СредаAutoCADпредоставляетширокиевозможности работы в трехмерном пространстве. Работа в трехмерном пространстве это сочетание рисования, редактирования и установки видов и видовых экранов. При формировании трехмерной модели на плоском экране получается лишь мнимый образ трехмерного объекта. Однако в памяти компьютера объект характеризуется реальной трехмерной формой. Работу в среде AutoCADвозможноосуществлять в двух режимах: пространстве модели и пространстве листа. В пространстве модели формируется трехмерная или двухмерная модель разрабатываемого объекта. Если пользователь работает только в плоскости с двухмерными объектами, ему нет особой необходимости переходить в пространства листа. Работа осуществляется на неперекрывающихся видовых экранах. Пространство листа – это пространство AutoCAD, необходимое, для того чтобы отобразить сформированную в пространстве модель объекта в перекрывающихся (плавающих) видовых экранах. Если бы не использовалось пространство листа, пришлось бы загромождать пространство модели ненужной информацией, которая необходима лишь для формирования графических документов. Внутренняя рамка, основная надпись и другая графическая и текстовая информация - это информация не имеет отношения к реальной модели и требуется только для твердой копии чертежа. Пространство листа строго двумерно, и видеть его можно только в направлении перпендикулярном плоскости изображения. Переключение экрана из пространства модели в пространство листа,возможно, осуществить мышью с помощью кнопки PAPER/MODELв строке состояния нижней части Рабочего стола AutoCAD.
Большое значение имеет видовой экран – это прямоугольный участок графического экрана, на котором отображается определенная часть пространства модели. В зависимости от выполняемых функций можно использовать различные способы создания видовых экранов и манипулировать ими. Тип используемого видового экрана определяется системной переменной TILEMODE.Ее значение равное 1 («включено») соответствует не перекрывающимся видовым экранам, а равное 0 («отключено») - перекрывающимся. На рис. 3.18 показаны: а) - не перекрывающиеся видовые экраны; б) - перекрывающиеся видовые экраны. Установка направления взгляда производится в начале создания модели или в конце работы, при необходимости увидеть геометрическое тело из какой-либо конкретной точки. Перемещая данную точку в пространстве, удобнее формировать объекты и редактировать их. Имеются так же возможности получать виды в ортогональной и перспективной проекциях, необходимые для формирования качественного чертежа.
Важно помнить: при работе в пространстве листа не разрешается устанавливать виды с помощью команд VPOINT, DVIEW(ДВИД), PLAN (ПЛАН)
Команда VPOINT (ТЗРЕНИЯ) –позволяетиз командной строки вводить местоположение глаза наблюдателя относительно создаваемых объектов.
Запросы:
Rotate/<View point> <current X, Y, Z>:
Поверни/<Точка зрения> <текущая>:
В ответ вводятся координаты требуемой «точки зрения» в пространстве (координаты x, y, z точки, по умолчанию текущая «точка зрения») или
Rotate (Поверни)с запросами:
Enter angle in XY plane from X axis <270>:
Угол в плоскости XY относительно оси X <текущий>:
Enter angle in XY plane <90>:
Угол с плоскостью XY <текущий>:
В данном случае «точка зрения» определяется с помощью двух углов, один из которых задается в плоскости XYотносительно оси X,а другой – относительно плоскости XY«вверх» (рис. 3.19).
Вывод данной команды возможен с помощью падающего или экранного меню и выводится по следующей схеме: Вид→Точка вида→Создать точку вида.
При этом выводится диалоговое окно «Видовые экраны», с помощью которого можно создать шесть основных видов и четыре аксонометрических:
Top View- вид сверху;
Bottom View -вид снизу;
Left View- вид слева;
Right View -вид справа;
Front View -вид спереди (главный вид);
View Back –вид сзади;
Isometric View -четыре основных аксонометрических вида.
