Текст книги "AutoCAD 2009"

Построение шара (рис. 11.4) происходит очень просто, так как необходимо указать минимальное количество параметров.

Рис. 11.4. Шар

Чтобы приступить к построению сферы, выполните команду меню Draw → Modeling → Sphere (Черчение → Моделирование → Шар) или нажмите кнопку Sphere на вкладке Home (Основная) в группе 3D Modeling (Трехмерное моделирование) ленты. Так вы запустите команду SPHERE, а в командной строке появится первый запрос:

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

Укажите центральную точку шара или выберите один из параметров.

• Выбрав параметр 3P, можно создать шар, указав любые три точки, лежащие на его поверхности.

• Параметр 2P позволяет определить размеры шара, указав координаты двух диаметрально противоположных точек.

• Параметр Ttr 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:

Specify radius or [Diameter] <0.0000>:

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

Еще одной типовой фигурой является цилиндр (рис. 11.5). Как и в случае с конусом, основанием цилиндра может быть как окружность, так и эллипс.

Рис. 11.5. Параметры цилиндра

Построение цилиндра начинается с вызова команды CYLINDER щелчком на одноименной кнопке на вкладке Home (Основная) в группе 3D Modeling (Трехмерное моделирование) ленты или выполнением команды меню Draw → Modeling → Cylinder (Черчение → Моделирование → Цилиндр). Внешне цилиндр похож на конус, поэтому при его построении необходимо задать практически те же параметры.

После запуска команды появится приглашение:

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

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

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

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

• Параметр Ttr предоставляет возможность 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.

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

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

Specify base radius or [Diameter] <0.0000>:

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

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

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

• 2Point – высота будет равной расстоянию между двумя указанными точками, а основание цилиндра параллельно плоскости XY.

• Выберите параметр Axis endpoint, чтобы указать координаты центральной точки верхнего основания. Так можно построить цилиндр, который будет наклонен к плоскости XY.

В более старых версиях программы создать пирамиду можно было только в виде поверхностного примитива, но начиная с AutoCAD 2007 появилась новая команда – PYRAMID, которая позволяет создавать пирамидальные тела различной конфигурации (рис. 11.6). Основанием пирамиды служит правильный многоугольник.

Рис. 11.6. Примеры пирамид

Приступая к созданию пирамиды, щелкните на кнопке Pyramid (Пирамида) на вкладке Home (Основная) в группе 3D Modeling (Трехмерное моделирование) ленты или выполните команду меню Draw → Modeling → Pyramid (Черчение → Моделирование → Пирамида).

После запуска команды появится запрос:

Specify center point of base or [Edge/Sides]:

Введите координаты центральной точки основания пирамиды или выберите один из параметров.

• Выберите параметр Edge, если хотите определить конфигурацию основания пирамиды, задав координаты двух угловых соседних точек многоугольника.

• Параметр Sides 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:

Specify base radius or [Inscribed] <0.0000>:

Необходимо указать радиус мнимой окружности, проходящей через все вершины многоугольника основания. Можно также выбрать параметр Inscribed и в ответ на запрос Specify base radius or [Circumscribed] <0.0000>: указать радиус окружности, вписанной в многоугольник, то есть окружности, для которой все стороны многоугольника будут являться касательными.

Последний запрос команды выглядит следующим образом:

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

Задайте высоту пирамиды или выберите один из параметров.

• 2Point – высота будет равной расстоянию между двумя указанными точками. При этом основание пирамиды расположится параллельно плоскости XY.

• Выберите параметр Axis endpoint, чтобы указать координаты верхней точки пирамиды.

• Выбрав параметр Top radius, введите значение радиуса верхнего основания усеченной пирамиды в ответ на приглашение Specify top radius <0.0000>:. 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, то будет построена полная пирамида. После указания радиуса верхнего основания программа выдаст запрос:

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

В ответ необходимо указать высоту пирамиды.

Тор – это тело, которое можно сравнить с обручем или пространственным кольцом (рис. 11.7).

Рис. 11.7. Виды торов

Тор можно построить с помощью команды TORUS, которую вызывают щелчком на кнопке Torus (Тор) на вкладке Home (Основная) в группе 3D Modeling (Трехмерное моделирование) ленты или выполнением команды меню Draw → Modeling → Torus (Черчение → Моделирование → Тор).

Появится приглашение:

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

Укажите центральную точку тора или выберите один из параметров.

• Параметр 3P позволяет сразу задать окружность, указав три ее произвольные точки.

• Выбрав параметр 2P, укажите две диаметрально противоположные точки окружности тора.

• Ttr – окружность тора определяется путем задания двух касательных и величины радиуса.

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

Specify radius or [Diameter] <0.0000>:

Задайте радиус или диаметр тора.

Следующим шагом является определение размеров трубы тора. Появится приглашение:

Specify tube radius or [2Point/Diameter] <10.0000>:

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

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

Еще одной новой фигурой, создаваемой в AutoCAD, является полисолид (рис. 11.8). По сути, данный объект – это полилиния, но имеющая еще ширину и высоту, поэтому и построение его во многом схоже с созданием полилинии.

Рис. 11.8. Полисолид

Кроме того, создать полисолид можно путем преобразования таких объектов, как линия, двухмерная полилиния, окружность и дуга.

Чтобы создать полисолид, вызовите команду POLYSOLID, щелкнув на кнопке Polysolid (Полисолид) на вкладке Home (Основная) в группе 3D Modeling (Трехмерное моделирование) ленты или выполнив команду меню Draw → Modeling → Polysolid (Черчение → Моделирование → Полисолид).

В командной строке появится приглашение:

Specify start point or [Object/Height/Width/Justify] <Object>:

Задайте начальную точку или выберите один из предлагаемых параметров.

• Параметр Object позволяет создать полисолид из имеющихся объектов. После выбора этого параметра появится предложение выбрать объект, преобразовываемый в полисолид.

• Если вы собираетесь задать определенную высоту объекта, то следует задать значение параметра Height. Высоту нужно указывать именно на этом этапе.

• Ширину создаваемого объекта задают, выбрав параметр Width. Так же, как и в случае с высотой, переопределить этот параметр в дальнейшем не удастся, поэтому задавать его следует перед началом построения.

• Выбрав параметр Justify, можно определить, где будет расположена начальная точка – на левой, правой кромке или по центру.

Далее программа предложит указать следующую точку:

Specify next point or [Arc/Undo]:

По умолчанию полисолид формируется из прямолинейных объектов, однако, выбрав параметр Arc, можно создать дуговой сегмент.

Появится следующее приглашение:

Specify endpoint of arc or [Close/Direction/Line/Second point/Undo]:

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

• Close – выбор этого параметра завершает построение полисолида путем соединения последней точки текущего сегмента и самой начальной точки. При этом между первой и последней точками не должно быть других сегментов, иначе замкнуть полисолид не удастся.

• Выбрав параметр Direction, вы сможете указать направление дуги в начальной точке.

• Выбрав параметр Line, вы вернетесь к построению прямолинейного сегмента.

• Параметр Second point задает вторую точку дуги.

• Отменить создание последнего как сегмента (прямого или дугообразного) можно с помощью параметра Undo.

После указания всех последующих точек нажмите клавишу Enter, чтобы завершить построение полисолида.

Выдавливание тел

Для получения объемных тел путем выдавливания различных двухмерных объектов применяется команда EXTRUDE. 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 ли исходный объект замкнутым или нет. Если форма замкнута, то итогом выдавливания будет тело (рис. 11.9), если же применяется незамкнутый профиль, то получится поверхностный объект.

Рис. 11.9. Тело, полученное выдавливанием окружности вдоль сплайна

Вызовите команду EXTRUDE, выполнив команду меню Draw → Modeling → Extrude (Черчение → Моделирование → Экструзия) или воспользовавшись кнопкой Extrude (Экструзия) на вкладке Home (Основная) в группе 3D Modeling (Трехмерное моделирование) ленты.

Появится приглашение:

Select objects to extrude:

Последовательно укажите объекты, которые послужат для выдавливания. 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.

Совет

Чтобы выделить для последующей экструзии грань существующего тела, нажмите и удерживайте клавишу Ctrl, а затем щелкните кнопкой мыши на нужном объекте.

Следующий запрос программы предлагает задать высоту экструзии:

Specify height of extrusion or [Direction/Path/Taper angle]:

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

• Параметр Direction задает направление выдавливания. Для этого необходимо указать две точки, которые зададут вектор экструзии.

• Воспользовавшись параметром Path, 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 Taper angle, можно задать значение угла конусности, введя его в ответ на приглашение:

Specify angle of taper for extrusion <0>:

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.

Тела вращения

С помощью команды REVOLVE можно создать 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. 11.10 показан объект, полученный путем поворота прямоугольника вокруг вертикальной оси. Обратите внимание, что тело получилось незамкнутым, так как был указан угол вращения, меньший 360°.

Рис. 11.10. Тело вращения

Чтобы создать объемное тело вращения, щелкните на кнопке Revolve (Вращение) на вкладке Home (Основная) в группе 3D Modeling (Трехмерное моделирование) ленты или выполните в меню команду Draw → Modeling → Revolve (Черчение → Моделирование → Вращение).

После запуска команды программа выдаст запрос:

Select objects to revolve:

Необходимо выбрать исходные объекты, предназначенные для создания тел вращения. Нажмите клавишу Enter, после того как завершите выбор объектов.

Появится следующий запрос:

Specify axis start point or defi ne axis by [Object/X/Y/Z] <Object>:

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

• Можно нажать клавишу Enter, выбрав тем самым параметр Object, 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 задать 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 Specify angle of revolution or [STart angle] <360>: 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, меньший 360°. Воспользовавшись параметром STart angle, можно задать угол, со смещения на который начнется вращение.

Сложные объемные тела

Вы уже научились создавать твердотельные примитивы, однако реальные объекты обычно имеют более сложную форму. Такие сложные 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:

• Union – создает тело на основе объединения выделенных объектов;

• Subtract – вычитает одни тела из других;

• Intersect – тело создается на основе общей части выбранных тел.

