Редактирование тел: поворот, зеркало, массив. Модификация тел: объединение, вычитание, пересечение. Штрихование плоскостей при 3D-моделировании. Удаление скрытых линий.

Команды редактирования в двухмерном пространстве, такие, как перенос Move, копирование Copy, поворот Rotate, зеркальное отображение Mirror и размножение массивом Array могут использоваться и в трехмерном пространстве. Кроме того, существуют команды редактирования только в трехмерном пространстве, например команды поворота, создания массива объектов, зеркального отображения, снятия фаски, скругления. Команды редактирования в трехмерном пространстве выведены в отдельное подменю главного меню Modify (рисунок 8.3).

Рисунок 8.3. Подменю редактирования в трехмерном пространстве.

В двухмерном пространстве команда Rotate (Повернуть) производит поворот объекта вокруг указанной точки; при этом направление поворота определяется текущей ПСК. При работе в трехмерном пространстве поворот производиться вокруг оси, которая может определяться следующими способами: указанием двух точек, объекта, одной из осей координат (x, y или z) или текущего направления взгляда. Для поворота трехмерных объектов можно использовать как команду Rotate (Повернуть), так и ее трехмерный аналог Rotate3D (3-Повернуть).

Команда Mirror3D (3-Зеркало) осуществляет зеркальное отображение объектов относительно заданной плоскости. Плоскость можно задать: тремя точками; двумя точками, одна из которых лежит на плоскости, а вторая определяет вектор нормали к плоскости; одной из координатных плоскостей(XY, YZ или XZ).

Команда 3DArray (3-Массив) позволяет создавать прямоуголный и круговой массивы объектов в трехмерном пространстве. Она отличается от аналогичной команды, применяемой в двухмерном моделировании, тем, что при создании прямоугольного массива объектов, кроме количества столбцов и строк, запрашивается количество уровней (задается вдоль направления оси Z), а при создании кругового массива вместо центра вращения используется ось вращения, начальная и конечная точки которой задаются в ответ на соответствующие запросы.

Команда Align (Выровнять) позволяет переместить и повернуть один из двух объектов так, чтобы выровнять его со вторым объектом. Выравнивание объектов производится последовательным указанием трех (в плоском случае – двух) пар точек, одна из которых находится на перемещаемом объекте (исходная точка), а другая – на втором объекте (целевая точка). Объекты выравниваются (перемещаются и поворачиваются), а затем масштабируются. При этом первая целевая точка является базовой точкой масштабирования, расстояние между первой и второй исходными точками является опорной длиной, а расстояние между первой и второй целевыми точками – новой длиной.

В AutoCAD имеются так же специальные команды редактирования трехмерных тел. Эти команды собраны в подменю Solids Editing главного меню Modify (рисунок 8.4).

Рисунок 8.4. Подменю Solids Editing.

Для построения тел сложной формы применяются операции объединения, вычитания и пересечения.

– UNION (Объединение) – создается сложный объект, занимающий суммарный объем всех его составляющих; объединять можно и тела не имеющие общего объема или площади, то есть не пересекающиеся;

– SUBTRACT (Вычитание) – удаляются из множества тел те части объема, которые принадлежат также другому множеству; например, эту команду можно использовать для получения отверстий в механических деталях путем вычитания цилиндров;

– INTERSECT (Пересечение) – строится сложное тело, занимающее объем, общий для двух или более пересекающихся тел; непересекающиеся части объема при это удаляются с чертежа.

Редактирование граней твердотельного объекта включает следующий набор возможных действий: выдавливание, перенос, поворот, смещение, сведение на конус, удаление, копирование, изменение цвета. Грани для обработки можно выбирать как по отдельности, так и с помощью стандартных средств выбора AutoCAD.

Каждая грань имеет сторону положительного смещения, определяемую направлением нормали к ней. Нормалью к поверхности называется вектор, перпендикулярный к ней. Ввод положительной глубины приводит к выдавливанию грани в положительном направлении, как правило, от тела, отрицательной – в отрицательном направлении, то есть внутрь тела. Положительное значение угла сужения соответствует постепенному удалению грани от вектора, отрицательное значение – приближению к вектору. По умолчанию угол сужения равен 0, и грань выдавливается перпендикулярно своей плоскости без изменения размеров. Задание слишком больших значений угла сужения или глубины выдавливания может привести к тому, что объект сузится до нуля, не достигнув заданной высоты. В этом случае выдавливание не выполняется.

Поворот граней тела осуществляется путем выбора базовой точки и задания относительного или абсолютного значения угла. Все пространственные грани поворачиваются вокруг выбранной оси. Направление поворота определяется положением текущей ПСК и значением системной переменной ANGDIR. Ось выбирается следующими способами: указанием двух точек, объекта, одной из осе координат или направлением взгляда. Положительным направлением оси считается направление от начальной точки к конечной.

Смещение каждой грани выполняется в направлении нормали к ней. Данную операцию используют, например, для расширения или сужения имеющихся в теле отверстий. Положительное направление смещения соответствует увеличению объема тела или отверстия в нем, отрицательное – уменьшению. Значение смещения можно также задать неявно, указав на чертеже точку, через которую должна проходить новая грань. Если в смещении участвуют все грани тела, имеющего отверстия и вырезы, увеличение объема тела приводит к сужению отверстий.

AutoCAD дает пользователю возможность перекрашивать и создавать копии не только отдельных граней, но и ребер трехмерного тела.

Как правило, после завершения работы над моделью, а иногда и в процессе проектирования, требуется максимально правдоподобное изображение сконструированного объекта, то есть раскрашенное в реальные цвета, со специфической текстурой поверхности, естественной светотенью, в перспективе и с другими эффектами.

Если способы отображения моделей объектов перечислить в порядке усложнения, то получится такая последовательность:

– изображения с подавленными скрытыми линиями;

– изображения с раскрашенными поверхностями; тонированные изображения с поверхностями;

– изображения, которым присвоены цвет и свойства определенных материалов;

– изображения объектов с заданным освещением.

Чтобы в процессе разработки дизайна и по окончании формирования трехмерных поверхностных и твердотельных моделей улучшить их визуализацию, используются следующие команды:

· HIDE (СКРЫТЬ) – подавляет скрытые линии на трехмерном изображении объекта; команда расположена в главном меню View (Вид);

· SHADE (РАСКРАШИВАНИЕ) – строит раскрашенное изображение модели в текущем видовом экране; при осуществлении этой процедуры на текущем видовом экране автоматически удаляются скрытые линии; подразумевается, что источник света один и расположен за спиной пользователя; команда вызывается из главного меню View; этой командой не возможно получать блики, перемещать имеющийся источник света и добавлять новые;

· RENDER (ТОНИРОВАТЬ) – создает реалистическое изображение модели в трехмерном пространстве; операция тонирования позволяет получить изображения в некоторых случаях даже более качественные, чем выполненные красками, цветными карандашами или тушью.