Второй путь: Вид→3Dвид→Параметры точки вида. В данном случае точка зрения задается двумя углами с осью X и с плоскостью XY. Третий путь: Вид→3Dвид→ВИДТОЧ. В этом случае на дисплее появится условное изображение развернутого глобуса и три взаимно-перпендикулярные оси. Центральная точка на условном глобусе обозначает северный полюс, внутренняя окружность - экватор, внешняя окружность - южный полюс. Перекрестие внутри развертки показывает положение точки зрения (рис. 3.20).
Угол направления взгляда в плоскости XYопределяетсяположением перекрестия внутри условного глобуса, а угол между направлением взгляда и плоскостью XY -ее расстояниемот центра компаса. В соответствии с положением точки зрения на развертке изменяется ориентация координатных осей.
Передвигая, с помощью мыши перекрестие внутри изображения глобуса и контролируя расположение координатных осей, можно быстро установить требуемый вид.
Команда DVIEW(ДВИД)используется для получения перспективных видов и вращения их.
Команда PLAN (ПЛАН)отображает видв плане пользовательской или мировой системы координат.
Создание объемных моделей, более трудоемкий процесс, чем построение их проекций. Однако в конструкторских разработках такое моделирование открывает ряд новых возможностей:
1. возможность рассмотрения модели из любой точки;
2. автоматическая генерация основных и дополнительных видов на плоскости;
3. построение сечений и разрезов на плоскости;
4. проверка взаимодействия нескольких деталей;
5. экспорт модели в анимационные приложения и программы;
6. инженерный анализ.
Очень важно понимать отличие трехмерной модели от аксонометрического рисунка:
1. на аксонометрическом рисунке мы можем видеть изображение объекта выполненного с одной точки зрения, трехмерная модель позволяет видеть объект с любой стороны;
2. на плоском экране мы получаем плоское отображение модели, однако в памяти компьютера модель характеризуется реальной объемной формой;
3. для твердотельной модели мы можем автоматически определить массу, объем и другие параметры.
В AutoCAD существует три типа трехмерных моделей – каркасные, поверхностные и твердотельные,которые обладают определенными достоинствами и недостатками. Для каждого типа применяются определенные методы создания и редактирования. Поэтому при формировании пространственных моделей не следует создавать отдельные составные части, применяя различные типы моделирования. В AutoCADимеются ограниченные возможности преобразования тел в поверхности, а поверхностей в каркасные модели. Обратные преобразования невозможны.
Каркасная модельпредставляет собой трехмерный объект, состоящий из точек (вершин) и линий (ребер). Эта модель проста в построении, но с ее помощью можно представить лишь ограниченный класс деталей, в которых аппроксимирующие поверхности в основном – плоскости. Модели данного типа представляют собой как бы скелетное описание пространственных объектов. В AutoCADкаркасные модели формируются путем размещения плоских объектов в любом месте трехмерного пространства. Такое размещение, возможно, осуществить различными способами:
1) ввод значений трехмерных точек (X,Y,Z) при построении объекта;
2) ввод новых плоскостей построений, путем установки новой пользовательской
системы координат;
3) перемещение в пространстве ранее созданного плоского объекта.
Кроме перечисленных способов можно применять трехмерные полилинии и сплайны.
Однако каркасное моделирование- моделирование самого низкого уровня и имеет ряд серьезных ограничений. На основе такой модели можно получать, например проекции объекта на чертеже, но не всегда можно получить правильные изображения, а так же сечения. В отличие от твердотельной модели, в каркасной модели нельзя отличить видимые грани от невидимых. Операцию по удалению скрытых линий можно выполнить только вручную, стиранием каждой отдельной линии. Но такое редактирование приведет к «разрушению» всей модели.
Поверхностная модель определяется с помощью точек, линий и поверхностей. Следовательно, ее можно рассматривать как модель более высокого уровня. Поверхности образуются различными способами. Условно при формировании таких моделей их можно разделить на:
