| 
Следующий раздел !
Глава 9. Трехмерные построения.
Часть 4.
Для того чтобы при тонировании поверхности объектов были непрозрачными, они должны быть созданы специальным образом. Мы уже знаем, что у цилиндра (выдавленного круга) все поверхности являются непрозрачными при скрытии невидимых линий, а вот у выдавленной полилинии в форме прямоугольника непрозрачны только боковые стенки. Сам прямоугольник не является сплошным плоским объектом и фактически имеет только контур, без внутренности.
Для непрозрачных треугольников и четырехугольников в AutoCAD есть специальный объект - грань. Непрерывно расположенные грани могут объединяться в "сеть". Поверхности очень многих трехмерных объектов могут быть представлены в виде сетей. Сеть хотя и является приближенным представлением объекта, но дает достаточно много информации о его форме и размерах. Для примера выберем в падающем меню Рисование (Draw) пункт Поверхности (Surfaces), 3M поверхности... (3D Surfaces...). На экране появится диалоговое окно 3M объекты (3D Objects) (рис. 9.72).
Рис. 9.72. Диалоговое окно 3M объекты
В этом окне доступны 9 объектов (3M ящик (Box3d), Пирамида (Pyramid), Клин (Wedge), Купол (Dome), Сфера (Sphere), Конус (Cone), Top (Torus), Чаша (Dish) и Сеть (Mesh)), которые после задания параметров будут построены в текущем рисунке поверхностями в виде сетей с четырехугольными и треугольными ячейками. Все клетки (ячейки) таких поверхностей непрозрачны для операций скрытия линий и тонирования.
В панели инструментов Поверхности (Surfaces) (рис. 9.73) собраны кнопки всех основных операций с гранями и сетями.
Рассмотрим кнопки этой панели слева направо. Первая кнопка - "2М фигура" (2D Solid) (рис. 9.74) - вызывает команду рисования плоских четырехугольников ФИГУРА (SOLID), описанную в разд. 2.18.
Команда строит примитивы, называемые ФИГУРА (SOLID). Фигуры обладают дополнительным свойством, благодаря чему их кнопка включена в панель Поверхности (Surfaces), - они являются непрозрачными. Фигура является плоским (двумерным) объектом и располагается в плоскости, параллельной плоскости XY текущей системы координат.
Рис. 9.73. Панель инструментов Поверхности
Рис. 9.74. Кнопка команды ФИГУРА (SOLID)
Команда 3-ГРАНЬ (3DFACE), которой соответствуют кнопка "ЗМ грань" (3D Face) (рис. 9.75) панели инструментов Поверхности (Surfaces) и пункт Поверхность (Surface), ЗМ грань (3D Face) падающего меню Рисование (Draw), строит также четырехугольные примитивы, но они являются уже трехмерными объектами, вершины которых могут не лежать в одной плоскости.
Рис. 9.75. Кнопка команды 3-ГРАНЬ (3DFACE)
Первый запрос команды 3-ГРАНЬ (3DFACE) выглядит так:
Первая точка или [Невидимая]:
(Specify first point or [Invisible]:)
Если выбрать опцию Невидимая (Invisible), то кромка грани, идущая из первой точки во вторую, будет невидимой (это полезно в трехмерных моделях). После выбора этой опции AutoCAD повторит запрос первой точки. Если задана первая точка, то выводится следующий запрос:
Вторая точка или [Невидимая]:
(Specify second point or [Invisible]:)
Здесь выбор опции Невидимая (Invisible) будет означать, что кромка между второй и третьей точками будет невидимой. После ввода второй точки:
Третья точка или [Невидимая] <выход >:
(Specify third point or [Invisible] <exit>:)
Если в этот момент времени нажать на клавишу <Enter>, то команда закончит свою работу. Далее после ввода третьей точки:
Четвертая точка или [Невидимая] <создать треугольную грань >:
(Specify fourth point or [Invisible] <create three-sided face>:)
В этот момент нажатие на клавишу <Enter> создает треугольную грань (т. е. четвертая и третья вершины совпали). А после указания четвертой точки снова выдается запрос о третьей точке (в качестве первой и второй точек следующей грани будут взяты третья и четвертая точки предыдущей). Если неправильно задан обход вершин грани, то грань может получиться перекрученной. В этом случае нужно поменять местами третью и четвертую точки. На рис. 9.76 приведен пример построения граней.
Рис. 9.76. Пример построения граней
Для удобства на рисунке еще построен цилиндр (на экране он синего цвета) и на всех видовых экранах выполнено скрытие невидимых линий. На рисунке видно, что грани являются непрозрачными. Грани можно редактировать с помощью ручек. Возможны грани, все кромки которых невидимы, однако при скрытии невидимых линий такие грани будут закрывать расположенные под ними объекты.
