Координаты в трехмерном пространстве




Методические указания

по дисциплине

«Проектирование автоматизированных систем (САПР)»

для специальности

220301 «Автоматизация технологических процессов и производств»

 

Лабораторная работа №6

«Построение 3D объектов

В системе проектирования AutoCAD»

 

Составитель: Соловьев Ю.Л.

ст. преподаватель каф. «АиУ»

 

Тюмень - 2006

Цель работы: Научиться проектировать 3-х мерные объекты в системе AutoCAD с использованием встроенных команд, а так же процедур выдавливания и вращения.

Система AutoCAD может строить примитивы не только в плоскости XY, которая до сих пор была единственной плоскостью построений, но и в любой плоскости трехмерного пространства. Кроме того, в системе AutoCAD существует большой набор пространственных примитивов (сетей, тел и др.), которые позволяют выполнять построения любых трехмерных моделей.

Далее будем рассматривать трехмерные объекты в разных видах и проекциях, используя новые системы координат (все эти понятия будут определены далее). Познакомимся с такими возможностями AutoCAD, как скрытие невидимых линий, тонирование и назначение объектам тех или иных материалов. Все построенные модели можно оформлять красиво и удобно в виде чертежей с помощью пространства листа.

Для вызова необходимых меню в системе AutoCAD 2004 нужно открыть вкладку Tools (Инструменты) → Customize (Настройка) → Toolbars (Панели инструментов).

Далее выбрать следующие меню:

· UCS (Пользовательская система координат);

· Solids (Тела);

· Solids Editing (Редактирование тел);

· 3D Orbit (Настройка 3D вида);

· Render (Закрашивание объекта);

· Shade (Тени).

 

Введение в трехмерное проектирование в системе Autocad.

Плоскости построения и системы координат

Плоскость XY основной системы координат, с которой мы до сих пор работали и которая называется мировой системой координат (МСК), совпадает с плоскостью графического экрана. Третья ось (ось Z) МСК расположена перпендикулярно экрану и направлена от экрана к нам. В качестве признака мировой системы координат пиктограмма осей имеет прямоугольник в точке начала координат (рис. 1.1).


Рис. 1.1. Пиктограмма мировой системы координат (стиль 3D)

Все остальные системы координат называются пользовательскими системами координат (ПСК).

Управление знаком ПСК

Другая форма пиктограммы, которая привычна пользователям, работавшим с предыдущими версиями системы AutoCAD, может быть установлена в диалоговом окне UCS Icon (Знак ПСК) (рис. 1.2), вызываемом либо с помощью пункта падающего меню View | Display | UCS Icon | Properties (Вид | Отображение | Знак ПСК | Свойства), либо с помощью опции Properties (Свойства) команды UCSICON (ЗНАКПСК).


Рис. 1.2. Диалоговое окно UCS Icon

Данное диалоговое окно имеет четыре области. В области UCS icon style (Стиль пиктограммы ПСК) можно с помощью соответствующих переключателей 2D и 3D выбрать стиль отображения пиктограммы системы координат. Стиль 3D показан на рис. 1.1, стиль 2D — на рис. 1.3.


Рис. 13. Пиктограмма мировой системы координат (стиль 2D)

При использовании стиля 2D буква W (в русской версии AutoCAD — М) обозначает МСК.

В случае стиля 3D установка в диалоговом окне (см. рис. 9.2) флажка Cone (Конус) выводит на конце осей замкнутую стрелку (конус), а при сбросе флажка — незамкнутую стрелку. Параметр Line width (Ширина линии) управляет шириной линий осей (может принимать значения от 1 до 3 пикселов).

В области UCS icon size (Размер знака ПСК) устанавливается величина знака в процентах от размера экрана (допустимые значения — от 5 до 95). В области UCS icon color (Цвет знака ПСК) можно изменить цвет пиктограммы ПСК (параметры выбираются из раскрывающихся списков Model space icon color (Цвет знака в пространстве модели) и Layout tab icon color (Цвет знака на листах)).

Координаты в трехмерном пространстве

Многие рассмотренные нами команды допускают ввод трехмерных координат точек. Например, для команды LINE (ОТРЕЗОК) на запрос From point: (От точки:) можно ввести:

114,47,200 — это означает, что начальная точка строящегося отрезка имеет соответствующие координаты по осям: Х= 114, Y= 47 и Z= 200 (Напомним, что в системе AutoCAD запятая является разделителем между координатами, а точка отделяет целую часть числа от дробной).