Совет

После применения перечисленных команд исходные объекты удаляются. Поэтому, если вы планируете использовать эти объекты, предварительно скопируйте их в другое место на чертеже.

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

Результат объединения двух параллелепипедов продемонстрирован на рис. 11.11. Обратите внимание, что на рисунке справа ребра не проходят внутри объекта, так как теперь эта модель представляет собой одно-единственное тело, а не самостоятельные параллелепипеды, как это было до объединения.

Рис. 11.11. Объединение двух параллелепипедов

Итак, щелкните на кнопке Union (Объединение) на вкладке Home (Основная) в группе Solid Editing (Редактирование тел) ленты или выполните команду Modify → Solid Editing → Union (Редактирование → Редактирование тел → Объединение). Появится запрос:

Select objects:

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.

Команда SUBTRACT создает новой объект методом вычитания одного множества тел из другого. Мы уже касались данной команды при получении отверстий в областях. 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. 11.12, является тело с круглым отверстием.

Рис. 11.12. Круглое отверстие, полученное путем вычитания

Чтобы вычесть одно тело из другого, щелкните на кнопке Subtract (Вычитание) на вкладке Home (Основная) в группе Solid Editing (Редактирование тел) ленты или выполните команду меню Modify → Solid Editing → Subtract (Редактирование → Редактирование тел → Вычитание).

После вызова команды вычитания появится первое приглашение:

Select solids and regions to subtract from ..

Select objects:

Выделите объект, из которого нужно вычесть другие тела, а затем нажмите клавишу Enter.

Появится следующее приглашение:

Select solids and regions to subtract ..

Select objects:

Укажите вычитаемый объект и нажмите клавишу Enter.

Применение команды INTERSECT позволяет создать новое тело, выделив общую часть заданных объектов. При этом исходные тела после использования команды удаляются. Результат применения операции пересечения к цилиндру и параллелепипеду показан на рис. 11.13.

Рис. 11.13. Тело, полученное в результате применения команды INTERSECT

Чтобы начать формирование нового тела с помощью команды INTERSECT, щелкните на кнопке Intersect (Пересечение) на вкладке Home (Основная) в группе Solid Editing (Редактирование тел) ленты или выполните команду Modify → Solid Editing → Intersect (Редактирование → Редактирование тел → Пересечение).

Появится приглашение:

Select objects:

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, то они не будут иметь общей части и поэтому результатом применения команды INTERSECT будет удаление выделенных тел.

Основы редактирования трехмерных моделей

Трехмерные объекты, как и двухмерные, можно легко видоизменять с помощью команд редактирования. Все команды редактирования, применяемые на плоскости, так или иначе могут быть использованы и в трехмерном пространстве. Основным отличием является поворот объекта, создание зеркальной копии и трехмерного массива. Во многом эти команды схожи со своими двухмерными аналогами, однако редактирование происходит в трех измерениях. Поэтому, например, зеркальная копия объекта в трехмерном пространстве создается относительно плоскости, а не линии, как это было в двухмерном.

Если вы собираетесь создать зеркальное отображение трехмерного объекта относительно прямой, лежащей в плоскости XY, то по-прежнему можно воспользоваться командой MIRROR. В противном случае необходимо применить команду 3DMIRROR, создающую отражение объектов относительно плоскости.

На рис. 11.14 показан объект, один элемент которого был получен путем зеркального отражения относительно другого.

Рис. 11.14. Применение команды 3DMIRROR

Чтобы создать зеркальную копию объекта, нажмите кнопку 3D Mirror (Трехмерное зеркало) на вкладке Home (Основная) в группе Modify (Редактирование) или выполните команду меню Modify → 3D Operations → 3D Mirror (Редактирование → Трехмерные операции → Трехмерное зеркало).

Появится запрос:

Select objects:

Выделите объекты, для которых требуется создать зеркальную копию. Если выделить объекты до вызова команды, то программа сразу отобразит следующее приглашение:

Specify fi rst point of mirror plane (3 points) or [Object/Last/Zaxis/View/XY/YZ/ZX/3points] <3points>:

В этом запросе AutoCAD предлагает определить плоскость зеркального отражения одним из следующих методов.

• С помощью параметра Object можно выбрать объект на чертеже, который послужит плоскостью отражения.

• Параметр Last возвращает последнюю используемую точку зеркального отражения.

• Zaxis – позволяет определить плоскость отражения, задав некоторую ось Z, путем указания двух точек, принадлежащих данной оси. Отражение в этом случае происходит относительно плоскости XY, которая перпендикулярна заданной оси Z.

• Параметр View определяет плоскость сечения, проходящую через заданную точку параллельно текущему виду.

• Параметры XY, YZ и ZX позволяют определить плоскость, параллельную плоскостям XY, YZ и ZX соответственно и проходящую через заданную точку.

• Параметр 3points, выбранный по умолчанию, создает плоскость отражения по трем указанным точкам.

В ответ на вопрос Delete source objects? [Yes/No] <N>: нажмите клавишу Enter, если желаете сохранить исходные объекты, или выберите параметр Yes, если необходимо зеркально переместить объекты.