Урок из книги "Autodesk AutoCAD 2005 и AutoCAD LT 2005. Библия пользователя": Создание объемных моделей
Отрывок из книги
Autodesk AutoCAD 2005 и AutoCAD LT 2005. Библия пользователя
Варакин Анатолий Степанович
Компьютерное издательство "Диалектика"
Глава 24
Создание объемных моделей и редактирование трехмерных объектов
В этой главе...
Создание типовых объемных фигур
Экструзия объемных моделей
Создание объемных тел вращения
Создание составных объемных тел
Сечения и разрезание объемных тел
Редактирование объектов в трехмерном пространстве
Редактирование объемных моделей
Свойства объемных тел
Резюме
Помимо создания двухмерных и поверхностных моделей реальных объектов, программа AutoCAD позволяет работать и с объемными моделями, которые наиболее полно отражают реальные свойства моделируемых объектов. В конце концов, в реальной жизни всем объектам свойственна объемность. Даже тонкие объекты, такие, как лист бумаги или шторы, имеют некоторую толщину. Применение объемных моделей позволяет создавать более реалистичные чертежи по сравнению с плоскими моделями. (Используются также термины объемное тело и объемная фигура, являющиеся синонимами; термин объемная модель может означать как тело (объект), так и набор тел.) Объемные модели можно комбинировать с помощью операций объединения, вычитания и пересечения, а также получать информацию об их физических свойствах.
На рис. 24.1 показано, как выглядит на экране AutoCAD сложная объемная модель детали машины.
Для работы с объемными моделями понадобится панель инструментов Solids (Объемные тела). Чтобы вывести ее на экран, щелкните правой кнопкой мыши на какой-нибудь панели инструментов и выберите в появившемся контекстном меню пункт Solids. Все команды работы с объемными моделями представлены также в подменю команды Draw?Solids (Рисование?Объемные модели).
Рис. 24.1. С помощью объемных моделей можно создавать сложные реалистические чертежи. Выражаем признательность за этот чертеж Хансу-Йоахиму Фаху (Hans-Joachim Fach), Бремен, Германия
Управление отображением объемных моделей на экране
Криволинейные поверхности объемных моделей отображаются с помощью отрезков. При вычерчивании сферической или цилиндрической поверхности программа запрашивает количество выводимых отрезков. Каркасное отображение всех криволинейных объемных моделей на чертеже регулируется с помощью системной переменной ISOLINES (Изолинии). Значение этой переменной по умолчанию равно 4, что составляет допустимый минимум кривых, позволяющий оценить форму криволинейной поверхности. При этом значении вывод изображения на экран происходит наиболее быстро. При увеличении значения переменной ISOLINES качество отображения криволинейной фигуры повышается, но скорость отображения уменьшается. В общем, следует найти золотую середину, основываясь на размере чертежа, производительности компьютера и ваших личных предпочтениях. Переменная ISOLINES влияет только на каркасное отображение моделей (еще раз напоминаем: не путайте каркасные модели с каркасным отображением моделей), она не влияет на изображение, которое получается после удаления невидимых линий в результате выполнения команды HIDE (Скрыть) или SHADEMODE (Режим раскрашивания). Далее в главе — на рис. 24.3 — показано, как влияют разные значения переменной ISOLINES на изображение. Изменив значение переменной ISOLINES, запустите команду REGEN (Регенерация), чтобы увидеть результат изменения на экране.
Системная переменная FACETRES является трехмерной версией переменной VIEWRES и влияет на отображение криволинейных поверхностных и объемных моделей после выполнения команды HIDE (Скрыть), SHADE (Раскрашивание) или RENDER (Тонирование). Системная переменная FACETRES может принимать значения от 0,01 до 10,0. На расположенном ниже рисунке показана сфера после удаления невидимых линий при значениях переменной FACETRES, равных 0,05 (слева) и 5,0 (справа). По умолчанию эта переменная равна 0,5, что в большинстве случаев является золотой серединой.
Системная переменная DISPSILH определяет, будет ли создаваться контурное представление объемной модели из текущей точки наблюдения. Эффект более всего заметен после удаления невидимых линий. На приведенном ниже рисунке слева виден результат присвоения переменной DISPSILH значения 0 (по умолчанию). Справа та же модель показана при значении переменной DISPSILH, равном 1. (Значение 0 соответсвует состоянию отключена, а 1 — включена.) Как видно из рисунка, при значении DISPSILH=1 модель выглядит более четко. Если переменная DISPSILH установлена (равна 1), то при каркасном отображении модели отображаются линии силуэта. Для сложных моделей включение переменной DISPSILH может стать причиной замедления регенерации или перерисовки изображения, поскольку при этом требуется много сложных вычислений. Итак, в некоторых случаях (в зависимости от сложности отображаемой модели) лучше установить переменную DISPSILH в нуль после удаления невидимых линий.
