Конструювання

Часто об’єкт, що підлягає моделюванню, можна розбити на більш дрібні деталі. Будинок складається із цеглинок, або будівельних блоків, механізм – із окремих вузлів. Якщо розробити набір типових деталей, то на його основі можна створити різні об’єкти. Така діяльність отримала назву конструювання.

Конструювання – це один із способів моделювання. За допомогою конструювання можна побудувати модель деякої системи. Воно припускає розробку елементів об’єктів і створення більш складних об’єктів із цих деталей. При розробці моделі за допомогою конструювання необхідно спочатку виокремити та намалювати елементи, з яких складається об’єкт, що моделюється. Другим кроком має бути визначення зв’язків між елементами, тобто треба точно уявити, яким чином необхідно поєднати елементи аби отримати необхідну модель.

Цей процес спрощується, якщо використовувати комп’ютер. Для моделювання будь-яких готових елементів зручно створити в будь-якому графічному середовищі так зване меню готових форм. Іноді, для створення такого меню потрібно багато часу. Але витрати виправдовують себе. Меню готових форм полегшує роботу і звільняє час для творчості.

На прикладі задачі «Моделювання паркету» розглянемо етапи створення на комп’ютері меню типових сумісних деталей і конструювання із них.

Приклад. Розробка ескізу паркету.

Об’єктом моделювання є геометричний паркет, зіставлений із стандартного набору правильних багатокутників. Деталі мають бути сумісними, тобто довжини сторін багатокутників мають бути рівними.

Інформаційна модель:

Розробка комп’ютерної моделі:

– Моделювання геометричних об’єктів із заданими властивостями для створення стандартного набору деталей паркету із сумісними розмірами.

Повний набір деталей, що необхідні для моделювання, створюється самостійно, для цього використовуються можливості поворотів і відображень фрагментів. Готові фрагменти розфарбовуються.

– Моделювання паркетного блоку.

Кількість деталей в паркетному блоці залежить від розміру сторони багатокутника. Блоки можуть компонуватися із деталей одного, двох або трьох різновидів.

– Компонування паркету із створених блоків.

Паркет збирається із готових блоків. Пустоти, які утворилися в кутах і по краю малюнка, можна заповнити, використовуючи можливість графічного редактора працювати із фрагментами малюнка.

Завдання для самостійного виконання

!Для побудови моделі у кожному завданні елементи, з яких складається модель, необхідно зобразити об’ємними, у тривимірній проекції.

1) Садова лавка. Намалювати садову лавку. Ніжки лавки скласти із цеглинок.

У даному випадку, елементами моделі є цеглинка (для ніжок лавки) та дерев’яна перекладина (для сидіння).

Можна запропонувати власні елементи моделі, за бажанням.

2) Книжкова полиця. Зобразити книжкову полицю із книжками.

Елементами моделі є дерев’яна дошка (полиця) та книжка.

3) Замок. Скласти замок (будинок) із дитячого конструктора (кубиків).

Елементами цього малюнку можуть бути кубики, циліндри, піраміди із сумісними гранями.

Можна запропонувати та додати власні елементи.

4) Будинок. Зобразити будинок із черепичним дахом та цегляним димарем. Кожну черепочку можна представити у вигляді паралелепіпеда із маленькою висотою. Елементом димаря є цеглина.

Будинок можна зобразити у вигляді паралелепіпеда. Елементом даху є черепиця, а елементом труби цеглина. Незабудьте про вікна та двері.

5) Торт. Намалювати торт, складений із коржів з прошарками крему. Торт прикрасити композиціями із шматочків желе.

Елементами моделі є корж тіста та шматочки желе.

Коржі також можуть бути круглими або, взагалі, це може бути трикутний шматок торту.

6) Драбина. Намалювати садову драбину.

Драбина може бути металевою або дерев’яною. Тут елементом слугує сходинка.

7) Письмовий стіл. Зобразити письмовий стіл із шухлядами та стопку книжок на столі.

Елементам моделі є книжка, передня стінка шухляди (не забудьте про ніжки). Самі шухляди мають розміщуватися в тумбочці столу.

8) Огорожа. Зобразити кам’яну огорожу із залізною, гратчастою хвірткою.

Елементами моделі є камінь та залізний стрижень, як елемент хвіртки.

9) Багатоповерхівка. Зобразити багатоповерховий панельний будинок із балконами (балкон має розміщуватися на кожній третій панелі).

Елементом малюнку буде панель із балконом.

Форма та колір вікна і балкона можуть бути довільними.

10) Вітраж. Зобразити кам’яну стіну замку із вікном у вигляді вітражу.

Елементом стіни є камінь кубічної форми. Малюнок на вітражі може бути абсолютно довільним (квіти, тварини, просто різнобарвні скельця різних геометричних форм).

Не забудьте, що сторони елементів вітражу мають бути сумісними.

11) Комп’ютер. Намалювати комп’ютер із монітором та клавіатурою.

Елементом клавіатури є клавіша у формі кубика.

12) Панно. Скласти мозаїчне панно для ванної кімнати. Мозаїчний малюнок може бути будь-яким і складатися із шматочків мозаїки різних геометричних форм із сумісними сторонами.