Текст книги "AutoCAD 2009"

Плоская поверхность

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

Чтобы создать прямоугольную поверхность с помощью команды PLANESURF, щелкните на кнопке Planar Surface (Поверхность), расположенной на вкладке Home (Основная) в группе 3D Modeling (Трехмерное моделирование), либо введите команду в командную строку.

Программа запросит координаты первого угла прямоугольной поверхности:

Specify fi rst corner or [Object] <Object>:

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

Specify other corner:

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

Команда PLANESURF 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 Object, а затем путем выделения объектов определить контур, подлежащий преобразованию в поверхность. Выделив объекты, нажмите клавишу Enter, чтобы завершить выполнение команды PLANESURF. На экране появится поверхностная модель, основанная на выбранном контуре.

Поверхностные примитивы

Стандартные трехмерные примитивы в программе AutoCAD можно создать несколькими способами. Первый способ – использование команды 3D. После ее запуска в командной строке появится запрос:

Enter an option

[Box/Cone/DIsh/DOme/Mesh/Pyramid/Sphere/Torus/Wedge]:

Выбрав один из параметров (Box (Параллелепипед), Cone (Конус), DIsh (Чаша), Dome (Купол), Mesh (Сеть), Pyramid (Пирамида), Sphere (Сфера), Torus (Тор) или Wedge (Клин)), можно создать нужный примитив.

Второй способ является, наверное, наиболее удобным. Он состоит во вводе в командную строку команды AI_ с именем фигуры. Например, команда AI_SPHERE предназначена для построения сферы.

Создание стандартных трехмерных примитивов с помощью различных команд рассмотрено в следующих подразделах.

Параллелепипед

Внешний вид параллелепипеда приведен на рис. 10.8.

Рис. 10.8. Поверхностный примитив параллелепипед

Стобы построить параллелепипед, вызовите команду AI_BOX. Появится приглашение:

Specify corner point of box:

Укажите координаты нижнего левого угла параллелепипеда. Появится следующий запрос:

Specify length of box:

Задайте длину параллелепипеда вдоль оси X. Программа выдаст запрос:

Specify width of box or [Cube]:

Определите ширину фигуры, то есть размер вдоль оси Y. Если выбрать параметр Cube (Куб), то программа не попросит определения размера по вертикали, а создаст куб, все стороны которого будут равны длине, указанной в ответ на предыдущий запрос.

Появится следующее приглашение:

Specify height of box:

Укажите высоту параллелепипеда.

Последнее, что нужно сделать, – это определить угол поворота вокруг оси Z в ответ на запрос:

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

В процессе формирования параллелепипед будет отображаться на экране желтыми линиями.

Клин

Чтобы приступить к формированию клина (рис. 10.9), вызовите команду AI_WEDGE.

Рис. 10.9. Клин

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

После вызова команды AI_WEDGE появится приглашение:

Specify corner point of wedge:

Укажите координаты нижнего левого угла. Появится запрос:

Specify length of wedge:

Определите длину клина – размер вдоль оси X. Программа выдаст следующий запрос:

Specify width of wedge:

Задайте линейный размер по оси Y. Появится приглашение:

Specify height of wedge:

Укажите вертикальный размер клина. AutoCAD выдаст последний запрос:

Specify rotation angle of wedge about the Z axis:

В ответ укажите угол поворота клина в плоскости XY.

Пирамида

Команда AI_PYRAMID позволяет построить пирамиду (рис. 10.10).

Рис. 10.10. Примеры пирамид

После запуска команды появится первое приглашение:

Specify fi rst corner point for base of pyramid:

Укажите координаты одной из угловой точек основания пирамиды. Появится следующее приглашение:

Specify second corner point for base of pyramid:

Введите координаты второй точки. Программа попросит указать координаты третьей точки:

Specify third corner point for base of pyramid:

Задайте координаты третьей угловой точки. Появится очередной запрос:

Specify fourth corner point for base of pyramid or [Tetrahedron]:

В ответ можно указать четвертую точку основания. Если вам необходимо построить пирамиду с треугольным основанием, следует выбрать параметр Tetrahedron (пирамида с треугольным основанием называется тетраэдром).

В зависимости от ответа на данный запрос построение пирамиды будет продолжаться разными путями.

• Если вы указали четыре точки основания, то программа предложит указать точку схода пирамиды:

Specify apex point of pyramid or [Ridge/Top]:

Можно выбрать параметр Ridge, чтобы путем указания двух точек построить пирамиду с ребром в вершине. Параметр Top позволяет создать усеченную пирамиду.

• Если же вы собираетесь построить тетраэдр и, соответственно, выбрали параметр Tetrahedron, то далее появится приглашение:

Specify apex point of tetrahedron or [Top]:

В ответ можно указать точку, служащую вершиной пирамиды, или, выбрав параметр Top, построить усеченный тетраэдр.

Указание некоторых угловых точек пирамиды может быть непростой задачей, так как обычно их абсолютные координаты неизвестны. Поэтому перед построением пирамиды вам, возможно, понадобится выполнить вспомогательные построения.

Конус

С помощью команды AI_CONE можно построить полный или усеченный конус (рис. 10.11).

Рис. 10.11. Конусы

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

Specify center point for base of cone:

После этого появится следующее приглашение:

Specify radius for base of cone or [Diameter]:

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

Далее появится запрос:

Specify radius for top of cone or [Diameter] <0>:

Задайте радиус или диаметр (если ранее вы выбрали параметр Diameter) верхнего основания конуса. Если нажать клавишу Enter, то будет выбрано значение по умолчанию – 0 единиц, то есть будет создан полный конус. Ввод отличного от нуля значения создаст усеченный конус.

После появления приглашения Specify height of cone: укажите высоту конуса. Программа выдаст следующий запрос:

Enter number of segments for surface of cone <16>:

Задайте количество сегментов, составляющих поверхность конуса. Большое количество сегментов позволит более реалистично отобразить поверхность, однако и потребует большей производительности компьютера.

Сфера

Основными параметрами, которые следует указать при построении сферы, являются центр и радиус (диаметр). Чтобы приступить к построению сферы (рис. 10.12), наберите в командной строке команду AI_SPHERE.

Рис. 10.12. Сфера

Сначала программа попросит указать центральную точку сферы:

Specify center point of sphere:

Помните, что в этом случае обязательно указывать все три координаты, иначе положение по оси Z будет принято за 0. Далее появится следующий запрос:

Specify radius of sphere or [Diameter]:

Задайте радиус сферы или, выбрав параметр Diameter, определите диаметр. AutoCAD выдаст запрос:

Enter number of longitudinal segments for surface of sphere <16>:

В ответ можно задать количество меридианов, то есть линий, проходящих из верхней центральной точки в нижнюю. Естественно, чем большее число вы укажете, тем более гладкой будет выглядеть поверхность.

Далее появится следующий запрос:

Enter number of latitudinal segments for surface of sphere <16>:

Задайте количество параллелей, служащих для отображения сферы.

Аналогично сфере строятся купол и чаша, так как они представляют собой верхнюю и нижнюю половины сферы.

Купол

Чтобы построить купол (рис. 10.13), вызовите команду AI_DOME.

Рис. 10.13. Купол

Первым приглашением команды будет следующее:

Specify center point of dome:

В ответ на него следует задать центр купола. Появится запрос:

Specify radius of dome or [Diameter]:

Задайте радиус купола. Следующие запросы предназначены для указания количества меридианов и параллелей соответственно:

Enter number of longitudinal segments for surface of dome <16>:

Enter number of latitudinal segments for surface of dome <8>:

Чаша

Чаша является нижней половиной сферы (рис. 10.14), и ее построение начинается с вызова команды AI_DISH.

Рис. 10.14. Чаша

После запуска команды появится приглашение:

Specify center point of dish:

Задайте центр чаши. Далее программа выдаст следующий запрос:

Specify radius of dish or [Diameter]:

Укажите радиус чаши. После этого в ответ на запросы следует определить количество меридианов и параллелей, составляющих поверхность чаши:

Enter number of longitudinal segments for surface of dish <16>:

Enter number of latitudinal segments for surface of dish <8>:

Тор

Интересную возможность предоставляет команда AI_TORUS: с ее помощью создается тор – фигура, изображенная на рис. 10.15.

Рис. 10.15. Тор

После запуска команды AutoCAD попросит указать центральную точку тора:

Specify center point of torus:

Далее появится следующий запрос:

Specify radius of torus or [Diameter]:

Задайте радиус тора или, выбрав параметр Diameter, укажите его диаметр. Программа выдаст запрос:

Specify radius of tube or [Diameter]:

В ответ укажите радиус или диаметр фигуры. Появится приглашение:

Enter number of segments around tube circumference <16>:

Укажите количество сегментов тора. Наконец, появится последнее приглашение:

Enter number of segments around torus circumference <16>:

Введите число, указывающее количество отрезков вдоль окружности тора.

Трехмерная сеть

Еще одной стандартной поверхностью, которую вы можете построить, является трехмерная сеть (рис. 10.16). Чтобы сформировать такую сеть, введите с клавиатуры команду AI_MESH. Построение трехмерной сети во многом схоже с созданием сети с помощью команды 3DMESH. Правда, команда AI_MESH предоставляет значительно меньше параметров. Все, что требуется указать, – это координаты четырех угловых точек и значения параметров M и N. После этого трехмерная сеть сразу появится на чертеже.

Рис. 10.16. Трехмерная сеть: M = 20, N = 10

Воспользовавшись данной командой, можно быстро создать трехмерную сеть достаточно большого размера, а затем уже с помощью маркеров подкорректировать положение узловых точек.

Создание отверстий

До сих пор вы создавали поверхности с помощью различных команд, однако ни разу не сталкивались с формированием отверстий. Запомните, что если вы сформировали поверхность с помощью одной из вышеперечисленных команд, то создать в ней отверстие невозможно. Поэтому отверстия необходимо создавать на этапе построения плоской грани. В этом случае для построения поверхностей используется команда REGION, которая создает область из выделенных объектов. Применяя к существующим областям операцию вычитания, можно создать отверстия.

Рассмотрим процесс создания отверстия круглой формы в прямоугольной поверхности (рис. 10.17).

Рис. 10.17. Прямоугольная область с отверстием

1. Для начала необходимо создать объекты, которые в дальнейшем определят границы областей. В рассматриваемом случае это прямоугольник и круг.

2. Создадим области из существующих поверхностей. Для этого вызовите команду REGION. Появится запрос:

Select objects:

3. Выделите окружность и нажмите клавишу Enter. Окружность превратится в область, но на практике области можно считать поверхностями.

4. Повторно вызовите команду REGION, чтобы создать прямоугольную область.

5. Теперь необходимо вычесть из прямоугольной области круглую. Для этого наберите в командной строке команду SUBTRACT или щелкните на одноименной кнопке на вкладке Home (Основная) в 3D Modeling (Трехмерное моделирование) ленты. Появится приглашение:

Select solids and regions to subtract from ..

Select objects:

6. Выберите объект, из которого в дальнейшем будет вычитаться другая область, и нажмите клавишу Enter. Появится запрос:

Select solids and regions to subtract ..

Select objects:

Примечание

Команда SUBTRACT является одним из инструментов теоретико-множественных операций, которые мы более подробно рассмотрим в следующей главе.

7. Выберите окружность, то есть вычитаемый объект, и нажмите клавишу Enter.

На этом создание отверстия завершено. Чтобы увидеть изменения, можно выбрать стиль визуализации Realistic (Реалистичный).

Резюме

Прочитав эту главу, вы познакомились с трехмерными поверхностями. В AutoCAD поверхности моделируются так называемыми сетями, способы создания которых мы и рассмотрели. Кроме того, можно сформировать поверхность путем создания трехмерных примитивов. Замечу также, что наиболее часто данные поверхности применяются для отображения таких объектов, как, например, гнутые профили и штампованные детали.

Глава 11
Твердотельные модели

Создание типовых тел

Выдавливание тел

Тела вращения

Сложные объемные тела

Основы редактирования трехмерных моделей

Резюме

Кроме 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 создавать более реалистичные чертежи.

Все основные кнопки для работы с твердотельными моделями можно найти в группе 3D Modeling (Трехмерное моделирование) (см. рис. 10.1), чтобы не обращаться к меню Draw → Modeling (Черчение → Моделирование) или Modify → Solid Editing (Редактирование → Редактирование тел) для вызова команд моделирования трехмерных тел.

Создание типовых тел

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

Чтобы построить одну из типовых объемных моделей, необходимо воспользоваться меню Draw → Modeling (Черчение → Моделирование), кнопками в группе 3D Modeling (Трехмерное моделирование) или кнопками на панели инструментов Modeling (Моделирование).

Для создания трехмерных тел предназначены следующие кнопки (пункты меню): Polysolid (Полисолид), Box (Параллелепипед), Wedge (Клин), Cone (Конус), Sphere (Шар), Cylinder (Цилиндр), Torus (Тор) и Pyramid (Пирамида).

Параллелепипед

Параллелепипед (рис. 11.1) является одной из фигур, которые приходится строить наиболее часто. Чтобы приступить к его созданию, вызовите команду BOX (Параллелепипед), выполнив команду меню Draw → Modeling → Box (Черчение → Моделирование → Параллелепипед) или щелкнув на кнопке Box (Параллелепипед) на вкладке Home (Основная) в группе 3D Modeling (Трехмерное моделирование) ленты.

Рис. 11.1. Параметры параллелепипеда

В командной строке появится первое приглашение:

Specify fi rst corner or [Center]:

В ответ необходимо указать координаты одной из вершин параллелепипеда. Если выбрать параметр Center, то программа попросит задать 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:

Specify other corner or [Cube/Length]:

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

• Воспользовавшись параметром Cube, вы сможете построить куб, указав всего один линейный размер в ответ на приглашение Specify length <0.0000>:. 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 Length, то программа сначала попросит указать длину параллелепипеда, а затем ширину создаваемого объекта.

В ответ на последний запрос необходимо задать высоту параллелепипеда:

Specify height or [2Point]:

Если выбрать параметр 2Point, то высоту можно задать путем вычисления расстояния между двумя определенными точками.

Клин

Чтобы приступить к построению клина, вызовите команду WEDGE, щелкнув на одноименной кнопке на вкладке Home (Основная) в группе 3D Modeling (Трехмерное моделирование) ленты, или выполните команду меню Draw → Modeling → Wedge (Черчение → Моделирование → Клин). Пример клина, построенного с помощью этой команды, показан на рис. 11.2. Обратите внимание, что клин представляет собой половину параллелепипеда, то есть из двух одинаковых клиньев всегда можно составить параллелепипед.

Рис. 11.2. Параметры клина

После запуска команды в командной строке появится приглашение:

Specify fi rst corner or [Center]:

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

Далее появится следующий запрос:

Specify other corner or [Cube/Length]:

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

• Воспользовавшись параметром Cube, 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 Specify length <0.0000>: 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 Length, то программа сначала попросит указать длину клина, а затем его ширину.

В ответ на последнее приглашение команды задайте высоту клина:

Specify height or [2Point]:

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

Конус

Команда CONE позволяет построить прямой конус с окружностью или эллипсом в основании. Данная команда была существенно изменена по сравнению с предыдущими версиями программы, и, например, сейчас она позволяет создавать не только полный, но и усеченный конус (рис. 11.3).

Рис. 11.3. Примеры конуса

Чтобы приступить к построению конуса, выполните команду меню Draw → Modeling → Cone (Черчение → Моделирование → Конус) или щелкните на кнопке Cone (Конус) на вкладке Home (Основная) в группе 3D Modeling (Трехмерное моделирование) ленты.

Появится запрос:

Specify center point of base or [3P/2P/Ttr/Elliptical]:

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

• Выберите параметр 3P, чтобы задать основание конуса путем определения трех точек окружности.

• Параметр 2P позволяет задать размеры основания, указав координаты двух диаметрально противоположных точек на окружности.

• Параметр Ttr предоставляет возможность создать круглое основание конуса путем указания двух касательных к окружности и значения ее радиуса. Касательные линии должны существовать на чертеже до вызова команды создания конуса.

• Выбрав параметр Elliptical, вы сможете создать в качестве основания эллипс. В этом случае необходимо задать большую и малую ось эллипса, а при желании еще и указать центр эллиптического основания.

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

Specify base radius or [Diameter] <0.0000>:

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

Specify height or [2Point/Axis endpoint/Top radius] <0.0000>:

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

• При выборе параметра 2Point высота будет равной расстоянию между двумя указанными точками. Основание конуса будет параллельно плоскости XY.

• Выберите параметр Axis endpoint, чтобы указать координаты верхней точки конуса. Таким образом можно построить прямой конус, наклоненный к плоскости XY.

• Выбрав параметр Top radius, введите значение радиуса верхнего основания усеченного конуса в ответ на приглашение:

Specify top radius <0.0000>:

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

Specify height or [2Point/Axis endpoint] <0.0000>:

В ответ укажите высоту конуса.