Создание типовых объемных фигур
Создать объемную модель типовой геометрической фигуры в AutoCAD так же легко, как и поверхностную типовую фигуру. Приглашения, которыми руководствуются при создании объемных фигур, схожи с приглашениями при построении поверхностей, но есть и некоторые отличия.
Параллелепипед
Параллелепипед (box) — одна из наиболее распространенных объемных фигур. Он часто используется как основа для создания более сложных фигур. На рис. 24.2 показан параллелепипед после удаления невидимых линий.
Чтобы создать параллелепипед, выполните ряд операций.
1. Щелкните на кнопке Box панели инструментов Solids (Объемные модели).
2. В ответ на приглашение Specify corner of box or [CEnter] <0,0,0>: (Задайте вершину параллелепипеда или [Центр]<0,0,0>:) укажите любую вершину параллелепипеда или воспользуйтесь параметром CEnter (Центр) и укажите центр параллелепипеда.
Рис. 24.2. Параллелепипед
3.После указания вершины появится приглашение Specify corner or [Cube/Length]: (Задайте другую вершину или [Куб/Длина]:).
По умолчанию задается противоположная вершина на плоскости XY. Затем запрашивается высота параллелепипеда по оси Z. На этом построение параллелепипеда завершается.
Если выбран параметр Length (Длина), то после задания длины параллелепипеда (размера вдоль оси X) программа запросит его ширину (размер вдоль оси Y) и высоту (размер вдоль оси Z).
Если выбран параметр Cube (Куб), программа запросит только длину и построение параллелепипеда завершится.
4. Если был указан центр (параметр Center), появится приглашение Specify corner or [Cube/Length]: (Задайте вершину или [Куб/Длина]:).
При выборе вершины параллелепипеда построение завершается. Программа сама вычислит длину, ширину и высоту по двум точкам — центру и вершине.
Если выбрать параметр Length (Длина), программа запросит ширину и высоту.
Если выбрать параметр Cube (Куб), программа запросит длину и построение параллелепипеда завершится.
Для построения параллелепипеда в противоположном от заданной угловой точки направлении нужно указать отрицательную длину, ширину или высоту. При задании центральной точки куба не забывайте, что координата Z для центра отличается от координаты Z для вершины. Параллелепипед в AutoCAD всегда создается параллельным плоскости XY текущей ПСК.
Шар
Шары используются реже, чем параллелепипеды, однако на их основе тоже часто создают более сложные фигуры, а кроме того, они выглядят так привлекательно! На рис. 24.3 показаны два шара. При отображении левого шара использовалось установленное по умолчанию значение переменной ISOLINES, равное 4. Правый шар отображается при значении переменной ISOLINES, равном 8.
Чтобы создать шар, выполните ряд действий.
1. Щелкните на кнопке Sphere (Шар) панели инструментов Solids (Объемные модели).
2. В ответ на приглашение Specify center of sphere <0,0,0>: (Задайте центр шара <0,0,0>:) укажите центр шара. Если требуется, чтобы шар лежал на плоскости XY, то координата Z его центра должна быть равна радиусу.
Рис. 24.3. Два шара при значениях переменной ISOLINES, равных 4 (слева) и 8 (справа)
3. В ответ на приглашение Specify radius of sphere or [Diameter]: (Задайте радиус шара или [Диаметр]:) задайте радиус или воспользуйтесь параметром Diameter (Диаметр) и задайте диаметр.
Цилиндр
Цилиндры на трехмерных чертежах довольно распространены. На рис. 24.4 показаны четыре объемных цилиндра. Вспомогательная сетка обозначает плоскость XY. Основание цилиндра может быть круглым или эллиптическим. Отдельно указав центр верхнего основания, можно построить наклонный цилиндр.
Рис. 24.4. Несколько объемных моделей цилиндров
Рассмотрим, как можно построить цилиндр.
1. Щелкните на кнопке Cylinder (Цилиндр) панели инструментов Solids (Объемные модели).