Команда КРОМКА (EDGE), которой соответствует кнопка "Кромки" (Edges) панели инструментов Поверхности (Surfaces) (рис. 9.77), дает возможность менять видимость кромок граней и сетей.
Кнопки с 3-й по 10-ю панели инструментов Поверхности (Surface) (см. рис. 9.73) позволяют строить сети стандартной формы (ящик, пирамида, клин, купол, сфера, конус, тор, чаша) - такие же, что и с помощью диалогового окна ЗМ объекты (3D Objects) (см. рис. 9.72). Сети - это более сложные объекты, чем грани. Если сеть расчленить с помощью команды РАСЧЛЕНИТЬ (EXPLODE), то она распадется на грани, причем из одной ячейки сети получится одна грань (почти каждая грань будет иметь одну кромку с соседней гранью).
Рис. 9.77. Кнопка команды КРОМКА (EDGE)
Все сети стандартной формы строятся относительно текущей плоскости построений, поэтому перед тем, как перейти к созданию подобного объекта, не забудьте перейти в необходимую ПСК. Построение восьми стандартных поверхностей может быть выполнено не только с помощью вышеупомянутых восьми кнопок панели инструментов Поверхности (Surfaces), но и при помощи команды ЗМ (3D), которая строит все эти объекты.
Рассмотрим построение стандартной поверхности на примере прямоугольного параллелепипеда - ящика (построение остальных поверхностей выполняется аналогично). После вызова команды ЗМ (3D) появляется первый запрос:
Задайте опцию [Ящик/КОнус/ЧАша/КУпол/СЕть/Пирамида/СФера/Тор/КЛин]:
(Select option [Box/Cone/DIsh/DOme/Mesh/Pyramid/Sphere/Toms/Wedge]:) Выберите опцию Ящик (Box). Следующий запрос:
Угловая точка ящика:
(Specify comer point of box:) Укажите точку первого угла. Далее:
Длина ящика:
(Specify length of box:)
Укажите длину вводом числа или точки. Затем:
Ширина ящика или [Куб]:
(Specify width of box or [Cube]:)
Нужно ввести ширину числом или точкой либо выбрать опцию Куб (Cube). Если ширина задана, т. е. строящийся ящик не является кубом, то следует дополнительный запрос:
Высота ящика:
(Specify height of box:)
Теперь все размеры определены, но можно еще повернуть ящик вокруг оси Z. Следующий запрос:
Угол поворота ящика вокруг оси Z или [Опорный угол]:
(Specify rotation angle of box about the Z axis or [Reference]:)
После задания угла строится замкнутая сеть в форме ящика. На рис. 9.78 приведен пример ящика, повернутого на -15 градусов вокруг оси Z (также выполнено скрытие невидимых линий).
Рис. 9.78. Построение стандартной сети в форме ящика
В общем случае сеть - это объект, у которого вдоль одного направления имеется определенное количество точек (М), а вдоль другого направления - другое заданное количество точек (N). Эти направления так и принято называть - М-направление и N-направление. Соответственно общее количество ячеек есть произведение (М-1) на (N-1). Сети могут быть незамкнутыми и замкнутыми, причем замыкание может быть по одному или двум направлениям. Сеть, незамкнутая по какому-то направлению, может быть замкнута с помощью команды ПОЛРЕД (PEDIT), т. к. эта команда редактирует не только полилинии, но и сети (которые во внутреннем представлении в системе AutoCAD являются полилиниями).
Команда 3-СЕТЬ (3DMESH), которой соответствует кнопка "ЗМ сеть" (3D Mesh) панели инструментов Поверхности (Surfaces) (рис. 9.79) позволяет построить произвольную незамкнутую сеть по координатам точек вершин этой сети.
Первый запрос команды:
Размер сети в направлении М:
(Mesh M size:)
Рис. 9.79. Кнопка команды 3-СЕТЬ (3DMESH)
Введите число, определяющее размер сети по направлению М (например, 3). Далее:
Размер сети в направлении N:
(Mesh N size:)
Рис. 9.80. Построение сети размером 3х4
Введите число, определяющее размер сети по направлению N (например, 4). Затем выдаются запросы по каждой из 12 вершин сети. Точки по каждому направлению нумеруются от 0 до М-1 и от 0 до N-1, соответственно. Система AutoCAD запросит первую вершину:
Положение вершины (О, О):
(Vertex (О, О):)
Далее по очереди запрашиваются все остальные вершины с номерами (О, 1), (О, 2), (0, 3), (1, 0), (1, 1), (1, 2), (1, 3), (2, 0), (2, 1), (2, 2), (2, 3).
Пример такой сети приведен на рис. 9.80.
На этом рисунке направление М ближе к горизонтальной границе экрана, а направление N - к вертикальной.