Если же на следующий запрос команды LINE (ОТРЕЗОК) То point: (К точке:) вы ответите:

62.81,—39.4,—4.55, то будет построен отрезок, у которого конечной точкой является точка с координатами: Х= 62.81, Y= -39.4 и 2= -4.55.

Вариант относительного ввода точек в декартовых координатах тоже допускает использование трех координат, например: @28,0,44 — строящаяся точка смещена относительно предыдущей по оси X на 28 мм, по оси У— на О мм, а по оси Z — на 44 мм.

К записи относительного ввода точки в полярных координатах тоже может добавляться третья координата, например: @12.6<19.4,20.79. Эта запись означает, что проекция отрезка на плоскость XY, построенного из предыдущей точки в указанную нами вторую точку, образует в плоскости XY с положительным направлением оси X угол 19,4° и имеет в этой же плоскости длину 12,6 мм, а координата Z конечной точки отрезка смещена от начальной по оси Z на 20,79 мм. Этот вариант ввода координат можно назвать относительным вводом точек в цилиндрических координатах (ось цилиндра направлена по оси Z).

Удобно анализировать трехмерные построения в изометрических видах, которые вполне могут заменить известную нам аксонометрию. Главное, что в любом изометрическом виде хорошо заметны модификации примитивов по всем трем осям. Установим стандартный вид, называемый юго-западной изометрией. Воспользуйтесь для этого пунктом падающего меню View | 3D Views | SW Isometric (Вид | ЗМ виды ЮЗ изометрия).

Щелкните с помощью левой кнопки мыши по указанному пункту меню. После этого изменяется внешний вид графического экрана: пиктограмма осей МСК смещается в центр и разворачивается так, что в проекции угол между осями будет уже не прямым, а 120°. Кроме того, внутри пиктограммы появляется знак плюс, означающий, что в данном виде пиктограмма располагается в начале действующей системы координат, т. е. в начале МСК. Форма перекрестия устройства указания также изменяется аналогично знаку осей координат.

Уровень и высота

Рассмотрим работу в изометрии на примере построения окружности. Нарисуйте окружность (с помощью команды CIRCLE (КРУГ)) с центром в точке X = 0, Y = 0 и радиусом 100 мм. В результате получим вид, изображенный на рис. 9.4.

Рис. 1.4. Окружность, построенная в юго-западной изометрии

В изометрическом виде окружность изображается эллипсом. Ось Z при этом идет вертикально вверх от точки начала координат. Изменим уровень окружности (для этого нужно изменить координату Z центра окружности). Щелкните по окружности — у нее появятся ручки. С помощью кнопки панели Standard (Стандартная) вызовите окно PROPERTIES (СВОЙСТВА).
В этом окне отражены все характеристики окружности, которые при желании могут быть изменены. Щелкните дважды левой кнопкой мыши в правой колонке, напротив характеристики Center Z (Центр Z). В ячейке появится вертикальный текстовый курсор и значок устройства указания (его можно использовать, если вы хотите указать новое значение Z для центра с помощью мыши). Исправьте с помощью клавиатуры старое значение 0 на 250 (рис. 1.5) и закройте окно PROPERTIES (СВОЙСТВА).

Рис. 1.5. Изменение уровня с помощью окна PROPERTIES

В результате этого изменения окружность переместилась вверх на 250 мм (рис. 1.6). Если бы было нужно опустить окружность на 250 мм вниз, то мы бы задали Z = —250.

Рис. 1.6. Результат изменения уровня объекта.

Таким образом, плоскостью построений сначала была основная плоскость XY с уровнем Z= 0, а затем объект был перенесен в новую плоскость (на 250 мм выше по оси Z).
Теперь попробуем изменить еще одну характеристику нашего круга — высоту. Под высотой в системе AutoCAD понимается толщина объекта по оси Z. В нашем случае это будет означать, что окружность превратится в цилиндр с осью, направленной вдоль оси Z MCK. Откройте еще раз окно PROPERTIES (СВОЙСТВА) и измените значение параметра Thickness (Высота) с 0 на 100. При этом двумерный круг превратится в трехмерный цилиндр (рис. 1.7).