2. В ответ на приглашение Specify center point for base of cylinder or [Elliptical] <0,0,0>: (Задайте центр основания цилиндра или [Эллиптический] <0,0,0>:) задайте центр основания для кругового цилиндра или выберите параметр Elliptical, чтобы определить в качестве основания эллипс.
После задания центра появится приглашение Specify radius for base of cylinder or [Diameter]: (Задайте радиус основания цилиндра или [Диаметр]:). В ответ на него задайте величину радиуса или воспользуйтесь параметром Diameter (Диаметр) и задайте диаметр.
При задании основания-эллипса появятся стандартные приглашения команды ELLIPSE (Эллипс).
3. В ответ на приглашение Specify height of cylinder or [Center of other end]: (Задайте высоту цилиндра или [Центр другого основания]:) задайте высоту или воспользуйтесь параметром Center of other end, чтобы указать центр верхнего основания цилиндра.
Конус
Конус можно построить с круговым или эллиптическим основанием. Указав отрицательное значение высоты, можно получить перевернутый конус (как вафельный стаканчик для мороженого). Конус может быть наклонен к плоскости XY, если задать координаты вершины соответствующим образом. На рис. 24.5 показано несколько конусов.
Рис. 24.5. Конусы с различными высотами и основаниями
Чтобы создать объемную модель конуса, выполните ряд операций.
1. Щелкните на кнопке Cone (Конус) панели инструментов Solids (Объемные тела).
2. В ответ на приглашение Specify center point for base of cone or [Elliptical] <0,0,0>: (Задайте центр основания конуса или [Эллиптический] <0,0,0>:) задайте центр основания для кругового конуса или выберите параметр Elliptical для создания эллиптического конуса.
После задания центра появится приглашение Specify radius for base of cone or [Diameter]: (Задайте радиус основания конуса или [Диаметр]:). В ответ на него задайте значение радиуса или воспользуйтесь параметром Diameter и задайте диаметр.
При задании основания-эллипса появятся стандартные приглашения команды ELLIPSE.
3. В ответ на приглашение Specify height of cone or [Apex]: (Задайте высоту конуса или [Вершина]:) задайте высоту или воспользуйтесь параметром Apex, чтобы задать координаты вершины. Временная линия обозначает центр основания, что позволяет при необходимости задать относительные координаты вершины.
Клин
Клин — это параллелепипед, половина которого отсечена по диагонали. Приглашения при построении клина такие же, как и при построении параллелепипеда. На рис. 24.6 показаны два клина.
Рис. 24.6. Два объемных клина
1. Щелкните на кнопке Wedge (Клин) панели инструментов Solids (Объемные модели).
2. В ответ на приглашение Specify first corner of wedge or [CEnter] <0,0,0>: (Задайте первую вершину клина или [Центр] <0,0,0>:) задайте любую вершину или воспользуйтесь параметром CEnter (Центр), чтобы задать пространственный центр клина.
3. Если задана вершина, появится приглашение Specify corner or [Cube/Length]: (Задайте другую вершину или [Куб/Длина]:).
По умолчанию предлагается задать противоположную вершину в плоскости XY. Затем запрашивается высота клина по оси Z. На этом построение клина завершается.
Если выбран параметр Length (Длина), то после задания длины клина (размера вдоль оси X) программа запросит его ширину (размер вдоль оси Y) и высоту (размер вдоль оси Z).
Если выбран параметр Cube (Куб), программа запросит только длину и построение клина завершится. При задании положительной длины клин опускается в направлении оси X.
4. Если был выбран параметр CEnter, появится приглашение Specify opposite corner or [Cube/Length]: (Задайте противоположную вершину или [Куб/Длина]:).
Если задать вершину, то построение завершится: программа сама вычислит длину, ширину и высоту по двум точкам — центру и вершине.
При выборе параметра Length (Длина) программа запросит ширину и высоту.
Если выбрать параметр Cube (Куб), программа запросит длину и завершит построение клина.
Тор
Тор — это трехмерный бублик. На рис. 24.7 показано несколько примеров. Варьируя радиусы тора и трубки, можно получить довольно необычные формы. Если радиус тора отрицательный, а радиус трубки больше абсолютного значения радиуса тора (например, –2 и 3), то получим лимон. Если радиус трубки больше, чем радиус тора, то получим сплюснутый мяч. (Получить такие необычные формы с помощью кнопки Torus панели инструментов Surfaces, предназначенной для построения поверхностей, невозможно.)
Для создания тора выполните ряд действий.
1. Щелкните на кнопке Torus (Тор) панели инструментов Solids (Объемные модели).
2. В ответ на приглашение Specify center point of torus: (Задайте центральную точку тора:) задайте точку, которая будет центром тора.
Рис. 24.7. Примеры торов
3. В ответ на приглашение Specify radius of torus or [Diameter]: (Задайте радиус тора или [Диаметр]:) задайте радиус или выберите параметр Diameter и задайте диаметр.
4. В ответ на приглашение Specify radius of tube or [Diameter]: (Задайте радиус трубки или [Диаметр]:) задайте радиус или выберите параметр Diameter и задайте диаметр трубки.
Пошаговая инструкция. Построение типовых объемных фигур
1. Создайте новый чертеж, используя в качестве шаблона файл acad.dwt.
2. Сохраните его как ab24-01.dwg в каталоге AutoCAD Bible. Если панель инструментов Solids (Объемные модели) отсутствует, щелкните правой кнопкой мыши на свободном поле какой-нибудь панели инструментов и установите в списке контекстного меню флажок напротив имени Solids. Включите режим объектной привязки (щелкните на кнопке OSNAP в строке состояния) и установите текущие режимы объектной привязки Endpoint (Конечная точка), Midpoint (Середина) и Center (Центр).
3. Щелкните на кнопке Box (Параллелепипед) панели инструментов Solids (Объемные модели). Далее следуйте приглашениям.
Specify corner point of box or [CEnter] <0,0,0>: 3,3
Specify corner or [Cube/Length]: Щелкните правой кнопкой мыши и выберите команду Length
Specify length of box: 3
Specify width of box: 2
Specify height of box: 1
4. Щелкните на кнопке Cylinder (Цилиндр) панели инструментов Solids. Далее следуйте приглашениям.
Specify center point for base of cylinder
or [Elliptical] <0,0,0>: Проведите указатель через середину правой грани параллелепипеда. После этого передвиньте указатель на середину нижней грани параллелепипеда, а затем на середину верхней грани. Подождите некоторое время — появится окно подсказки, в котором будут перечислены обе средние точки. Щелкните левой кнопкой мыши Specify radius for base of cylinder or [Diameter]: .5 Specify height of cylinder or [Center of other end]: 1
5. Чтобы просмотреть результаты, щелкните на кнопке SE Isometric View (ЮВ Изометрия) панели инструментов View (Вид). Затем щелкните на кнопке Zoom Out (Уменьшить) разворачивающейся панели инструментов Zoom (Зумирование).
6. Щелкните на кнопке Cone (Конус) панели инструментов Solids (Объемные модели). В ответ на приглашение Specify center point for base of cone or [Elliptical] <0,0,0>: введите 7.5. В ответ на приглашение Specify radius for base of cone or [Diameter]: введите 1. В ответ на Specify height of cone or [Apex]: введите -4.
7. Щелкните на кнопке Sphere (Шар) панели инструментов Solids. В ответ на приглашение Specify center of sphere <0,0,0>: укажите центр основания конуса, используя режим объектной привязки Center (Центр). В ответ на приглашение Specify radius of sphere or [Diameter]: введите 1.
8. Введите команду isolines. Установите новое значение переменной ISOLINES равным 8. Выполните регенерацию для просмотра результата.
9. Щелкните на кнопке Zoom Extents (Зумировать по границам) разворачивающейся панели инструментов Zoom.
10. Скройте невидимые линии. Обратите внимание: объекты выглядят вполне реалистично, несмотря на небольшое значение системной переменной ISOLINES.
11. Сохраните чертеж. Он должен выглядеть так, как на рис. 24.8.
Рис. 24.8. Тела, построенные с помощью четырех типовых объемных фигур
Экструзия объемных моделей
Команда EXTRUDE (Экструзия) предназначена для создания объемных тел (т.е. трехмерных объектов) из замкнутых плоских объектов (профилей). Результат весьма походит на то, что получится, если задать профилю толщину (см. главу 21). Похожий эффект дает и команда TABSURF (см. главу 23), но она создает не объемное тело, а поверхность.
Для экструзии можно использовать замкнутые полилинии (на плоскости), окружности, эллипсы, замкнутые сплайновые кривые, кольца и области. Кроме того, можно использовать команду REGION (Область) для создания одного объекта из нескольких. Однако обычно выделяют несколько объектов и выполняют экструзию за один раз. На рис. 24.9 показано несколько экструдированных объемных тел.
Рис. 24.9. Примеры объемных тел, полученных с применением экструзии
Системная переменная DELOBJ определяет, будут ли сохранены исходные объекты, использованные командой EXTRUDE для создания объемного тела. По умолчанию они удаляются. Если при выполнении экструзии вы допустили ошибку и позже заметили ее, отменять несколько команд нецелесообразно: если вы стерли объемное тело, то уже нет и плоских объектов, чтобы повторно создать его. Можно поместить исходные объекты на отдельный слой и отключить его с тем, чтобы эти объекты были на всякий случай сохранены. Кроме того, перед выполнением экструзии рекомендуется присвоить переменной DELOBJ значение 0, чтобы не удалять объекты, используемые для создания новых. С другой стороны, если вы уверены в своих действиях, установите переменную DELOBJ равной 1, и вам не придется специально удалять ненужные плоские объекты.
При экструзии профиля по умолчанию боковые грани формируются перпендикулярно плоскости исходного объекта. Однако можно и сужать область по мере экструзии, как это сделано для объемного тела на рис. 24.9 слева. Если при экструзии угол положителен — объект сужается, если отрицателен — профиль по мере выдавливания расширяется.
Не следует слишком сужать объект. Если профиль в результате чересчур большого угла сужения превратится в точку, прежде чем будет достигнута заданная высота, программа не сможет построить объемное тело.
Можно экструдировать объект вдоль некоторой направляющей. Направляющая может быть задана отрезком, окружностью, дугой, эллипсом, эллиптической дугой, полилинией или сплайновой линией. Направляющая должна лежать в плоскости, отличной от плоскости исходного объекта. На рис. 24.10 показан круг, экструдированный вдоль дуги.
Рис. 24.10. Круг, экструдированный вдоль дуги
Не все направляющие подходят для экструзии объектов. Ниже перечислены ситуации, в которых экструзия не выполняется.
Плоскость направляющей расположена слишком близко к плоскости исходного объекта (мерой близости служит угол между нормалями плоскостей).
Направляющая слишком сложная.
Кривизна направляющей превышает некоторое максимально допустимое значение, зависящее от размера исходного профиля.
Для создания экструдированного объемного тела выполните перечисленные ниже действия.
1. Начертите исходный профиль, который будет экструдироваться. Если экструдирование будет выполняться вдоль направляющей, начертите направляющую.
2. Щелкните на кнопке Extrude (Экструдировать) панели инструментов Solids (Объемные тела).
3. Выделите экструдируемый объект или объекты.
4. В ответ на приглашение Specify height of extrusion or [Path]: (Задайте высоту экструзии или [Траектория]:) укажите высоту или воспользуйтесь параметром Path, чтобы выполнить экструзию вдоль направляющей.
Если указать высоту, то появится приглашение Specify angle of taper for extrusion <0>: (Задайте угол сужения при экструзии <0>:). Нажмите клавишу
Если выбрать параметр Path, появится приглашение Select extrusion path: (Укажите траекторию экструзии:). Выделите объект, который задает направляющую. Именно вдоль него и выполняется экструзия.
Пошаговая инструкция. Экструзия объемных тел
1. Откройте чертеж ab24-a.dwg, расположенный на прилагаемом компакт-диске.
2. Сохраните его под именем ab24-02.dwg в каталоге AutoCAD Bible. Если панели инструментов Solids (Объемные модели) на экране нет, щелкните правой кнопкой мыши на свободном поле какой-нибудь панели инструментов и выберите в контекстном меню имя Solids. Включите режим объектной привязки (щелкните на кнопке OSNAP в строке состояния) и установите текущие режимы объектной привязки Endpoint (Конечная точка) и Midpoint (Средняя точка). Профиль на чертеже представляет собой небольшой кронштейн, показанный сбоку.
3. Профиль состоит из отрезков и дуг. Чтобы его экструдировать, нужно заменить отрезки и дуги на полилинию или область. Для замены последовательности отрезков и дуг полилинией выберите команду Modify Object Polyline (Редактирование Объект Полилиния). Далее отвечайте на приглашения командной строки.
Select polyline: Выделите любой объект исходного профиля кронштейна Object selected is not a polyline Do you want to turn it into one?
4. Щелкните на кнопке Extrude (Экструдировать) панели инструментов Solids (Объемные модели). Выделите профиль, а затем нажмите клавишу Enter, чтобы закончить выделение. В ответ на приглашение Specify height of extrusion or [Path]: (Задайте высоту экструзии или [Траектория]:) введите 3, а в ответ на Specify angle of taper for extrusion <0>: (Задайте угол сужения при экструзии <0>:) нажмите клавишу Enter, принимая значение по умолчанию.
5. Щелкните на кнопке SE Isometric View (ЮВ Изометрия) панели инструментов View (Вид) для просмотра результатов.
6. Скройте невидимые линии.
7. Сохраните чертеж. Он должен выглядеть так, как на рис. 24.11.
Рис. 24.11. Объемная модель кронштейна, полученная из уголкового профиля
В кронштейне должно быть еще два отверстия. Их можно создать с помощью команды SUBTRACT (Вычесть), которая рассматривается далее в главе.
Создание объемных тел вращения
С помощью команды REVSURF создаются поверхности, образуемые вращением контура вокруг оси. А с помощью команды REVOLVE можно создавать объемные тела вращения, но лишь из замкнутых контуров. В качестве образующей кривой для создания тела вращения используются замкнутые плоские полилинии, окружности, эллипсы, замкнутые сплайновые линии и области. В каждый момент времени можно вращать только один объект.
Системная переменная DELOBJ определяет, будут ли удаляться исходные объекты. Значение переменной DELOBJ по умолчанию равно 1 (объекты удаляются). Установите значение переменной равным нулю, чтобы сохранить исходные объекты.
На рис. 24.12 показано объемное тело, созданное вращением прямоугольника вокруг оси, представленной отрезком. Это тело можно создать и таким образом: вычертить два круга, экструдировать их, а затем вычесть меньший из большего.
Рис. 24.12. Объемное тело, созданное вращением прямоугольника вокруг отрезка
Чтобы создать объемное тело вращения, выполните ряд действий.
1. Щелкните на кнопке Revolve (Вращать) панели инструментов Solids (Объемные модели).
2. В ответ на приглашение Select objects: (Выделите объекты:) выделите один или несколько замкнутых объектов.
3. В ответ на приглашение Specify start point for axis of revolution or define axis by [Object/X (axis)/Y (axis)]: (Задайте начальную точку оси вращения или определите ось посредством [Объект/ось X/ось Y]:) можно выбрать две точки, задающие ось вращения. Можно также выбрать в качестве оси вращения объект — используйте для этого отрезок или один из сегментов полилинии. Воспользуйтесь параметрами X(axis) или Y(axis) для вращения объекта вокруг оси X или Y соответственно.
4. В ответ на приглашение Specify angle of revolution <360>: (Задайте угол поворота <360>:) нажмите клавишу Enter для вращения объекта на 360° либо задайте угол — положительный или отрицательный.
Как и в случае применения команды REVSURF, если выполняется вращение на угол меньше 360°, необходимо определить положительное направление поворота. (Конечно, можно попробовать одно направление и, если вы не удовлетворены результатом, воспользоваться другим направлением. Часто так и делают.)
1. Прежде всего определите положительное направление оси. Если указаны начальная и конечная точки, положительным будет направление от начальной точки к конечной. Если выделен объект, положительным будет направление от точки выделения к другой конечной точке. Если выбрана ось X или Y, то положительное направление очевидно.
2. Укажите большим пальцем правой руки положительное направление оси.
3. Направление, в котором загибаются остальные пальцы, и будет положительным направлением угла поворота вокруг этой оси.
Создание составных объемных тел
Модели реальных объектов обычно формируются путем сочетания типовых фигур, рассмотренных выше в главе. Сложные объемные тела создаются из простых с помощью операций объединения, вычитания и пересечения. Эти операции называются булевыми. В данном контексте они соответствуют логическим функциям, применяемым к объектам.
Объединение объемных тел
Команда UNION (Объединение) используется для объединения двух тел в одно новое тело. Если исходные тела соприкасаются, то новое тело получается единым. Если же они расположены отдельно, то применение команды UNION аналогично группированию, поскольку после объединения тела выделяются как один объект.
С помощью команды UNION можно также объединять двухмерные области (как на двухмерных, так и на трехмерных чертежах) для их использования в качестве основы построения трехмерных моделей.
На рис. 24.13 показан результат объединения двух объемных тел после удаления невидимых линий.
Рис. 24.13. Результат объединения двух объемных тел
Чтобы запустить команду UNION, выберите Modify-Solids Editing-Union (Редактиро-вание-Редактирование объемных тел-Объединить).
Можно также открыть панель инструментов Solids Editing (Редактирование объемных тел) и щелкнуть на кнопке Union (Объединение). В ответ на приглашение Select objects: (Выделите объекты:) выделите объекты для объединения.
После создания объединенного тела исходные объекты не сохраняются. Установка значения системной переменной DELOBJ равным 0 игнорируется, поскольку исходные объекты уже были изменены. Если необходимо повторно использовать исходные объекты, их можно скопировать в другое место на чертеже. Можно также воспользоваться командой UNDO (Отменить), если вас не удовлетворяет результат.
Вычитание объемных тел
Для вычитания одного тела из другого используется команда SUBTRACT (Вычитание). Чаще всего она применяется для создания отверстий. На рис. 24.14 показаны результат вычитания малого цилиндра из большого и образованное благодаря этому отверстие.
Рис. 24.14. С помощью команды SUBTRACT можно создавать отверстия
Чтобы вычесть из одного тела другое, выполните ряд операций.
1. Выберите команду Modify Solids Editing-Subtract (Редактирование Редактирование объемных тел-Вычесть). Можно также открыть панель инструментов Solids Editing (Редактирование тел) и щелкнуть на кнопке Subtract (Вычитание).
2. После следующего приглашения выделите объемное тело (или область), из которого вы будете “вычитать”, т.е. то тело, которое сохранится.
Select solids and regions to subtract from...
Select objects:
3. Выделите тело (или область), которое вы будете “вычитать” (тело, от которого нужно избавиться), после следующего приглашения:
Select solids and regions to subtract...
Select objects:
Пересечение объемных тел
В AutoCAD можно создать объемное тело, которое занимает пространство, общее для двух тел. Такое общее пространство называется их пересечением. На рис. 24.15 показаны два объемных тела до и после выполнения команды INTERSECT (Пересечение). Справа показано тело после удаления невидимых линий.
Рис. 24.15. Параллелепипед и шар до и после применения команды INTERSECT
Как видите, таким способом можно создавать довольно необычные модели.
Чтобы запустить команду INTERSECT (Пересечение), введите intersect или щелкните на кнопке Intersect (Пересечение) панели инструментов Solids Editing (Редактирование объемных тел). Можете также выбрать команду Modify Solids Editing Intersect (Редактирование-Редактирование объемных тел-Пересечение). Затем выделите объекты в любой последовательности, и программа создаст новое тело.
Создание объемного тела с помощью команды INTERFERE
Команда INTERFERE (Взаимодействие) подобна команде INTERSECT (Пересечение) за исключением того, что на этот раз исходные объекты сохраняются. Программа создает третье тело из общего пространства двух тел. Команду INTERFERE можно также использовать для выделения общего пространства нескольких пар тел. На рис. 24.16 показано объемное тело, созданное с помощью команды INTERFERE и перемещенное в другое место. Как видите, исходные объекты остались нетронутыми.
Применять команду INTERFERE удобно при наличии нескольких пересекающихся объемных тел. С помощью этой команды можно разделить множество выделенных тел на два множества для их сравнения. Например, можно сравнить параллелепипед с тремя другими телами. Для этого нужно поместить параллелепипед в одно множество, а три оставшихся тела — в другое множество. Команда INTERFERE отмечает по очереди каждую пару пересекающихся объектов, что дает возможность наглядно представить чертеж.
Команду INTERFERE можно также использовать для выявления ошибок на чертеже и наглядного представления сложного чертежа. Например, с ее помощью можно определить, какие тела нужно вычесть из других тел. Новые объекты создаются на текущем слое. Перед использованием команды INTERFERE рекомендуется изменить текущий слой, чтобы более четко выделялось создаваемое объемное тело.
Рис. 24.16. Команда INTERFERE оставляет исходные объекты нетронутыми
Чтобы воспользоваться командой INTERFERE, выполните описанные ниже операции.
1. Щелкните на кнопке Interfere (Взаимодействие) панели инструментов Solids (Объемные модели).
2. В ответ на приглашение Select the first set of solids: (Выделите первый набор объемных тел:) выделите объекты. Если вам нужно сравнить лишь два объекта, можете поместить их в первое множество. В противном случае выделите объекты первого множества и нажмите клавишу Enter для завершения выделения объектов.
3. В ответ на приглашение Select the second set of solids: (Выделите второй набор объемных тел:) выделите второе множество объектов и нажмите клавишу Enter для завершения выделения объектов. Если вам не нужно второе множество объектов, то сразу нажмите клавишу Enter. Программа выведет количество объемных тел и отобранных множеств, а также количество найденных пар пересекающихся объектов.
4. В ответ на приглашение Create interference solids ? [Yes/No] N: (Создать объемное тело из пересечения? [Да/Нет] Нет:) нажмите клавишу Enter, если не нужно создавать новое тело.
5. В ответ на приглашение Highlight pairs of interfering solids ? [Yes/No] N: (Отметить пары пересекающихся тел? [Да/Нет] Нет:) нажмите клавишу Enter, если не нужно, чтобы отмечалась каждая пара пересекающихся тел. При положительном ответе программа отметит первую пару пересекающихся тел.
6. В ответ на приглашение Enter an option [Next pair/eXit] Next: (Вве-дите параметр [Следующая пара/Выход] Следующая пара:), которое появляется при наличии нескольких пар, нажмите клавишу Enter, если нужно отметить следующую пару. Продолжайте нажимать клавишу Enter для циклического просмотра последующих пересекающихся пар. Чтобы завершить выполнение команды, щелкните правой кнопкой мыши и выберите в контекстном меню команду Exit (Выход).
Пошаговая инструкция. Создание составных объемных тел
1. Откройте чертеж ab24-b.dwg, расположенный на прилагаемом компакт-диске.
2. Сохраните его как ab24-03.dwg в каталоге AutoCAD Bible. Включите режим объектной привязки (щелкните на кнопке OSNAP в строке состояния) и установите текущие режимы объектной привязки Endpoint (Конечная точка), Midpoint (Средняя точка) и Center (Центр). На этом чертеже в качестве единиц измерения используются миллиметры. Объемные тела созданы путем экструзии окружностей с помощью команды EXTRUDE и перемещения на соответствующий уровень (по координате Z). Результат показан на рис. 24.17.
Рис. 24.17. Эти объемные тела составляют основу создаваемой модели
3. Если панели инструментов Solids Editing (Редактирование объемных тел) нет на экране, щелкните правой кнопкой мыши на свободном поле какой-нибудь панели инструментов и выберите в контекстном меню имя Solids Editing.
4. Чтобы создать шесть отверстий, расположенных по окружности на центральной круглой пластине, щелкните на кнопке Subtract (Вычитание) панели инструментов Solids Editing. Далее следуйте приглашениям.
Select solids and regions to subtract from...
Select objects: Выделите центральную круглую пластину,
обозначенную меткой 1 на рис. 24.17
Select objects:
Select solids and regions to subtract...
Select objects: Выделите шесть кругов, расположенных вокруг
центра пластины. Нажмите клавишу <Enter>,
чтобы закончить выделение
5. Чтобы создать центральную цилиндрическую насадку, щелкните на кнопке Subtract (Вычитание) панели инструментов Solids Editing. Далее следуйте приглашениям.
Select solids and regions to subtract from...
Select objects: Выделите наружную трубку,
обозначенную меткой 2
Select objects:
Select solids and regions to subtract...
Select objects: Выделите внутреннюю трубку, обозначенную
меткой 3. Нажмите клавишу <Enter>, чтобы
закончить выделение
6. Чтобы “вырезать” центральный диск, щелкните на кнопке Subtract панели инструментов Solids Editing. Далее следуйте приглашениям.
Select solids and regions to subtract from...
Select objects: Выделите внешний круг, обозначенный
меткой 4
Select objects: Щелкните правой кнопкой мыши
Select solids and regions to subtract...
Select objects: Выделите внутренний круг, обозначенный
меткой 5. Нажмите клавишу <Enter>, чтобы закончить выделение
7. Очистите изображение от невидимых линий, чтобы увидеть результат. Таким образом вы проверите результат операций вычитания. Чертеж должен выглядеть так, как на рис. 24.18.
Рис. 24.18. Результат трех операций вычитания
8. Щелкните на кнопке Union (Объединение) панели инструментов Solids Editing. Выделите три объекта, обозначенные на рис. 24.18 метками 1, 2 и 3.
9. Воспользуйтесь командой HIDE для удаления невидимых линий и просмотра результата.
10. Сохраните чертеж. Он должен выглядеть так, как на рис. 24.19. Если вы собираетесь продолжить выполнение упражнений и перейти к следующей инструкции, оставьте чертеж открытым.
Сечения и разрезание объемных тел
Команды SECTION (Сечение) и SLICE (Разрезание) используются для создания сечений и разрезания трехмерных моделей.
Команда SECTION
Эта команда применяется для создания плоских областей из с