Четыре последних кнопки панели инструментов Поверхности (Surfaces) (см. рис. 9.73) представляют собой случаи построения более сложных сетей. Первая из них - "Поверхность вращения" (Ruled Surface), которой соответствует команда П-ВРАЩ (REVSLJRF). Команда позволяет получить поверхность, создающуюся в пространстве при вращении линии вокруг отрезка. На рис. 9.81 показан пример сети, полученной как поверхность вращения полилинии вокруг оси МСК (невидимые линии скрыты).
Рис. 9.81. Построение поверхности вращения
При построении поверхностей вращения размер сети определяется значениями системных переменных SURFTAB1 и SURFTAB2 (о системных переменных см. разд. 11.1). Они определяют количество прямолинейных сегментов, которыми аппроксимируются в обоих направлениях криволинейные участки используемых в построении сетей линий. Пример на рис. 9.81 был построен со стандартными значениями SURFTAB1 =6 и SURFTAB2=2.
Замечание
Для изменения значения системной переменной используйте команду УСТПЕРЕМ (SETVAR).
Остальные три кнопки панели инструментов Поверхности (Surfaces) выполняют следующие операции:
- "Поверхность сдвига" (Tabulated Surface) - создает поверхность, получаемую от движения одной кривой вдоль другой (команда П-СДВИГ (TABSURF));
- "Поверхность соединения" (Ruled Surface) - создает поверхность, возникающую при плавном переходе от одной линии к другой (команда П-СОЕД (RULESURF));
- "Поверхность Кунса" (Edge Surface) - создает поверхность между четырьмя кромками, образующими замкнутый криволинейный четырехугольник (команда П-КРОМКА (EDGESURF)).
В этих командах также имеют большое значение системные переменные SURFTAB1 и SURFTAB2.
Область - это двумерный объект, который ограничен замкнутой границей и имеет внутренность. В области могут присутствовать отверстия. Области можно вычитать и складывать. Они непрозрачны (кроме участков, которые являются отверстиями). Аналогом области является тонкая листовая деталь, в которой могут иметься вырезы. Но самое главное - области могут использоваться для построения тел сложной формы, что нам понадобится в следующем разделе.
Любой плоский замкнутый контур (окружность, замкнутую полилинию, отрезки в форме замкнутой ломаной и другие подобные им объекты) можно сделать областью. Для этого используется команда ОБЛАСТЬ (REGION), которой соответствуют кнопка "Область" (Region) панели инструментов Рисование (Draw) (рис. 9.82) и пункт Область (Region) падающего меню Рисование (Draw).
Рис. 9.82. Кнопка команды ОБЛАСТЬ (REGION)
Команда ОБЛАСТЬ (REGION) запрашивает объекты и по окончании их выбора сообщает о количестве созданных областей. Одной командой может быть создано несколько областей, если указанные пользователем объекты удовлетворяют необходимым требованиям. На рис. 9.83 показаны примеры трех контуров, которые могут быть преобразованы в области. В то же время четыре отрезка в правой части графического экрана не могут быть превращены в область, т. к. не образуют единого замкнутого контура (их нужно предварительно обрезать).
Рис. 9.83. Пример трех областей
Над областями возможны операции объединения, вычитания и пересечения. Кнопки этих операции являются первыми тремя кнопками в панели инструментов Редактирование тел (Solids Editing) (рис. 9.84), поскольку такие же операции разрешаются над телами (см. разд. 9.7).
На рис. 9.85 показан пример объединения трех областей в одну (слева - объекты до объединения, справа - новая область). Соответствующая команда системы AutoCAD для объединения областей - это команда ОБЪЕДИНЕНИЕ (UNION).
Из рисунка видно, что области объединяются как плоские множества. Треугольник внутри области справа является отверстием. Область является единым объектом (даже если имеет вырезы или если объединяются непересекающиеся объекты).
Рис. 9.84. Кнопки команд ОБЪЕДИНЕНИЕ (UNION), ВЫЧИТАНИЕ (SUBTRACT) и ПЕРЕСЕЧЕНИЕ (INERSECT)
Рис. 9.85. Объединение областей
Рис. 9.86. Вычитание областей
Рис. 9.87. Пересечение областей
На рис. 9.86 приведен пример вычитания областей.
Слева показаны три области до вычитания. Справа - результат вычитания (из многоугольной области вычитаются две круговых). Новая область имеет один круглый вырез. Соответствующая команда системы AutoCAD - ВЫЧИТАНИЕ (SUBTRACT).
На рис. 9.87 приведен пример пересечения трех областей. Для операции пересечения используется команда ПЕРЕСЕЧЕНИЕ (INTERSECT).
Если объединить непересекающиеся области, то образуется область, имеющая многосвязный внешний контур (она подобна блоку при операциях перемещения, копирования и т. п.). Команда РАСЧЛЕНИТЬ (EXPLODE) раскладывает область на простые примитивы (отрезки, дуги, окружности, эллипсы,сплайны).
| Следующий раздел !
электронной версии
©2002 ЦИТ СГГА - издатель
Все права защищены.