Рис. 1.7. Результат изменения высоты объекта.

На криволинейной части цилиндра AutoCAD для наглядности выводит некоторое количество образующих. Кроме того, в рабочем режиме все стенки цилиндра доступны для редактирования и прозрачны, чтобы видеть объект полностью.

Операция изменения высоты называется еще выдавливанием двумерного объекта (в данном случае выдавливание круга идет вдоль положительного направления оси Z). Образовавшийся объект уже является трехмерным полым объектом. Теперь воспользуйтесь пунктом Hide (Скрыть) падающего меню View (Вид) для того, чтобы скрыть невидимые части цилиндра и убедиться, что стенка цилиндра и оба дна (основания) является непрозрачными. Этому пункту соответствует команда HIDE (СКРЫТЬ). Результат скрытия невидимых линий приведен на рис. 1.8.

Рис. 1.8. Скрытие невидимых линий цилиндра командой HIDE

Замечание. В режиме трехмерного каркаса команда HIDE (СКРЫТЬ) считает оба дна (основания) цилиндра прозрачными.

 

Если выдавить другой двумерный объект — например, прямоугольник (т. е. замкнутую полилинию в форме прямоугольника), — то у него боковые стенки будут тоже непрозрачными.

Изображение, образовавшееся в графическом экране в результате скрытия невидимых линий, является нерабочим — для продолжения редактирования рекомендуется выполнить пункт Regen (Регенерировать) или Regen All (Регенерировать все) падающего меню View (Вид).

AutoCAD хранит текущее значение уровня, на котором выполняются построения, в системной переменной ELEVATION(УРОВЕНЬ) изменяет текущие установки для уровня и высоты объектов, которые будут строиться далее. Команда запрашивает (в скобках указывается текущее значение):
Specify new default elevation <0.0000>: (Новый уровень по умолчанию <0.0000>:)

Введите 250, что соответствует уровню нижнего основания цилиндра. Таким образом, плоскость построений переносится на уровень 250 мм. Следующий запрос (в скобках — текущее значение):

Specify new default thickness <0.0000>: (Новая высота по умолчанию <0.0000>:)

Введите —100, чтобы строящиеся объекты выдавливались на 100 мм вдоль отрицательного направления оси Z.

Теперь постройте окружность с центром в точке с координатами 0,0 и радиусом 200 мм. Если у точки центра координата Z отсутствует, то значение Z берется равным текущему уровню (т. е. 250 мм). В результате, во-первых, построится не окружность, а еще один цилиндр, поскольку задана ненулевая высота, а во-вторых, одно основание цилиндра попадет в плоскость нижнего основания первого цилиндра, а второе основание будет лежать в плоскости с уровнем 150 мм (т. к. к текущему уровню 250 прибавляется высота выдавливания, т. е. —100). Можно немного упростить себе задачу построения цилиндра, если при задании центра окружности воспользоваться функцией объектной привязки Center (Центр) к центру нижнего основания существующего цилиндра. В этом случае точка центра вычислилась бы сразу как трехмерная.

Теперь скройте невидимые линии. Результат выполненных операций представлен на рис. 1.9.

Рис. 1.9. Скрытие невидимых линий двух цилиндров

Перемещение примитивов можно было бы выполнить не только изменяя уровень объекта (для окружности это координата Z ее центра), но и с помощью обычной команды MOVE (ПЕРЕНЕСТИ), используя для этого при ответе на запросы команды две трехмерные точки, расположенные друг от друга в пространстве с заданным сдвигом вдоль оси Z.

Системы координат

Для задания любых других плоскостей построений, которые не параллельны плоскости XY МСК, используется команда UCS (ПСК). Аббревиатура команды образована от слов "user coordinate system" ("пользовательская система координат"). Все системы координат, отличные от мировой, называются пользовательскими. Пользовательские системы координат могут именоваться. Команда UCS (ПСК) позволяет задать начало новой системы координат и положение новых осей Xii Y, а положение новой оси Z зависит от положения соответствующих осей Х и У и поэтому определяется автоматически.

Этой команде соответствуют две панели инструментов: UCS (ПСК) и UCS II (ПСК-2) (рис. 9.10 и 9.11).

Рис. 1.10. Панель инструментов UCS

Рис. 1.11. Панель инструментов UCS II

Рассмотрим работу команды UCS (ПСК) на примере, в котором следующей плоскостью построений сделаем плоскость XZ МСК.
Наберите команду UCS (ПСК) на клавиатуре или щелкните по кнопке панели UCS (ПСК).

Система сообщает:

Current ucs name: *WORLD* (Имя текущей системы координат: *МИРОВАЯ*)

Далее следует запрос:

Enter an option

[New/Move/orthoGraphic/Prev/Restore/Save/Del/Apply/?/World] <World>:

(Задайте опцию

[Hoвaя/Пepeнecти/OPтогональнaя/пpeДыдyщaя/Boccтaнoвить/

Сохранитъ/Удалить/прИменить/?/Мир]<Мир>:)

Возможен выбор следующих опций:

New (Новая) — переход в режим создания новой ПСК;

Move (Перенести) — перенос начала текущей ПСК в новую точку;

orthoGraphic (ОРтогональная) — выбор одной из шести стандартных ортогональных систем координат;

Prev (предыдущая) — возврат к предыдущей ПСК;

Restore (Восстановить) — восстановление ПСК по ее имени;

Save (Сохранить) — сохранение текущей ПСК с новым именем;

Del (Удалить) — удаление именованной ПСК;

Apply (применить) — применение ПСК текущего видового экрана к другому экрану;

? (?) — вывод списка именованных ПСК с их характеристиками;

World (Мир) — восстановление МСК.

Для построения новой ПСК выберите опцию New (Новая).

Далее система AutoCAD выдает запрос:

Specify origin of new UCS or [ZAxis/3point/OBject/Face/View/X/Y/Z] <0,0,0>:

(Укажите начало новой ПСК или [20съ/Зточки/Объект/Гранъ/Вид/Х/¥/2]<0,0,0>:)

В этом случае возможны следующие опции создания новой системы координат:

origin of new UCS (начало новой ПСК) — перенос начала ПСК в новую точку с сохранением направления осей X и У\

ZAxis (ZOcb) — указание нового начала координат и точки, лежащей на положительном направлении новой оси Z\

3point (Зточки) — указание нового начала координат и точек, определяющих положительные направления новых осей X и У;

OBject (Объект) — установка ПСК по плоскости двумерного объекта;

Face (Грань) — установка ПСК по плоскости грани трехмерного тела;

View (Вид) — установка ПСК перпендикулярно направлению взгляда (в плоскости вида), с сохранением начала координат;

X — поворот текущей ПСК вокруг текущей оси X; П Y — поворот текущей ПСК вокруг текущей оси У;

Z — поворот текущей ПСК вокруг текущей оси Z.

Самым общей является опция 3point (Зточки).

Построим с ее помощью новую ПСК. После выбора опции следует запрос:

Specify new origin point <0,0,0>:

(Новое начало координат <0,0,0>:)

Нажмите клавишу <Enter>, подтверждая сохранение начала координат на прежнем месте.

Следующий запрос:

Specify point on positive portion of X-axis <1.0000,0.0000,0.0000>:
(Точка на положительном луче оси X <1.0000,0.0000,0.0000>:)

Поскольку оси X и Y новой ПСК должны лежать в плоскости XZ МСК, то новая ось обязана пройти по старой. Поэтому нажмите клавишу <Enter> (предлагаемая точка 1,0,0 лежит на положительном направлении оси X МСК).

Далее:

Specify point on positive-Y portion of the UCS XY plane <0.0000,1.0000,0.0000>:

(Точка на положительном луче оси Ye плоскости XY ПСК <0.0000,1.0000,0.0000>:)

Новую ось К направим по оси Z МСК, поэтому ответьте 0,0,1, и новая ось ординат (Y) пойдет по старой оси Z (точка 0,0,1 лежит на положительном направлении оси Z).

Выполненная операция определила новую текущую систему координат, поэтому пиктограмма ПСК изменит свое положение (рис. 1.12).

 

Рис. 1.12. Новое направление осей системы координат.

 

Кроме того, в панели UCS II (ПСК-2) поле списка, показывающее имя текущей ПСК и имевшее значение World (Мировая СК), изменило свое значение на Unnamed (Без имени). Если ПСК нужна для неоднократных построений, сохраните ее с новым именем (например, nviXZ), для чего нужно повторить команду UCS (ПСК) и выбрать опцию Save (Сохранить). В ответ на запрос имени введите имя, выбранное вами для новой ПСК.
Теперь все вводимые координаты будут браться относительно текущей ПСК, которая отлична от МСК. Если вы, находясь в ПСК, хотите все-таки задать координаты точки в мировой системе координат, то добавляйте перед координатами символ звездочки, например: *150,320
Вспомним, что текущее значение уровня было 250 мм. Введение новой системы координат не изменит его (оно сохраняется в системной переменной ELEVATION — см. разд. 11.1}. Однако это означает, что текущей плоскостью построений будет не плоскость XY действующей ПСК, а плоскость, которая параллельна ей (напомню, что эта плоскость совпадает с плоскостью XZ МСК) и отстоит от нее вдоль направления новой оси аппликат (Z) на 250 мм. Попробуйте с помощью команды PLINE (ПЛИНИЯ) построить замкнутую полилинию в новой системе координат с вершинами в точках (0,0), (200,0), (200,120) и (0,120). Получится параллелепипед, а не прямоугольная полилиния, т. к. текущее значение высоты равно —100. Основание нового параллелепипеда будет параллельно новой плоскости построений (рис. 9.13, со скрытием невидимых линий с помощью команды HIDE (СКРЫТЬ)).

 

Рис. 9.13. Построение параллелепипеда в новой ПСК

 

Поскольку вы не указали третьей координаты для первой вершины полилинии, то AutoCAD взял ее значение из текущего значения уровня, т. е. 250 мм. Если бы были заданы все три координаты первой точки, то плоскость основания параллелепипеда была бы выбрана независимо от текущего уровня.

Виды и видовые экраны

Работая с моделью трехмерного объекта, можно задавать и менять виды, делить графический экран на части, в каждой из которых можно устанавливать свою точку зрения или проекцию.

Общий вид

Для удобства отображения сложного чертежа или модели полезно вывести на экран окно, называемое Aerial View (Общий вид). Тогда на основном экране может устанавливаться один вид, а в дополнительном окне — другой (например, вид всего рисунка). На рис. 2.1 показано окно Aerial View (Общий вид), в котором установлено окно по границам всего рисунка, а внутри него рамкой показаны границы того вида, который находится в основном графическом экране.

Рис. 2.1. Окно Aerial View.

Вызов этого окна может быть выполнен с помощью команды DSVIEWER (ГЛАЗ) или пункта Aerial View (Общий вид) падающего меню View (Вид). Возможно также выполнять зумирование большого окна через маленькое. Для этого нужно щелкнуть мышью внутри окна Aerial View (Общий вид), которое переходит в режим динамического зумирования.

Выполняемое зумирование отражается на основном графическом экране.

Закрыть окно Aerial View (Общий вид) можно либо с помощью стандартной кнопки закрытия окон Windows, либо с помощью того же пункта Aerial View (Общий вид) падающего меню Вид (View).

Дополнительные виды

В видовом экране (или во всем графическом экране, если он не разделен) можно устанавливать вид, задавая в этом экране направление взгляда и масштаб отображения. Виды, как и видовые экраны, могут именоваться и затем восстанавливаться по этим именам. Основными путями для осуществления этого являются команда VIEW (ВИД), а также панель инструментов View (Вид) (рис. 2.2).

 

Рис. 2.2. Панель инструментов View.

На панели инструментов View (Вид) расположены следующие кнопки:

— вызывает диалоговое окно View (Вид);

6 кнопок установки стандартных ортогональных видов:

(вид сверху), (вид снизу), (вид слева), (вид справа), (вид спереди) и (вид сзади);

4 кнопки установки стандартных изометрических видов:

(юго-западная (ЮЗ) изометрия), (юго-восточная (ЮВ) изометрия), (северо-восточная (СВ) изометрия) и (северо-западная (СЗ) изометрия);

— задает направление взгляда с помощью точки камеры и точки направления взгляда.

Рассмотрим диалоговое окно View (Вид), открываемое командой VIEW (ВИД) или соответствующей ей кнопкой панели View (Вид).

 

Рис. 2.3. Диалоговое окно View, вкладка Named Views.

Список видов, занимающий большую часть диалогового окна, имеет четыре колонки с параметрами видов текущего рисунка:

Name (Имя) — содержит наименование вида;

Location (Вкладка) — указывает имя вкладки, к которой привязан вид (у нас пока это только Model (Модель), другие появятся в пространстве листа — см. гл. 10);

UCS (ПСК) — содержит имя системы координат, если она сохранена с видом;

Perspective (Перспектива) — указывает признак установки обычного или перспективного вида.

Над всеми видами можно выполнять операции удаления, переименования и установки вида текущим. Доступ к этим операциям осуществляется посредством контекстного меню, вызываемого щелчком правой кнопки мыши внутри списка видов. Один из видов в списке обязательно называется Current (Текущий).

Для того чтобы создать новый вид, нужно щелкнуть по кнопке New (Новый), после чего открывается диалоговое окно New View (Новый вид) (рис. 2.4.).

 

Рис. 2.4. Диалоговое окно New View.

В этом окне задается имя вида (в поле View name (Имя вида) — например, My_view), определяются размеры вида (весь экран в случае выбора переключателя Current display (Текущий экран) или указываемая рамкой часть экрана в случае выбора переключателя Define window (Задать рамкой)). В области UCS Settings (Режимы ПСК) с помощью раскрывающегося списка UCS name (Имя ПСК) можно выбрать имя ПСК, устанавливаемой вместе с видом (эта возможность доступна, если установить флажок Save UCS with view (Сохранить ПСК с видом)). Следует отметить, что установка точки зрения (т. е. направления взгляда) для сохраняемого вида должна быть сделапа в текущем видовом экране до открытия диалоговых окон New View (Новый вид) и View (Вид).
Кнопка Details (Подробности) диалогового окна View (Вид) (см. рис. 9.26) выводит подробные характеристики вида в диалоговое окно View Details
(Подробности о виде) (рис. 2.5).

 

Рис. 2.5. Диалоговое окно View Details.

Области в верхней части диалогового окна View Details (Подробности о виде) определяют размеры и наклон вида, а также направление взгляда. Области средней части описывают параметры перспективы и параметры передней и задней секущих плоскостей. Секущие плоскости позволяют показывать в виде только ту часть модели, которая находится между передней и задней плоскостями.

Настройка вида

Установка перспективы и секущих плоскостей выполняются командой DVIEW (ДВИД).

Первый запрос команды:

Select objects or <use DVIEWBLOCK>:

(Выберите объекты или Использовать DVIEWBLOCK>:)

В ответ на запрос нужно указать объекты (несколько из тех. что присутствуют в модели), положение которых в достаточной мере продемонстрирует установку направления взгляда.

При нажатии клавиши <Enter> по умолчанию демонстрация выполняется на стандартном блоке в форме домика.

Далее:

Enter option [CAmera/TArget/Distance/POints/ PAn/Zoom/TWist

/CLip/Hide/Off/Undo]:

(Задайте опцию [Камера/Цель/Расстояние/Точки/ПАн/ПОказатъ/ ВРащать/СЕчение/СКрыть/ОТКл/ОТМенить/:)

Опции команды:

САrаеrа (Камера) — динамическое указание начальной точки для вектора камера-цель, определяющего направление взгляда;

TArget (Цель) — динамическое указание конечной точки для вектора камера-цель, определяющего направление взгляда;

Distance (Расстояние) — ввод нового расстояния между камерой и целью, с одновременным включением перспективной проекции (рис. 9.29); шкала от Ох до 1бх в верхней части экрана позволяет увеличивать расстояние до 16 раз от текущего;

POints (Точки) — задание точек цели и камеры в координатах;

РАn (ПАн) — перемещение вида без увеличения, с помощью двух точек вектора перемещения;

Zoom (ПОказать) — задание коэффициента увеличения от 0х до 16х, а также фокусного расстояния при включенной перспективе;

TWist (ВРащать) — вращение и наклон вида относительно направления взгляда;

CLip (СЕчение) — установка или отключение на виде секущих плоскостей;

Hide (СКрыть) — подавление скрытых линий для выбранных объектов;

Off (ОТКл) — отключает перспективную проекцию; для ее включения следует снова воспользоваться опцией Distance (Расстояние);

Undo (ОТМенить) — отмена действия последней операции команды DVIEW (ДВИД).

Указание точки вместо выбора опций работает как указание точки для опции TArget (Цель).

В перспективной проекции пиктограмма ПСК отображается пунктиром.

Секущие плоскости могут устанавливаться как для обычной, параллельной проекции, так и для перспективной (задание плоскостей может быть выполнено с помощью команды DVIEW (ДВИД) или рассматриваемой далее команды 3DORBIT (3-ОРБИТА)).

Вид с установленными секущими плоскостями (скрыты часть линий шпангоутов конструктивной модели судна; перспективная проекция заменена на обычную — параллельную).

Еще одна интересная возможность управления видом — команда 3DORBIT (3-ОРБИТА), которой соответствуют кнопка панели инструментов 3D Orbit (3M орбита) и пункт 3D Orbit (3M орбита) падающего меню View (Вид).

 

Рис. 2.6. Перспективная проекция.

 

Рис. 2.7. Установка секущих плоскостей вида.

 

Рис. 2.8. Панель инструментов 3D Orbit.

 

Команда позволяет динамически изменять вид трехмерных объектов с помощью устройства указания. Если в момент вызова команды в рисунке были выбраны какие-то объекты, то в дальнейших манипуляциях установки вида участвуют только они. При отсутствии выбранных объектов динамическое изменение показывает новое положение всех видимых объектов рисунка (хотя при большом объеме рисунка это может происходить медленно).

На период работы команды 3DORBIT (3-ОРБИТА) знак ПСК изменяется на цветной знак трехмерных осей, а на виде появляется орбитальное кольцо (рис. 2.9).

 

Рис. 2.9. Орбитальное кольцо

Центр орбитального кольца совпадает с центром вида, вокруг которого пользователь может перемешать свою камеру. При движении устройства указания курсор (перекрестие) может принимать разные формы, что влияет на механизм вращения вида.

Если устройство указания находится внутри орбитального кольца, то курсор принимает форму сферы с двумя внешними окружностями-орбитами ().

В этом случае нажатие левой кнопки мыши и перемещение курсора внутри кольца вращает вид вокруг точки цели. Вращение возможно во всех направлениях.

Если курсор находится вне орбитального кольца, он выглядит как сфера с внешней окружностью-стрелкой (). В этом случае нажатие левой кнопки мыши и перемещение курсора вне кольца вращает вид вокруг оси, проходящей через центр орбитального кольца перпендикулярно экрану.
Если курсор находится на левом или правом малом кругах, расположенных в точках левого и правого квадрантов орбитального кольца, то он принимает форму сферы с горизонтальным эллипсом-стрелкой (). Нажатие левой кнопки мыши и перемещение курсора из этих точек вызывает вращение вида относительно вертикальной оси, расположенной в плоскости орбитального кольца и проходящей через его центр.

Если курсор находится на верхнем или нижнем малом кругах (квадрантах) орбитального кольца, он имеет форму маленькой сферы с вертикальным эллипсом-стрелкой (). Нажатие левой кнопки мыши и перемещение курсора из этих точек вызывает вращение вида относительно горизонтальной оси, расположенной в плоскости кольца и проходящей через его центр.

Выход из команды 3DORBIT (3-ОРБИТА) — нажатие клавиш <Esc> или <Enter>. Во время работы команды можно воспользоваться контекстным меню, вызываемым нажатием правой кнопкой мыши (рис. 2.10).

 

Рис. 2.10. Контекстное меню команды 3DORBIT

Основные пункты этого меню:

Pan (Панорамирование) — перемещение вида с сохранением расстояния до рассматриваемых объектов;

Zoom (Зумирование) — изменение фокусного расстояния при рассмотрении объектов, что приближает их к наблюдателю или отдаляет от него;

Orbit (Орбита) — возврат в стандартный режим трехмерной орбиты после зумирования, панорамирования или вращения вида;

More (Другие опции) — возможны опции: Adjust Distance (Регулировка расстояния), Swivel Camera (Повернуть камеру), Continuous Orbit (Вращение по орбите), Zoom Window (Показать рамкой), Zoom Extents (Показать в границах). Orbit Maintains Z (Орбита с сохранением Z), Orbit uses Auto Target (Орбита с автоприцелом), Adjust Clipping Planes (Регулировка секущих плоскостей), Front Clipping On (Передняя плоскость Вкл) и Back Clipping On (Задняя плоскость Вкл):

Projection (Проекция) — выбор режима проецирования: Parallel (Параллельная) или Perspective (Перспективная);

Shading Modes (Раскрашивание) — установка режима раскрашивания объектов: Wireframe (Каркас), Hidden (Скрытие линий), Flat Shaded (Плоское), G ouraud Shaded (По Гуро), Flat Shaded, Edges On (Плоское, с кромками) и Gouraud Shaded. Edges On (По Гуро. с кромками):

Visual Aids (Средства визуализации) — возможны следующие опции: Compass (Компас), Grid (Сетка) и UCS Icon (Пиктограмма ПСК);

Reset View (Восстановить вид) — восстановление на экране вида, предшествовавшего орбитальному режиму;

Preset Views (Стандартные виды) — установка одного из шести стандартных ортогональных или четырех изометрических видов модели;

Saved Views (Сохраненные виды) — выбор именованного вида (этот пункт появляется только при наличии в рисунке сохраненных именованных видов).

Большая часть этих опций соответствует операциям, выполняемым другими командами (например, командой DVIEW (ДВИД)) и рассмотренным выше. Остановимся на новых моментах.

Опция Continuous Orbit (Вращение по орбите) пункта More (Другие опции) контекстного меню позволяет перевести рисунок в режим постоянного вращения (для этого движением мыши с нажатой левой кнопкой надо указать направление вращения и отпустить кнопку). Щелчок левой кнопкой останавливает постоянное вращение.

Опции пункта Visual Aids (Средства визуализации) контекстного меню команды 3DORBIT (3-ОРБИТА) предназначены для вывода средств, облегчающих рассмотрение вида и ориентацию расположенных в нем объектов. Опция Compass (Компас) изображает точками на экране три окружности, имитирующие три основные плоскости (AY, YZи XZ). Установка опции Grid (Сетка) выводит клетчатую сетку, соответствующую сетке в зоне лимитов плоскости AT текущей ПСК. Опция UCS Icon (Пиктограмма ПСК) изображает цветную трехмерную пиктограмму системы координат: ось X имеет красный цвет, ось Y— зеленый, ocbZ— синий (или голубой). На рис. 2.11 отображены все средства визуализации одновременно.

 

Рис. 2.11. Средства визуализации орбитального режима

Пункт меню Shading Modes (Раскрашивание) с помощью шести опций задает вариант раскраски объектов рисунка в процессе их вращения:

Wireframe (Каркас) — объекты изображаются в виде совокупности отрезков и линий (кромок граней и тел), раскрашивание отсутствует;

Hidden (Скрытие линий) — то же, что и Wireframe (Каркас), но линии невидимых задних граней не отображаются;

Flat Shaded (Плоское) — грани раскрашиваются цветом, но с низкой плавностью раскраски;

Gouraud Shaded (По Гуро) — грани раскрашиваются цветом; переходы граней сглаживаются с помощью оттенков; плавность раскраски в этом случае выше, чем в предыдущей опции;

Flat Shaded, Edges On (Плоское, с кромками) — комбинируются опции Wireframe (Каркас) и Flat Shaded (Плоское) (при раскрашивании линии каркасов просвечивают);

Gouraud Shaded, Edges On (По Гуро, с кромками) — комбинируются опции Wireframe (Каркас) и Gouraud Shaded (По Гуро).

На рис. 2.12 приведен пример орбитального режима с раскраской.

 

Рис. 2.12. Раскрашивание в орбитальном режиме

Кнопки, аналогичные большей части пунктов контекстного меню команды 3DORBIT (3-ОРБИТА), собраны в панели инструментов 3D Orbit (ЗМ орбита). Перечислим кнопки этой панели и соответствующие им команды:

— 3DPAN (3-ПАН), панорамирование в пространстве;

— 3DZOOM (3-ПОКАЗАТЬ), зумирование в пространстве;

— 3DORBIT (3-ОРБИТА), возврат в режим орбиты после панорамирования или зумирования;

— 3DCORBIT (3-ПОРБИТА), переход к постоянному вращению;

— 3DSWIVEL (3-ШАРНИР), поворот вида;

— 3DDISTANCE (3-РАССТ), изменение фокусного расстояния;

— 3DCLIP (3-СЕКПЛ), регулировка положения секущих плоскостей;

— включение или выключение режима действия передней секущей плоскости;



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-08-20 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: