приведен на рис. 3.50 (все шаги, описанные в этой главе, сохранены в чертеже “ucs end modify” (смотрите файл на CD-ROM — “ucs end modijy.dwg”).

Редактирование твердотельных объектов

Благодаря добавлению в систему полнофункциональных возможностей редактирования твердых тел в AutoCAD 2000 получили дальнейшее развитие функции создания и редактирования трехмерных моделей. Прежде всего, для создания сложных твердотельных моделей можно воспользоваться еще более совершенными функциями ядра твердотельного моделирования ACIS 4.0. Как только эти модели будут созданы, их можно легко модифицировать с помощью различных техник редактирования граней, ребер и объемов. Возможности редактирования включают: перемещение грани, поворот, со-

пание подобия, снятие фаски, удаление, копирование и изменение геета. Гибкое создание оболочковых форм и отпечатков также доступно через новую панель инструментов редактирования твердых тел Solids Editing.

рассмотрим некоторые возможности функций редактирования твердотельных объектов.

1 Откройте чертеж “kronshtein” (смотрите файл на CD-ROM — “kronshtein.dwg”).

2. Вызовите инструментальную панель редактирования твердых тел — Solid Editing.



3. Удалим радиусные фаски. Для этого нужно развернуть деталь внешним радиусом к себе, с помощью пиктограммы (Deleted Faces) вызвать команду удаления радиусных фасок и затем последовательно их удалить. Результат показан на рис. 3.51.



Рис. 3.51. Внешний вид кронштейна после удаления фасок

4. Изменим диаметр отверстия бобышки.

5. Нажмите на пиктограмму lfl| (Offset Faces) и в ответ на запрос системы укажите на внутренний цилиндр отверстия (или на вертикальную образующую).

6. Нажмите ОК.

7. На запрос системы введите расстояние = —5. При указании положительного расстояния диаметр отверстия уменьшится.

8. Завершите команду.

9. Вызовите панель инструментов Solids, щелкнув на любой инструментальной панели правой кнопкой мыши.

10. Разверните модель так, как это было при открытии чертежа.

11. Разрежем кронштейн на две части по горизонтальной плоскости. Щелкните по пиктограмме 8 (Slice), затем укажите на модель.

12. Нажмите ОК.

13. Последовательно укажите три точки (tl, t2, t3) на верхней плоскости (рис. 3.52). Для сохранения обеих частей модели введите В (используйте контекстное меню, открывающееся после нажатия правой кнопки мыши) и завершите команду.



Рис. 3.52. Разрезание кронштейна с помощью команды Slice

14. Перенесем левое отверстие на вертикальной грани на 25 мм вниз.

15. Установите пользовательскую систему координат UCS на вертикальной грани. Выберите в системном меню Tools => New UCS => Face и щелкните по вертикальной грани кронштейна.

16. Выберите пиктограмму (Move Faces) и укажите на внутреннюю поверхность отверстия.

17. Нажмите ОК.

18. Укажите на центр отверстия (используйте привязку Center).

19. Укажите мышью направление вниз (рис. 3.53) и наберите в командной строке 25.



Рис. 3.53. Перемещение отверстия

20 Нажмите Enter.

21 Увеличьте на экране изображение бобышки. Создадим на ней уклоны.

22. Нажмите на пиктограмму 0 (Taper Faces) и укажите на внеш нюю цилиндрическую поверхность бобышки.

23. Нажмите ОК.

24. С помощью привязки Center выберите центр бобышки (базовая точка) и укажите направление вниз (рис. 3.54).


Наберите в командной строке -7, введите требуемый угол наклона 15 и завершите команду.



Рис. 3.54. Создание уклона

25. Для изменения цвета граней нужно открыть чертеж “kronshteini” (смотрите файл на CD-ROM — “kronshteini.dwg”).

26. Войдите в режим 3DOrbit и, щелкнув правой кнопкой мыши, из появившегося контекстного меню выберите записанный вид на деталь “снизу” (Saved Views => “снизу”).

27. Нажмите на пиктограмму (Color Faces). Выберите нижнюю грань.

28. Нажмите ОК.

29. В открывшемся диалоговом окне Select Color укажите новый цвет

грани, в нашем случае — желтый.

30 Приведем еще один пример использования функции выдавливания граней. Выберите пиктограмму выдавливания граней (Extrude Faces).



На заметку

Будьте внимательны, так как в AutoCAD таких пиктограмм две. Первая находится на панели инструментов Solids, вторая — на панели Solids Editing. Для выполнения этого упражнения нужна та, что расположена на инструментальной панели Solids Editing.

31. Укажите ту же грань, что и в предыдущем примере (нижнюю).

32. Нажмите ОК.

33. В командной строке введите величину выдавливания, равную -5 мм.



Рис. 3.55. Выдавливание граней

34. Завершите команду. На рис. 3.55 приведен полученный результат.

Создание оболочек

1. Откройте чертеж “Shell” (смотрите файл на CD-ROM — “Shell.dwg”).

2. Выбрав находящуюся в панели Solid Edit пиктограмму (Shell), укажите на любую грань модели для выбора объекта.

3. В ответ на запрос системы

Remove faces or [Undo/Add/ALL]: выберите верхнюю грань для удаления из оболочки.

4. Нажмите ОК и введите 10 (толщина стенки).

5. Завершите команду.

На заметку

В AutoCAD есть возможность создавать вложенные оболочки (если не возникает коллизий).

редактирование оболочек

В последнем примере этой главы рассмотрим применение функции Imprint



Рис. 3.56. Включение слоя “отпечаток”

1 Включите слой “отпечаток” в основной панели инструментов (рис. 3.56), Должен появиться цилиндр зеленого цвета, как бы “наезжающий” на оболочку.

2. Вызовите диалоговое окно Viewports и сделайте в нем следующие установки: выберите четыре видовых экрана (Fore Equal) и в выпадающем меню Setup выберите 3D.



3. Нажмите ОК.

4. Выберите пиктограмму 1SS (Imprint).

5. В ответ на запрос системы укажите на красную деталь (оболочковая форма), затем на цилиндр. Далее введите Y (для удаления цилиндра) и завершите команду.

6. Уберите тонирование модели Q (2D Wireframe) и увеличьте изображение ребра с полученным отпечатком цилиндра.

7. Выберите пиктограмму (Taper Face) и укажите центр прямоугольника так, как показано на рис. 3.57. Часть грани, ограниченная отпечатком, должна подсветиться.



Рис. 3.57. Укажите центр прямоугольника (t1)



8. Нажмите ОК.

9. Включите OSNAP и укажите базовые точки tl, t2 (рис. 3.58).



Рис. 3.58. Укажите базовые точки t1 и t2 следующим образом

10. Введите угол наклона 12 и завершите команду.



Рис. 3.59. Так выглядит оболочка после удаления невидимых линий

11. Включите удаление невидимых линий (Hidden). Результат приведен на рис. 3.59 и в чертеже “Imprint Final” (смотрите файл на CD-ROM — “Imprint Final.dwg”).

Оформление чертежей в 3D

По предыдущим главам нам уже знакома работа с несколькими видовыми экранами (tiled viewports) на чертеже. Они позволяют разделять графическую область экрана на несколько независимых областей, в каждую из которых можно поместить отдельный вид чертежа. Такие экраны создаются с одной целью — уменьшить количество манипуляций при переходе от одного вида к другому. Возникает вопрос: а как сделать несколько видовых экранов? В этой главе мы с вами займемся рассмотрением этой задачи.

1 Откройте чертеж Detal (смотрите файл на CD-ROM — “Detal.dwg”). "

2 Перейдите на Layuoti (закладка Лист 1).

3 Вызовите панель инструментов Solid и выберите пиктограмму в (Setup View).

4 В ответ на запрос системы

Enter an option [Ucs/Ortho/Auxlliary/Sectlon]: щелкните правой кнопкой мыши и выберите из контекстного меню строку UCS.

5 Далее выберите Current — текущий вид системы координат.

6. Введите масштаб 1:0,5.

(Enter view scale <1>: 0.5).

7. Укажите центр вида на листе.

8. Нажмите ОК.

9. Укажите рамку плавающего видового экрана.



10. Обязательно дайте созданному видовому экрану имя “А”.

На заметку

Частая ошибка — пользователи забывают дать имя виду, поэтому необходимо внимательно смотреть на диалог в командной строке.

11. Далее нужно щелкнуть правой кнопкой мыши, выбрать из контекстного меню строку Section и указать первую точку сечения tl (рис. 3.60).

12. Включите ортогональность (если сечение не под углом).

13. Укажите вторую точку сечения t2.



Рис. 3.60. Последовательно выбрав t1 и t2, задайте плоскость сечения



14. В ответ на запрос системы

Specify side to view from: Укажите направление взгляда на сечен Enter view scale <0.5>: Введите масштаб — 0.5 (ввод по умолчанию).

15. Протяните указатель мыши вправо и укажите центр второго вт на листе.

16. Нажмите ОК.

17. Укажите рамкой второй плавающий видовой экран.

18. Не забудьте дать имя сечению — “В”. Завершите команду, результат приведен на рис. 3.61.





Рис. 3.61. Внешний вид двух видовых экранов

На заметку

• Если в пространстве модели деталь будет представлена в тонированном виде, то и на листе она также будет тонированной. Для экономии времени при создании видов модель должна быть представлена в пространстве модели в каркасном виде.

• Каждый плавающий видовой экран на листе может иметь свое тонирование.

• Пользовательские системы координат (ПСК) задаются на уровне видового экрана. Это позволяет переходить от одного видового экрана к другому без редактирования положения UCS.

Настроим созданные виды таким образом, чтобы скрыть невидимые линии.

1 Выберите пиктограмму И: (Setup drawing) и в ответ на запрос системы укажите на рамки видовых экранов.

2 Нажмите Enter.

3 Подождите 1-2 минуты, пока система генерирует свойства видовых экранов.

4 Перейдите в левый видовой экран.

5 Используя пиктограмму : (Layers), вызовите диалоговое окно работы со слоями.

6. Нажав пиктограмму, находящуюся правее окна Filter Name, вы сможете открыть диалоговое окно работы с фильтрами Named Layer Filters (рис. 3.62).

7. В окне Filter name (Имя фильтра) введите имя — Hidden.



8. В окне Layer Name ( Имя слоя) введите фильтр поиска — *hid* (найти все слои с таким фрагментом текста). Нажмите клавишу Add и затем Close.



Рис. 3.62. Создание именованного фильтра Hidden



На заметку

Значение фильтров сохраняется в чертеже.

9. Щелкните правой кнопкой мыши в поле диалогового окна работы со слоями и из контекстного меню выберите именованный фильтр Hidden (рис. 3.63).

10. Выберите все отфильтрованные слои (щелкните правой клавишей мыши и выберите в контекстном меню Select All) и выключите их (щелкните по пиктограмме в виде лампочки — все они должны погаснуть).

11. Нажмите ОК.

Изменим параметры штриховки на правом видовом экране В.



Рис. 3.63. Выбор именованного фильтра Hidden

1. Выделите штриховку в правом окне и, щелкнув правой кнопкой мыши, выберите в появившемся контекстном меню строку Hatch Edit.

2. В открывшемся диалоговом окне Hatch Edit в окне Scale (рис. 3.64) подберите масштаб штриховки (выбрав значение, используйте кнопку Preview (слева внизу)).



Рис. 3.64. Диалоговое окно Hatch Edit, закладка Quick

3. Нажмите ОК.

4. Измените цвет штриховки на красный.

5. Сохраните чертеж под именем “Detal list”.



Содержание раздела