03_proiectare asistata de calculator
TRANSCRIPT
Cristian PISARCIUC
PROIECTAREA ASISTATĂ
DE CALCULATOR
2009 – 2010
1
Introducere
Cursul de Proiectare Asistată se doreşte a fi o metodă prin care să se reducă timpul
necesar etapei de proiectare constructivă, deoarece s-a constatat că într-un proces de
concepŃie, transpunerea electronică a soluŃiilor ocupa o pondere foarte mare. Prin urmare,
pentru a avea succes pe piaŃă este absolut necesar ca aceşti timpi să fie pe cât posibil
micşoraŃi. Necesitatea realizării electronice a modelelor este impusă atât de transmiterea
acestora câtre celelalte produse software din lanŃul CAD-CAM-CIM cât şi de faptul că
desenele de execuŃie se obŃine mai uşor dacă există un model în trei dimensiuni.
Aceasta se poate realiza prin învăŃarea corectă a tehnicilor de modelare a corpurilor în
trei dimensiuni urmată de generarea vederilor şi secŃiunilor necesare.
Obiectivele cursului
Însuşirea noŃiunilor privind utilizarea calculatorului pentru modelarea
avansată a formelor şi suprafeŃelor; Aptitudini în analiza necesităŃilor pentru
construirea modelelor complexe 3D CAD şi elaborarea de soluŃii coerente; Analiza
rolului CAD în context industrial.
CompetenŃe conferite
După parcurgerea materialului studentul va fi capabil să:
» să înŃeleagă importanŃa definirii de sisteme de coordonate şi planuri de
lucru pentru modelarea 3D
» explice şi să utilizeze corect tehnicile de vizualizare şi stabilire a unui punct
de vedere tridimensional
» ea unui sistem informatic de management
» să specifice metode pentru generarea corpurilor în trei dimensiuni
» să identifice modalităŃile prin care se pot dezvolta proiectele concepute în
modele şi asamblări tridimensionale
Resurse şi mijloace de lucru
Parcurgerea materialului necesită utilizarea unui calculator având instalat
pachetul software Autocad.
2
Structura cursului
Cursul este structurat în patru unităŃi de învăŃare. Fiecare unitate de
învăŃare cuprinde: obiective, aspecte teoretice privind tematica unităŃii de învăŃare
respective, exemple precum şi teste de autoevaluare.
CerinŃe preliminare
Desen tehnic şi infografică
Bazele proiectării asistate
Organe de maşini
Discipline deservite
Ingineria sisteme de producŃie
Bazele prelucrărilor mecanice
Proiectarea sistemelor de producŃie
Durata medie de studiu individual
Parcurgerea de către studenŃi a unităŃilor de învăŃare ale cursului (atât
aspectele teoretice cât şi rezolvarea testelor de autoevaluare) se poate face în 2-3
ore pentru fiecare unitate.
Evaluarea La sfârşitul semestrului, fiecare student va primi o notă, care va cuprinde:
un test, ce se va desfăşura pe calculator şi care implică obŃinerea uni model
tridimensional), test de va deŃine o pondere de 60% în nota finală.
Evaluarea activităŃilor de practice se face printr-un colocviu care contribuie
cu un procent de 30% la nota finală.
Tema de control contribuie cu un procent de 20% la nota finală.
3
Cuprins
Introducere.................................................................................................................................. 1
Chestionar evaluare prerechizite ................................................................................................ 5
......................................................................................................................................................
1. Sisteme de coordonate............................................................................................................ 6
1.1. Introducere........................................................................................................... 6
1.2. CompetenŃe .......................................................................................................... 6
1.3. Tipuri de sisteme de coordonate .......................................................................... 6
1.4. Orientarea sistemelor de coordonate ................................................................... 7
1.4.1. Comanda UCS .......................................................................................... 8
1.5. Simbolul sistemului de coordonate.................................................................... 16
1.6. Rezumat ............................................................................................................. 17
1.7. Test de evaluare ................................................................................................. 18
1.8. Test de autoevaluare .......................................................................................... 18
......................................................................................................................................................
2. Vizualizarea modelelor tridimensionale............................................................................... 19
2.1. Introducere......................................................................................................... 19
2.2. CompetenŃe ........................................................................................................ 19
2.3. Vizualizarea interactivă a modelelor tridimensionale ....................................... 20
2.3.1. Comanda 3DORBIT ............................................................................... 20
2.3.2. Comanda DDVPOINT............................................................................ 26
2.3.3. Comanda VIEW...................................................................................... 29
2.3.4. Comanda PLAN...................................................................................... 31
2.4. Rezumat ............................................................................................................. 32
2.5. Test de evaluare ................................................................................................. 32
2.6. Test de autoevaluare .......................................................................................... 32
......................................................................................................................................................
3. Modele de tip solid............................................................................................................... 33
3.1. Introducere......................................................................................................... 33
3.2. CompetenŃe ........................................................................................................ 33
3.3. Generarea primitivelor de tip solid .................................................................... 34
3.3.1. Generarea obiectelor solide de formă paralelipipedică........................... 34
4
3.3.2. Generarea obiectelor solide de formă sferică.......................................... 36
3.3.3. Generarea obiectelor de formă cilindrică................................................ 37
3.3.4. Generarea obiectelor solide de formă conică .......................................... 40
3.3.5. Generarea obiectelor solide de formă prismatică.................................... 42
3.3.6. Generarea obiectelor solide de formă toroidală ...................................... 45
3.4. Generarea corpurilor solide prin extrudare........................................................ 46
3.5. Generarea corpurilor solide de revoluŃie ........................................................... 48
3.6. Generarea solidelor compozite .......................................................................... 50
3.7. Rezumat ............................................................................................................. 52
3.8. Test de evaluare ................................................................................................. 53
3.9. Test de autoevaluare .......................................................................................... 53
......................................................................................................................................................
Temă de control........................................................................................................................ 54
......................................................................................................................................................
4. Modificare corpurilor solide................................................................................................. 56
4.1. Introducere......................................................................................................... 56
4.2. CompetenŃe ........................................................................................................ 56
4.3. SecŃionarea corpurilor de tip solid..................................................................... 57
4.4. Teşirea muchiilor corpurilor solide ................................................................... 59
4.5. Rotunjirea muchiilor corpurilor solide .............................................................. 61
4.6. Editarea corpurilor solide .................................................................................. 63
4.6.1. Modificare feŃelor corpurilor solide........................................................ 63
4.6.2. Modificare muchiilor corpurilor solide................................................... 71
4.6.3. Modificarea corpului solidelor................................................................ 71
4.7. Rezumat ............................................................................................................. 73
4.8. Test de evaluare ................................................................................................. 73
......................................................................................................................................................
Bibliografie............................................................................................................................... 75
5
Chestionar evaluare prerechizite
1. RealizaŃi reprezentarea spaŃială a unui obiect de tip paralelipiped şi de tip cilindru.
2. PrecizaŃi destinaŃia desenelor realizate în două dimensiuni (2D) şi respectiv trei dimensiuni (3D).
3. Reprezintă desenele izometrice desene tridimensionale?
4. RealizaŃi desenul tridimensional al obiectului pornind de la vederile acestuia
prezentate mai jos:
5. Ce reprezintă un "punct de vedere" în raport cu modalităŃile practice de vizualizare a corpurilor tridimensionale?
6. PrezentaŃi o definiŃie a unei asamblări.
7. EnumeraŃi câteva tipuri de asamblări.
8. Ce tipuri de dimensiuni se indică pe desenele tridimensionale?
9. În raport cu ce direcŃii ale axelor sistemului de coordonate se măsoară lungimea,
lăŃimea şi înălŃimea unui obiect?
10. IndicaŃi câteva proprietăŃi fizice care se pot asocia corpurilor tridimensionale.
6
Unitatea de învăŃare 1. Sisteme de coordonate
Cuprins 1.1. Introducere........................................................................................................... 8
1.2. CompetenŃe .......................................................................................................... 8
1.3. Tipuri de sisteme de coordonate .......................................................................... 8
1.4. Orientarea sistemelor de coordonate ................................................................. 10
1.4.1. Comanda UCS ........................................................................................ 10
1.5. Simbolul sistemului de coordonate.................................................................... 11
1.6. Rezumat ............................................................................................................. 15
1.7. Test de evaluare ................................................................................................. 15
1.8. Test de autoevaluare .......................................................................................... 15
1.1. Introducere
Sistemele de coordonate contribuie, într-un mod determinant, la realizarea
desenelor 3D. Atributul esenŃial al sistemelor de coordonate relative – localizarea
în orice punct al spaŃiului cartezian, cu orice orientare – este determinant în
modelarea 3D, asigurând rezolvarea unor probleme complexe prin modalităŃi
specifice desenării 2D. ConstrucŃiile 3D devin astfel simple probleme de
localizare a sistemelor de coordonate şi de orientare a acestora.
1.2. CompetenŃele unităŃii de învăŃare
Modulul are ca scop însuşirea de abilităŃi în raport cu modalităŃile practice
de definire a diferitelor tipurile de sisteme de coordonate. Se prezintă de asemenea
necesitatea definirii de sisteme de coordonate relative pentru rezolvarea
problematicii 3D.
Durata medie de parcurgere a primei unităŃi de învăŃare este de 3 ore.
1.3. Tipuri de sisteme de coordonate
Sistemul de coordonate universal întâlnit în aplicaŃiile grafice CAD (deci şi
AutoCAD) sub prescurtarea WCS (World Coordinate System – Sistem de Coordonate
Absolut). reprezintă un sistem spaŃial de coordonate carteziene ortogonale, având axele
7
infinite şi cu următoarea amplasare: planul XOY este planul ecranului cu originea O în colŃul
din stânga jos a acestuia, axa OX are sensul de la stânga la dreapta, iar OY de jos în sus; axa
OZ este perpendiculară pe ecran în originea O şi sensul de la ecran la utilizator. Acest sistem
este permanent fix în raport cu modelul reprezentat, constituind singurul sistem de referinŃă
static printre celelalte sisteme utilizate în cadrul aplicaŃiilor grafice CAD. Sistemul de
coordonate absolut WCS este asimilat aşadar cu un sistem de axe cartezian, în care unităŃile
de măsură sunt relative şi se numesc unităŃi de desenare. Din acest motiv, indiferent de
sistemul de coordonate utilizat în modul curent de lucru, aplicaŃiile grafice CAD memorează
permanent coordonatele punctelor elementelor grafice în sistemul de coordonate universal.
În AutoCAD, orice desen are ataşat un sistem de coordonate rectangular, fix, denumit
WCS. În afara acestui sistem, utilizatorul îşi poate defini oricând un sistem de coordonate
propriu, util într-un anumit moment al procesului de desenare pentru a facilita introducerea
coordonatelor unor puncte. Acest sistem de coordonate se numeşte UCS (User Coordinate
System – Sistem de coordonate definit de utilizator, sistem de coordonate relativ).
Sistemul de coordonate utilizator, întâlnit în aplicaŃiile grafice CAD sub prescurtarea
UCS, reprezintă un sistem spaŃial de coordonate carteziene creat şi amplasat convenabil de
utilizator, în vederea facilitării construcŃiei entităŃilor grafice ale modelului. Acest sistem este
temporar, având cel mult durata sesiunii de lucru în care a fost creat dacă poziŃia acestuia nu
este salvată de către utilizator. Utilitatea UCS-urilor iese în evidenŃă în cazul construirii
entităŃilor coplanare ale unui model spaŃial; în acest caz, se creează un UCS având axele OX
şi OY definite în planul entităŃilor ceea ce permite ca, prin omiterea coordonatelor z în timpul
construcŃiei, volumul şi complexitatea calculelor să se reducă considerabil.
Trecerea coordonatelor punctelor unei entităŃi geometrice definite în UCS, în WCS
este realizată de sistem, automat, prin aplicarea unei matrice de rotaŃie şi/sau vector de
translaŃie.
1.4. Orientarea sistemelor de coordonate
Începerea unui desen nou implică şi ini Ńializarea sistemului de coordonate absolut
WCS. Simbolul acestui sistem de coordonate se găseşte în colŃul din stânga jos al zonei de
desenare, indicând direcŃiile celor două axe X şi Y. Pătratul de la bază indică simbolul
sistemului absolut de coordonate.
Orientarea şi poziŃionarea sistemului de coordonate curent (WCS sau UCS) este
vizualizată printr-un simbol denumit UCSICON (figura 1.01). Simbolul îşi conservă
mărimea, fiind insensibil la operaŃii de mărire sau micşorare a imaginii afişate.
8
a. b. c. d. e.
Figura 1.01. Simbolurile WCS şi UCS
Dacă există coincidenŃă între simbolul şi originea sistemului de coordonate curent
atunci simbolul poate fi afişat chiar în originea sistemului de coordonate. Dacă simbolul nu
poate să fie afişat în origine (de exemplu se vizualizează o zonă mărită iar originea sistemului
nu apare în imaginea dată), atunci acesta este afişat implicit în colŃul din stânga jos al
ecranului.
Determinarea sensului pozitiv al axei Z se poate face cu ajutorul mâinii drepte (figura
1.02): se poziŃionează degetul mare pe direcŃia pozitivă a axei X, degetul arătător pe direcŃia
pozitivă a axei Y, restul degetelor determinând direcŃia pozitivă a axei Z.
Pentru determinarea sensului pozitiv de rotaŃie în jurul unei axe se utilizează regula
mâinii drepte astfel (figura 1.03): se poziŃionează degetul mare pe direcŃia pozitivă a axei în
jurul căreia se produce rotirea, restul degetelor determinând direcŃia pozitivă de rotaŃie.
Figura 1.02. Determinarea direcŃiei axei Z Figura 1.03. Determinarea sensului pozitiv de
rotaŃie în jurul unei axe.
1.4.1. Comanda UCS
UCS – Comanda se utilizează pentru managementul sistemelor de coordonate
Command: UCS
Current ucs name: *WORLD*
Enter an option [New/Move/orthoGraphic/Prev/Restore/Save/Del/Apply/?/World] <World>:
New Tools ���� New UCS
OpŃiunea permite definirea de noi sisteme de coordonate prin una din metodele
+
9
următoare:
Specify origin of new UCS or [ZAxis/3point/OBject/Face/View/X/Y/Z] <0,0,0>:
Origin : opŃiunea permite definirea unui nou UCS prin specificarea unei noi origini a
sistemului de coordonate în condiŃiile în care direcŃiile axelor X, Y, Z rămân
neschimbate.
Specify new origin point <0,0,0>: se specifică noile coordonate ale originii (fig. 1.04)
Exemplu Prin indicarea cu ajutorul modului Osnap ENDpoint a coordonatele punctului din
figura 1.04.b sistemul de coordonate se poziŃionează în coltul din dreapta indicat.
a. Sistemul de coordonate original b. noua poziŃie a sistemului de coordonate după încheierea comenzii
Figura 1.04. Exemplu de definire a uni nou sistem de coordonate utilizând
opŃiunea Origin
RealizaŃi definirea unui nou sistem de coordonate, pe un model similar cu cel
anterior, astfel încât noul UCS să fie poziŃional în colŃul diagonal opus.
ZAxis: opŃiunea permite definirea unui nou sistem de coordonate cu o nouă origine şi o
orientare particulară a direcŃiei pozitive a axei Z.
Specify origin of new UCS or [ZAxis/3point/OBject/Face/View/X/Y/Z] <0,0,0>: za
Specify new origin point <0,0,0>: se specifică noile coordonate ale originii (fig. 1.05)
Specify point on positive portion of Z-axis <50.0000,0.0000,1.0000>: se indică un punct pe
viitoarea direcŃie pozitivă a axei Z
Exemplu Prin indicarea cu ajutorul modului Osnap ENDpoint a coordonatele
punctelor indicate în figura 1.05.b sistemul de coordonate se poziŃionează în
coltul din dreapta indicat.
10
a. Sistemul de coordonate original
b. noua poziŃie a sistemului de coordonate după încheierea comenzii
Figura 1.05. Exemplu de definire a uni nou sistem de coordonate utilizând
opŃiunea ZAxis
RealizaŃi definirea unui nou sistem de coordonate, pe un model similar cu cel
anterior, astfel încât noua direcŃie a axei Z să fie precum direcŃia axei X din figura
1.05.a.
3point: opŃiunea permite definirea unui sistem de coordonate prin specificarea
coordonatelor a 3 puncte: viitoarea origine a sistemului de coordonate, un punct pe
viitoarea direcŃie pozitivă a axei X şi un punct pe viitoarea direcŃie a axei Y.
Exemplu Prin indicarea cu ajutorul modului Osnap ENDpoint a coordonatelor
punctelor 1, 2 şi 3 din figura 1.06.b sistemul de coordonate se poziŃionează în
coltul din dreapta indicat.
a. Sistemul de coordonate original b. noua poziŃie a sistemului de coordonate după încheierea comenzii
Figura 1.06. Exemplu de definire a uni nou sistem de coordonate utilizând
opŃiunea 3point
1
2
3
Noua origine a sistemului de coordonate
Punct pe partea
pozitivă a axei Z
11
RealizaŃi definirea unui nou sistem de coordonate, pe un model similar cu
cel anterior, astfel încât axele sistemului de coordonate să aibă sensuri opuse
celor indicate în figura 1.06.b.
Specify origin of new UCS or [ZAxis/3point/OBject/Face/View/X/Y/Z] <0,0,0>: 3
Specify new origin point <0,0,0>: se indică coordonatele noii origini (punctul 1, figura 1.06)
Specify point on positive portion of X-axis <51.0000,0.0000,0.0000>: se specifică punctul 2
Specify point on positive-Y portion of the UCS XY plane <50.0000,1.0000,0.0000>: se
specifică punctul 3
OBject: opŃiunea permite definirea unui UCS cu orientarea unui obiect existent. Noul
UCS definit va avea direcŃia pozitivă a axei Z pe direcŃia de extrudare a obiectului
selectat.
Specify origin of new UCS or [ZAxis/3point/OBject/Face/View/X/Y/Z] <0,0,0>: ob
Select object to align UCS: se alege obiectul
ObservaŃii:
- Următoarele primitive grafice nu pot fi alese ca obiecte în cadrul acestei opŃiuni: 3D
solids, 3D polylines, 3D meshes, viewports, mlines, regions, splines, ellipses, rays,
xlines, leaders, mtext.
- Pentru toate obiectele selectate, altele decât cele de tip 3D faces, noul plan XY al
UCS-ului este paralel cu cel care era definit atunci când a fost construit obiectul
selectat; direcŃia axelor X şi Y poate însă să fie diferită.
- OpŃiunea Face se poate utiliza numai împreună cu obiectele de tip Solid.
Face: opŃiunea permite alinierea sistemului de coordonate cu faŃa unui obiect de tip solid.
Pentru selectarea feŃei se va executa clic în spaŃiul delimitat de faŃa dorită sau se va
alege una din muchiile sale. Axa X se aliniază cu cea mai apropiată muchie a primei feŃe
găsite (figura 1.07).
Specify origin of new UCS or [ZAxis/3point/OBject/Face/View/X/Y/Z] <0,0,0>: f
Select face of solid object: se selectează o faŃă sau o muchie a feŃei dorite
Enter an option [Next/Xflip/Yflip] <accept>: se alege o opŃiune sau se acceptă poziŃionarea
particulară a UCS-ului
Next: opŃiunea determină poziŃionarea UCS-ului pe faŃa adiacentă muchiei selectate.
Xflip sau Yflip : opŃiunea permite rotirea sistemului de coordonate cu 180o în jurul axei
X respectiv Y.
12
Accept: selectarea opŃiunii determină acceptarea poziŃiei curente a sistemului de
coordonate.
Exemplu Prin indicarea cu ajutorul modului Osnap ENDpoint a feŃei indicate în figura
1.07.a sistemul de coordonate se poate ca în figura 1.07.b.
a. Sistemul de coordonate
original
b. noua poziŃie a
sistemului de coordonate
după încheierea comenzii
Figura 1.07. Exemplu de definire a uni nou sistem de coordonate utilizând
opŃiunea Face
, , , X, Y, Z: opŃiunile permit rotirea sistemului de coordonate în jurul axei
specificate.
Specify origin of new UCS or [ZAxis/3point/OBject/Face/View/X/Y/Z] <0,0,0>: se alege axa
în jurul căreia se face rotaŃia
Specify rotation angle about ... axis <90>: se specifică valoarea unghiului de rotaŃie.
Valorile numerice pentru unghiului de rotaŃie pot fi atât pozitive cât şi negative iar
sensul pozitiv de rotaŃie se determină cu regula mâinii drepte.
Move Tools ���� Move UCS
OpŃiunea permite redefinirea UCS-ului curent prin specificarea unei noi origini (similar
opŃiunii Origin) sau prin modificarea poziŃiei pe axa Z. Această din urmă opŃiune
Muchie selectată
FeŃe adiacente
Punct de selecŃie a feŃei (muchie a feŃei solidului)
FaŃă selectată
13
determină mutarea sistemului de coordonate în lungul axei Z atât în sens pozitiv cât şi
negativ în raport cu originea curentă a UCS-ului (figura 1.08).
Enter an option [New/Move/orthoGraphic/Prev/Restore/Save/Del/Apply/?/World]
<World>: m
Specify new origin point or [Zdepth]<0,0,0>: se specifică coordonatele noii origini sau
se alege opŃiunea Z
Zdepth: opŃiunea permite specificarea distanŃei pe axa Z cu care se deplasează
originea sistemului de coordonate.
Specify Zdepth<0>: se introduce valoarea numerică a deplasării pe axa Z
Exemplu Prin specificarea unei anumite distanŃe pe axa Z (prin intermediul opŃiunii
Zdepth) pentru poziŃionarea originii viitorului sistem de coordonate acesta se
poziŃionează în mod similar cu exemplul prezentat în figura 1.08.b.
a. Sistemul de coordonate original b. noua poziŃie a sistemului de coordonate după încheierea
comenzii Figura 1.08. Exemplu de definire a uni nou sistem de coordonate utilizând
opŃiunea Move cu Zdepth
orthoGraphic Tools ���� Orthographic UCS
OpŃiunea permite specificarea unuia dintre cele şase UCS-uri definite pe direcŃii
ortogonale (figura 1.09). În mod implicit, dispunerea după aceste direcŃii se face în raport cu
sistemul absolut de coordonate (atât din punct de vedere al originii cât şi al orientării axelor).
Enter an option [New/Move/orthoGraphic/Prev/Restore/Save/Del/Apply/?/World] <World>: g
Enter an option [Top/Bottom/Front/BAck/Left/Right]<Top>: se alege una din opŃiuni
Variabila UCSBASE stabileşte în raport cu care dintre sistemele de coordonate se face
Z depth
14
definirea celui nou.
Command: UCSBASE
Enter new value for UCSBASE, or . for World <"*WORLD*">: se introduce numele unui
UCS salvat anterior în raport cu care se va face orientarea
Figura 1.09. ModalităŃi de definire a sistemelor de coordonate relative
prin intermediul opŃiunii orthoGraphic
Previous
AutoCAD-ul memorează poziŃia şi orientarea ultimelor zece sisteme de coordonate ceea
ce permite, prin intermediul opŃiunii Prev (Previous), restaurarea secvenŃială a acestora.
Restore
OpŃiunea permite restabilirea unui sistem de coordonate salvat anterior. Restaurarea
unui UCS salvat anterior nu determină şi restabilirea direcŃiei de vedere din momentul salvării
sistemului de coordonate.
Enter name of UCS to restore or [?]: se introduce numele UCS-ului dorit sau opŃiunea ?
OpŃiunea ? permite afişarea numelui şi coordonatelor sistemelor de coordonate salvate
anterior.
Save
OpŃiunea permite salvarea poziŃiei şi orientarea sistemului de coordonate curent sub un
nume. Denumirea poate avea max. 255 de caractere, acestea din urmă supunându-se
restricŃiilor sistemului de operare Windows cu privire la caracterele alfanumerice ce pot fi
utilizate.
Enter name to save current UCS or [?]: se introduce numele sub care se salvează sistemul de
coordonate sau opŃiunea ?
OpŃiunea ? determină afişarea listei cu numele, poziŃia şi orientarea pentru un sistem
de coordonate particular sau pentru toate UCS-urile definite şi salvate anterior.
15
Enter UCS name(s) to list <*>: se introduce numele unui sistem de coordonate sau opŃiunea *
pentru afişarea informaŃiilor despre toate sistemele de coordonate definite
Del
OpŃiunea permite ştergerea UCS-urilor salvate anterior.
Enter UCS name(s) to delete <none>: se introduce numele sistemului de coordonate sau se
apasă tasta ENTER
ObservaŃie:
- Dacă se şterge un sistem de coordonate salvat anterior şi care este curent, programul
îl redenumeşte în mod automat în "UCS UNNAMED"
Apply Tools ���� New UCS ���� Apply
OpŃiunea determină stabilirea poziŃiei şi orientării sistemului de coordonate curent şi
în alte ferestre de afişare (viewport) decât cea curentă.
Pick viewport to apply current UCS or [All] <current>: se alege viewport-ul dorit prin
execuŃia unui click în interiorul ferestrei, se alege opŃiunea "a", sau se apasă tasta ENTER
Viewport – aplică UCS-ul curent în fereastra de tip viewport selectată şi determină
terminarea comenzii UCS
All – se aplică UCS-ul curent în toate viewport-urile active
?
OpŃiunea ? permite afişarea numelui, coordonatelor originii şi orientarea axelor, în
raport cu sistemul de coordonate curent, pentru un sistem de coordonate particular sau pentru
toate UCS-urile definite şi salvate anterior.
Enter UCS name(s) to list <*>: se introduce numele unui sistem de coordonate sau opŃiunea *
pentru afişarea informaŃiilor despre toate sistemele de coordonate definite
World Tools ���� New UCS ���� World
OpŃiunea determină restabilirea ca sistem de coordonate curent a sistemului de
coordonate absolut – WCS.
Să ne reamintim...
Sistemul de coordonate absolut întâlnit în aplicaŃiile grafice CAD sub
prescurtarea WCS (World Coordinate System – Sistem de Coordonate Absolut).
reprezintă un sistem spaŃial de coordonate carteziene ortogonale, având axele
infinite.
În afara sistemului de coordonate absolut, utilizatorul îşi poate defini
oricând un sistem de coordonate propriu. Acest sistem de coordonate se numeşte
16
UCS (User Coordinate System – Sistem de coordonate definit de utilizator,
sistem de coordonate relativ).
1.5. Simbolul sistemului de coordonate
Simbolul reprezintă orientarea axelor sistemului de coordonate şi poate fi configurat să
fie afişat doar în originea UCS-ului curent. Tot din configurare se pot stabili forme diferite ale
simbolului funcŃie de viewport-urile definite.
UCSICON – Comanda controlează vizibilitatea, forma şi plasarea simbolului sistemului
de coordonate
Command: UCSICON
Enter an option [ON/OFF/All/Noorigin/ORigin/Properties] <ON>:
ON / OFF View ���� Display ���� UCS Icon ���� On
OpŃiunea determină afişarea (ON) / dezactivarea (OFF) afişării simbolului sistemului
de coordonate.
All
OpŃiunea determină stabilirea atributelor simbolului sistemului de coordonate în toate
ferestrele (viewports) active. În mod implicit modificările afectează numai fereastra de afişare
curentă.
Noorigin View ���� Display ���� UCS Icon ���� Origin
OpŃiunea determină afişarea sistemului de coordonate în colŃul din stânga-jos al
ecranului indiferent de poziŃiile particulare ale originilor UCS-urilor definite.
ORigin View ���� Display ���� UCS Icon ���� Origin
OpŃiunea determină coincidenŃa dintre originea sistemului de coordonate şi simbolul
acestuia. Dacă originea UCS-ului curent nu se găseşte în spaŃiul afişat simbolul apare în colŃul
din stânga-jos al zonei de desenare.
Properties View ���� Display ���� UCS Icon ����
Properties...
OpŃiunea determină afişarea casetei de dialog UCS Icon (figura 1.10) ce permite
controlul proprietăŃilor şi modul de afişare a simbolului sistemului de coordonate.
UCS icon style: controlează modul de afişare 2D sau 3D a simbolului sistemului de
coordonate.
UCS icon size: determină dimensiunile simbolului sistemului de coordonate. Valoarea
implicită este de 12 unităŃi dar aceasta poate varia în intervalul 5 – 95. Indiferent de mărimea
17
aleasă aceasta va fi întotdeauna proporŃională cu valoarea ferestrei de afişare în care simbolul
este afişat
UCS icon color: controlează culoarea simbolului UCS în Model Space şi Paper Space.
Figura 1.10. Caseta de dialog UCS Icon
ExperimentaŃi diferitele opŃiuni ale comenzii UCSICON în raport cu un
sistem de coordonate în spaŃiul 2D şi 3D.
Să ne reamintim...
Simbolul sistemului de coordonate nu trebuie confundat cu sistemul de
coordonate. PoziŃionarea acestuia, respectiv coincidenŃa dintre simbol şi originea
sistemului de coordonate curent este o facilitate care poate fi modificată de către
utilizator.
Rezumat
Realizarea reprezentările în trei dimensiuni se bazează pe poziŃionarea
corespunzătoare a planului XOY a sistemului de coordonate deoarece numai în
acesta sau într-un plan paralel cu acesta se pot insera modelele şi aduce modificări
acestora. Din acest motiv, poziŃionarea corectă a sistemului de coordonate, în fapt
a planului de lucru, permite obŃinerea de rezultate corecte şi ajută la simplificarea
modelarea obiectelor 3D.
18
Test de evaluare a cunoştin Ńelor
1. DefiniŃi un sistem de coordonate relativ cu o poziŃie oarecare în spaŃiu.
2. SalvaŃi sub un nume ales sistemul de coordonate definit anterior.
3. RestabiliŃi sistemul de coordonate absolut.
4. RestabiliŃi sistemul de coordonate relativ salvat anterior.
5. ŞtergeŃi sistemul de coordonate relativ definit şi salvat la punctul 2.
6. Folosind comanda Line şi modul de specificare a coordonatelor 3D (se
utilizează şi coordonata pentru axa Z) desenaŃi un cub cu latura de 100 de
unităŃi de desenare.
7. Utilizând ca suport cubul definit anterior la punctul 6, folosiŃi opŃiunile
comenzii UCS pentru definirea unui sistem de coordonate relativ cu
direcŃiile pozitive ale axelor orientate în sens opus în raport cu cele ale
sistemului de coordonate absolut.
Test de autoevaluare a cunoştin Ńelor
1. IdentificaŃi sensul pozitiv de rotaŃie în jurul unei axe a sistemului de
coordonate
2. DefiniŃi tipurile de sisteme de coordonate utilizate în proiectare.
3. PrecizaŃi ce semnificaŃie au cele trei puncte necesare în cadrul comenzii
UCS cu opŃiunea 3points.
4. IdentificaŃi diferenŃele dintre opŃiunile ZA şi Z ale comenzii UCS.
5. PrecizaŃi care dintre opŃiunile comenzii UCSICON realizează coincidenŃa
dintre simbolul sistemului de coordonate şi originea sistemului de
coordonate.
Răspunsuri
1, 2 - 1.4, 3,4 - 1.4.1, 5 - 1.5
19
Unitatea de învăŃare 2. Vizualizarea modelelor tridimensionale
Cuprins 2.1. Introducere......................................................................................................... 19
2.2. CompetenŃe ........................................................................................................ 19
2.3. Vizualizarea interactivă a modelelor tridimensionale ....................................... 20
2.3.1. Comanda 3DORBIT ............................................................................... 20
2.3.2. Comanda DDVPOINT............................................................................ 26
2.3.3. Comanda VIEW...................................................................................... 29
2.3.4. Comanda PLAN...................................................................................... 31
2.4. Rezumat ............................................................................................................. 32
2.5. Test de evaluare ................................................................................................. 32
2.6. Test de autoevaluare .......................................................................................... 32
2.1. Introducere
În modelarea spaŃială, vizualizarea modelului are un rol esenŃial, atât în
timpul elaborării acestuia, cât şi în prezentarea lui. Modulul vizează studiul unui
desen 3D existent, respectiv vizualizarea spaŃială a acestuia, precum şi diferite
moduri de reprezentare grafică. În general programele de modelare 3D apelează la
vizualizarea curentă a solidelor din desen fie la reprezentarea de tip "wireframe"
(sub forma unei reŃele de muchii şi vârfuri) fie la reprezentarea "“shaded" (în care
suprafeŃele sunt colorate în raport cu poziŃia acestora în raport cu o sursă de
lumină).
2.2. CompetenŃele unităŃii de învăŃare
Modulul are ca scop însuşirea modalităŃilor de vizualizare a modelelor 3D,
aceasta presupunând dobândirea de abilităŃi în:
» stabilirea unui punct de vedere dinamic
» stabilirea unui punct de vedere de coordonate date
Durata medie de parcurgere a unităŃii de învăŃare este de 3 ore.
20
2.3. Vizualizarea interactivă a modelelor tridimensionale
2.3.1. Comanda 3DORBIT
3D ORBIT - Comanda permite manipularea interactivă a vederilor 3D
View » 3D Orbit
3DO
Programul AutoCAD oferă utilizatorului posibilitatea vizualizării desenelor (în spaŃiul
"Model Space") din orice punct de vedere. În aceste condiŃii, se defineşte direcŃia de vedere
care reprezintă direcŃia dreptei imaginare ce uneşte punctul de vedere cu punctul de
coordonate (0,0,0) - originea sistemului de coordonate.
În mod practic, pentru analizarea obiectelor 3D există două posibilităŃi pentru
vizualizarea acestora: fie se roteşte obiectul fie se schimbă punctul de vedere din care este
privit acesta. În cazul primei variante dacă obiectul s-ar rotii ar implica şi modificarea poziŃiei
acestuia în raport cu sistemul de coordonate şi din acest motiv această variantă este
impracticabilă. SoluŃia concretă implică, aşadar, schimbarea punctului de vedere al
privitorului, chiar dacă senzaŃia vizuală pe monitorul calculatorului este că obiectul se roteşte.
Comanda 3D Orbit afişează în timp real imaginea ce se obŃine ca efect al deplasării
cursorului prin mişcarea mouse-lui. Înaintea lansării comenzii, se poate selecta din model
unul sau mai multe obiecte semnificative fie în scopul diminuării efortului computaŃional pe
durata stabilirii modului de afişare dorit fie pentru vizualizarea separată a obiectelor selectate
(de exemplu în cadrul unei asamblări). În acest fel pe durata stabilirii modului de afişare,
imaginea va cuprinde doar obiectele selectate (întregul model va fi afişat doar la ieşirea din
comandă).
Comanda 3D Orbit este una de tip transparent, în sensul că aceasta poate fi utilizată în
timpul execuŃiei altei comenzi (fără întreruperea comenzii curente). Părăsirea comenzii se
face prin apăsarea tastei [ESC] sau prin alegerea din meniul contextul a opŃiunii < Exit >.
IniŃializarea comenzii are ca efect afişarea unui reper circular (arcball) divizat în patru
sectoare (quadrants) de către alte cercuri mai mici (figura 2.01).
În utilizarea comenzii se consideră că punctul Ńintă (target) rămâne staŃionar iar locaŃia
camerei (punctul de vedere) se modifică în jurul obiectului. Centrul reperului circular nu se
identifică cu centrul modelului 3D ci cu punctul Ńintă. Imaginea afişată este rotită
corespunzător deplasării cursorului în interiorul sau exteriorul sferei, ca şi cum observatorul
se mişcă pe suprafaŃa ei iar modelul rămâne fix în centrul acesteia.
21
Figura 2.01. Elementele de control pentru comanda 3D Orbit
ObservaŃii:
- dacă este activat unul din modurile de umbrire a modelului 3D - Shade mode -, comanda
se poate utiliza împreună cu setul de lumini definit;
- pentru reprezentările cadru de sârmă (wireframe) sau cu muchii ascunse (hidden) nu se
pot utiliza sursele de lumină.
Exemple După activarea comenzii 3D Orbit, cursorul capătă o formă specifică în funcŃie de
cum acesta este poziŃionat în raport cu reperul circular:
sferă înconjurată de 2 cercuri
Acest simbol este afişat când cursorul se situează în interiorul
reperului circular, permiŃând rotirea liberă (în orice direcŃie) a
obiectelor 3D.
săgeată circulară
Simbolul cu această formă se obŃine atunci când cursorul se
poziŃionează în afara reperului circular. Acest mod permite rotiri
(roll) în jurul unei axe imaginare care trece prin centrul reperului
circular şi este perpendiculară pe ecranul monitorului. Daca în
timpul mişcării se mută cursorul în interiorul reperului circular
mişcarea devine liberă (cazul prezentat anterior).
elipsă orizontală
Acest simbol se obŃine prin poziŃionarea cursorului în dreptul
cercurilor mici situate la dreapta sau la stânga reperului circular
(în punctele de la 0o sau 180o). În acest mod de lucru sunt posibile
22
rotiri în jurul unei axe imaginare verticale ce trece prin centrul
reperului circular.
elipsă verticală
Simbolul se obŃine prin poziŃionarea cursorului în dreptul
cercurilor mici situate sus şi jos pe reperul circular (în punctele de
la 90o sau 270o). În acest mod de lucru sunt posibile rotiri în jurul
unei axe imaginare orizontale ce trece prin centrul reperului
circular.
DesenaŃi un obiect de tip paralelipiped şi experimentaŃi modificarea punctului de
vedere prin utilizarea celor patru modalităŃi de lucru cu comanda 3D Orbit.
Atât timp cât comanda 3D Orbit este activă, se poate accesa meniul contextual (click
dreapta în zona de desenare) ce oferă următoarele facilităŃi:
Pan Imaginea modelului vizualizat este deplasată în planul implicit. Selectarea
opŃiunii determină dezactivarea modului 3DORBIT fiind totodată afişat cursorul
caracteristic funcŃiei Pan Realtime. FuncŃia este similară executării comenzii
PAN (Pan Realtime).
Zoom Imaginea modelului este mărită sau micşorată similar aplicării funcŃiei Zoom
Realtime (punctare urmată de deplasare ascendentă ↑ mărire; punctare urmată de
deplasare descendentă ↓ micşorare). Selectarea opŃiunii determină dezactivarea
temporară a modului 3DORBIT fiind totodată afişat cursorul caracteristic funcŃiei
Zoom Realtime FuncŃia este similară comenzii ZOOM Realtime.
Orbit Se realizează reactivarea modului 3DORBIT în cazul în care anterior a fost
executată o funcŃie ZOOM sau PAN.
More Permite selectarea uneia din următoarele sub-opŃiuni:
Adjust Distance FuncŃie similară cu Zoom Realtime de care diferă prin aceea că
distorsionarea obiectelor vizualizate în perspectivă este mai
redusă. FuncŃia este similară cu executarea comenzii
3DDISTANCE.
Swivel Camera Simulează rotirea direcŃiei de vizualizare în jurul punctului de
vizualizare (similar cu rotirea unei camere fotografice fixate pe
un trepied - dacă camera este rotită în sus, imaginea obiectelor
23
anterior vizualizate se deplasează în jos). FuncŃia este similară
executării comenzii 3DSWIVEL.
Continuous
Orbit
Se apasă şi se menŃine apăsat butonul din stânga al mouse-lui
în zona de desenare şi apoi se trage mouse-ul într-o direcŃie
oarecare. Ca efect al operaŃiilor sistemul va roti imaginea
modelului în sensul direcŃiei executate anterior. Mişcarea de
rotaŃie va fi continuă şi cu viteza determinată de viteza de
deplasare a mouse-lui. Pentru oprirea mişcării se apasă tasta
ESC sau clic-dreapta şi apoi <Exit>.
Mişcarea de rotaŃie continuă poate fi modificată dând un nou
clic-stânga şi trăgând mouse-ul în direcŃia dorită. Efectul
opŃiunii este similar cu executarea comenzii 3DCORBIT
Zoom Window Se poate descrie o fereastră care să cuprindă zona ce se doreşte
a fi marită (similar cu Zoom cu opŃiunea window).
Zoom Extents Imaginea este centrată şi ajustată astfel încât să cuprindă în
întregime modelul (similar cu Zoom cu opŃiunea extents).
Orbit Maintains
Z
OpŃiunea determină menŃinerea axei Z cu orientarea curentă
atunci când se execută deplasări pe orizontală a punctului de
vedere. Din punct de vedere practic, opŃiunea previne
"răsturnarea" obiectelor.
Orbit Uses
AutoTarget
Selectarea opŃiunii determină ca "punctul Ńintă" să fie centrat
pe obiectele supuse acŃiunii comenzii 3D Orbit şi nu pe centrul
spaŃiului de vizualizare. Această opŃiune este activă în mod
implicit.
Adjust Clipping
Planes
Activarea opŃiunii determină afişarea ferestrei "Adjust
Clipping Planes". În fereastră este afişată imaginea modelului
rotit cu 90º (faŃă de imaginea curentă). Prin intermediul
butoanelor ferestrei şi prin tragere cu ajutorul cursorului
implicit, se poate modifica poziŃia planelor de decupare din
faŃă şi din spate (Front Clipping Plane şi Back Clipping Plane).
Efectul amplasării planelor este vizibil în timp real în zona
grafică.
SemnificaŃia butoanelor din caseta de dialog Adjust Clipping
24
Planes este următoarea:
- Adjust Front Clipping – Permite deplasarea planului de
decupare din faŃă. Deplasarea se face prin punctare şi
tragere, în fereastra Adjust Clipping Planes.
- Adjust Back Clipping – Permite deplasarea planului de
decupare din spate. Deplasarea se face prin punctare şi
tragere, în fereastra Adjust Clipping Planes.
- Create Slice – Cele două plane de decupare se deplasează
unitar prin punctare şi tragere. Efectul deplasării este
imediat vizibil în zona grafică a viewport-ului curent.
Indiferent de opŃiunea aleasă, efectele sunt imediat vizibile în
zona grafică a viewport-ului curent.
Prin închiderea ferestrei " Adjust Clipping Planes" planele de
decupare nu sunt dezactivate. Astfel, dacă se schimbă punctul
de vedere (cu 3DORBIT) se poate observa efectul existenŃei
celor două plane (anumite porŃiuni ale modelului dispar şi apar
după cum se găsesc în faŃa sau în spatele planelor).
Dezactivarea planelor se realizează din meniul contextual
3DOrbit, opŃiunea More, prin înlăturarea selecŃiilor
corespunzătoare opŃiunilor Front Clipping On şi Back Clipping
On.
Front Clipping
On
Activează / dezactivează planul de decupare din faŃă.
Back Clipping
On
Activează / dezactivează planul de decupare din faŃă.
Projection Permite selectarea uneia din următoarele subopŃiuni:
Parallel Dacă opŃiunea este validată, imaginea modelului este obŃinută
în proiecŃie paralelă. În vederea paralelă (figura 2.02.a) liniile
paralele nu converg niciodată spre un punct. Forma obiectelor
din desen rămâne aceeaşi şi nu se modifică în funcŃie de
distanŃa de vedere.
25
a. b.
Figura 2.02. ProiecŃia paralelă şi de perspectivă
Perspective Dacă opŃiunea este validată, imaginea modelului este obŃinută
în perspectivă. În vederea de perspectivă (figura 2.02.b)
liniile paralele converg spre un punct. În cazul în care
imaginea modelului este de acest tip, nu se pot utiliza
comenzile ZOOM şi PAN. Acesta pot fi accesate doar din
meniul contextual 3DOrbit.
Shading
Modes
Meniul conŃine subopŃiuni destinate reprezentării 3D şi umbririi modelului
Wireframe Modelul 3D este reprezentat prin muchiile sale. Toate muchiile
modelului sunt afişate indiferent dacă sunt sau nu acoperite de
feŃele acestuia.
Hidden Modelul este reprezentat prin muchiile sale vizibile. Muchiile
sau porŃiunile de muchii ce sunt acoperite de feŃe ale modelului
nu sunt afişate.
Flat Shaded Modelul este afişat cu suprafeŃe umbrite. Forma modelului este
aproximată prin feŃe plane.
Gouraud
Shaded
Modelul este afişat cu suprafeŃe umbrite. SuprafeŃele sunt mai
fin aproximate decât în cazul utilizării opŃiunii anterioară.
Flat Shaded,
Edges On
Modelul este afişat cu suprafeŃe umbrite şi cu muchii.
Gouraud
Shaded, Edges
On
Modelul este afişat cu suprafeŃe umbrite şi cu muchii. Forma
modelului este mai fin reprezentată decât în cazul utilizării
opŃiunii anterioare
Visual
Aids
SubopŃiuni activează elemente ajutătoare în definirea imaginii. SubopŃiunile
activate rămân active şi după executarea comenzii 3DORBIT.
Compass Peste imaginea curentă este desenată o sferă simbolizată
26
simplificat prin 3 cercuri diametrale reprezentând axele Ox,
Oy şi Oz
Grid In viewport-ul curent este desenată o reŃea de linii într-un plan
paralel cu planul xOy al UCS-ului curent. DistanŃa dintre
planul liniilor şi planul xOy este configurabilă prin variabila
ELEVATION. DistanŃa dintre linii este configurabilă prin
comanda GRID.
Reset
View
OpŃiunea determină revenirea punctul de vederestabilit înaintea apelării comenzii
3DORBIT.
Preset
Views
Se afişează un submeniu din care utilizatorul pot alege unul dintre punctele de
vedere predefinite (Top, Bottom, Front, Back, Left, Right, SW Isometric, SE
Isometric, NE Isometric, NW Isometric).
2.3.2. Comanda DDVPOINT
DDVPOINT – Comanda permite definirea punctului de vedere pentru fereastra de
afişare curentă
View » 3D Views » Viewpoint Presets...
VP
Comanda "poziŃionează" punctul de vedere (utilizatorul) într-un punct de coordonate
spaŃiale (punctul de vedere) astfel încât acesta să acesta să vizualizeze originea sistemului de
coordonate (punctul de coordonate (0,0,0)). Din acest motiv comanda nu poate fi utilizată în
spaŃiul hârtie (Paper Space). La încheierea comenzii se execută automat o regenerare a
desenului şi entităŃile grafice desenate sunt proiectate (pe ecranul monitorului) de aşa manieră
ca şi cum ar fi privite din punctul de vedere specificat.
În mod practic, cu ajutorul comenzii de stabileşte direcŃia de vedere dar nu şi a
distanŃei de vedere deoarece, la încheierea comenzii, desenul este scalat astfel încât să ocupe
suprafaŃa întregului ecran (se obŃine acelaşi efect ca cel de la comanda zoom cu opŃiunea
extents). DistanŃa de vedere poate fi modificată ulterior prin intermediul comenzii Zoom,
dar entităŃile sunt afişate în proiecŃie paralelă.
Din punct de vedere al comenzii direcŃia de vedere reprezintă direcŃia dreptei
imaginare ce uneşte punctul de vedere cu punctul de coordonate 0,0,0. Comanda DDVPOINT
utilizează caseta de dialog din figura 2.03 pentru definirea punctelor de vedere 3D.
27
Figura 2.03. Caseta de dialog
Viewpoint Presets
Figura 2.04. Stabilirea punctului de vedere
prin valori unghiulare
Set Viewing Angles: SecŃiunea permite stabilirea sistemului de coordonate faŃă de care sunt
precizate valorile unghiulare: relativ la sistemul de coordonate absolut (WCS) ori în raport cu
sistemul de coordonate curent (altul de cât WCS).
From: Cele două panouri permit specificarea interactivă a direcŃiei de vedere prin indicarea a
două unghiuri: faŃă de direcŃia axei X şi faŃă de planul XOY (figura 2.04).
Liniile de indicaŃie de culoare neagră specifică noua poziŃie iar cele de culoare roşie
vechea poziŃie a punctului de vedere.
Selectarea unei valori unghiulare se face executând un click în zona interioara a celor
două cadrane; selectarea în zona exterioară determină rotunjirea valorii la unghiul
corespunzător zonei respective.
Valorile numerice exacte pentru cele două unghiuri pot fi introduse în casetele de
editare From X Axis şi From XY Plane.
Set to Plan View: Selectarea butonului determină stabilirea unei vederi plane a planului XOY
ce aparŃine sistemului de coordonate ales: WCS, UCS sau Named UCS (vedere plană în raport
cu un sistem de coordonate salvat anterior).
ObservaŃii:
- variabila de sistem WORLDVIEW stabileşte sistemul de coordonate în raport cu
care se realizează punctul de vedere:
worldview = 1 (valoare implicită), punctul de vedere şi valorile unghiulare sunt
raportate la WCS;
worldview = 0, raportarea se face la sistemul de coordonate (UCS) curent.
28
- precizarea valorilor unghiulare prin intermediul opŃiunii Rotate se face similar cu
specificarea coordonatelor sferice, dar fără indicarea distanŃei faŃă de origine.
- direcŃia de vedere este memorată de variabila VIEWDIR şi salvată în desenul
curent. Variabila este de tip Read Only, valorile precizate fiind în concordanŃă cu sistemul de
coordonate curent.
Exemple Pentru vizualizarea părŃii frontale a unui obiect punctul de vedere trebuie
poziŃionat în raport cu axa X în spaŃiul unghiular 270 - 0 grade iar pentru
vizualizarea părŃii superioare a acestuia unghiul faŃă de planul XY trebuie să fie
cuprins în intervalul 0 - 90 de grade.
RealizaŃi o poziŃionare a punctului de vedere astfel încât să fie vizibilă
partea inferioară a planului XY.
2.3.3. Comanda VIEW
VIEW – Comanda permite salvarea şi restaurarea vederilor particulare
View » Named Views …
Din punct de vedere al programului AutoCAD, o vedere reprezintă o porŃiune
specifică din desen afişată într-o anumită fereastră de lucru. Comanda VIEW, prin intermediul
opŃiunilor, permite însă şi stabilirea unor puncte de vedere particulare, utile în vizualizarea
modelelor 3D. Aceste opŃiuni pot fi apelate introducând comanda de la tastatură (cu sintaxa
- view), prin selectarea butoanelor corespondente de bara cu instrumente View (figura 2.05.a)
sau prin selectarea opŃiunilor direct din meniul View » 3D Views (figura 2.05.b).
a. Bara cu instrumente View b. Selectarea opŃiunilor comenzii 3D Views
din meniul View
Figura 2.05. Moduri de apelare a opŃiunilor comenzii View
29
În mod concret, comanda permite:
a. Stabilirea vederilor plane după direcŃii ortografice (figura 2.06) prin opŃiunile
Top vedere plană de sus
Bottom vedere plană de jos
Left vedere plană din stânga
Right vedere plană din dreapta
Front vedere plană din faŃă
Back vedere plană din spate
Figura 2.06. Stabilirea punctelor de vedere cu ajutorul direcŃiilor ortografice
b. stabilirea vederilor spaŃiale după direcŃii isometrice prin opŃiunile prezentate în figura
2.07:
Figura 2.07. Stabilirea punctelor de vedere cu ajutorul direcŃiilor isometrice
Alegerea uneia dintre opŃiuni determină stabilirea unei direcŃii de vedere orientată spre
planul superior (Top) dinspre direcŃia specificată.
Sistemul de coordonate în raport cu care se stabileşte vederea curentă este determinat
de starea variabilei de sistem UCSBASE. În mod implicit acesta are valoarea "WORLD" şi
orientarea se face în raport cu sistemul de coordonate absolut – WCS. Dacă se introduce
numele unui sistem de coordonate salvat anterior, orientarea se face în raport cu acesta.
Planul TOP
NW iso
NE iso
SE iso
SW iso
Planul TOP
NW iso
NE iso
SE iso
SW iso
Right
Left
Bottom
Top
Front
Back
30
Enter new value for UCSBASE, or . for World <"*WORLD*">: se introduce numele unui
sistem de coordonate sau se apasă tasta Enter pentru sistemul de coordonate absolut
O altă funcŃie a comenzii
View o reprezintă posibilitatea
salvării / restaurării unor vederi
particulare. Managementul vederilor
se face prin intermediul ferestrei de
dialog prezentată în figura 2.08.
Figura 2.08. Caseta de dialog View
View Names: În fereastră sunt listate toate vederile definite pentru desenul curent, un
indicator fiind poziŃionat în dreptul vederii curente.
Set Current: Prin alegerea unei vederi din listă şi apoi selectarea butonului Set Curent,
vederea devine curentă.
New: Selectarea butonului determină deschiderea unei noi casete de dialog (New View)
pentru salvarea unor noi vederi.
Details: Selectarea butonului determină deschiderea casetei de dialog View Details ce
afişează o serie de date despre vederea curentă.
O serie de comenzi sunt disponibile în caseta de dialog View prin selectarea unei
vederi şi apoi apăsarea butonului din dreapta al mouse-ului. Acestea sunt: Set Current,
Rename (redenumirea vederii selectate), Delete (ştergerea vederii selectate) şi Details...
Afi şaŃi bara cu instrumente View şi realizaŃi repoziŃionrea punctului de vedere
prin selectarea butoanelor cu opŃiunile comenzii View.
Să ne reamintim...
Stabilirea unui punct de vedere tridimensional se poate realiza prin
intermediul comenzilor 3D Orbit, DDVPOINT sau VIEW.
Atunci când poziŃia punctului de vedere nu este necesar a fi una precisă se
utilizează comanda 3D Orbit.
31
Dacă se doreşte ca modelul 3D să fie analizat dintr-un punct anume din
spaŃiu atunci este necesară folosirea comenzii DDVPOINT ce permite stabilirea
exactă a poziŃiei prin două unghiuri: unul în raport cu direcŃia pozitivă a axei X şi
unul în raport cu planul XOY.
Analizarea rapidă a unui model tridimensional se poate face prin
intermediul opŃiunilor comenzii VIEW ce permite stabilirea unor puncte de
vedere similare cu cel utilizate în realizarea proiecŃiilor.
2.3.4. Comanda PLAN
PLAN - Comanda permite stabilirea unei vederi plane în raport cu un sistem de
coordonate
3D Views » Plan View …
Comanda Plan se utilizează practic pentru stabilirea vederilor plane (caracterizate de
punctul de vedere (0,0,1)) ale planului XOY.
Command: plan
Enter an option [Current ucs/Ucs/World] <Current>: se alege una din opŃiuni
Vederea plană generată se poate obŃine în raport cu sistemul de coordonate curent
(opŃiune implicită) (Current ucs), în raport cu un sistem de coordonate definit şi salvat
anterior (opŃiunea Ucs) sau în raport cu sistemul de coordonate absolut (opŃiunea World ).
Current ucs: opŃiunea generează o vedere plană a planului XOY în raport cu sistemul de
coordonate curent
Ucs: opŃiunea generează o vedere plană în raport cu un sistem de coordonate salvat anterior
Enter name of UCS or [?]: se introduce numele sistemului de coordonate sau ? pentru
afişarea unei liste cu sistemele de coordonate UCS salvate anterior
Daca se introduce ? atunci programul afişează mesajul:
Enter UCS name(s) to list <*>: se introduce numele unui UCS salvat sau se acceptă
opŃiunea implicită * ce determină afişarea tuturor sistemelor de coordonate
salvate anterior
World : vederea plană obŃinută se generează în raport cu planul XOY al sistemului de
coordonate absolut WCS.
ObservaŃii:
- Comanda modifică direcŃia de vedere dezactivând planele de secŃiune (clipping planes), fară
a modifica UCS-ul curent.
32
- Comanda afectează numai fereastra curentă de afişare (active viewport) şi este utilizabilă
numai în spaŃiul model (Model Space).
ExperimentaŃi obŃinerea vederilor plane în raport cu sistemul de coordonate
absolut şi unul relativ definit anterior.
Rezumat
Realizarea modelelor 3D este imposibilă fără a utiliza comenzi care să
permită analiza acestora din toate punctele de vedere. Pentru poziŃionări rapide
necesare doar în procesul de elaborare a modelelor este indicată şi suficientă
comanda 3D Orbit. Materialul prezintă şi alte comenzi utilizabile când este nevoie
de poziŃionări precise în spaŃiul tridimensional.
Test de evaluare a cunoştin Ńelor
1. ActivaŃi comanda 3DOrbit. ExecutaŃi mai multe manevre prin tragere cu
mouse-ul. AnalizaŃi poziŃiile particulare ale punctelor de vedere obŃinute
în raport cu sistemul de coordonate curent.
2. StabiliŃi cu ajutorul comenzii DDVPOINT un punct de vedere situat la
40o faŃă de axa X şi 35o faŃă de planul XOY.
3. AnalizaŃi efectele poziŃiei cursorului în cadrul comenzii 3DOrbit asupra
punctului de vedere curent.
4. Afi şaŃi un model de tip solid 3D în diferite moduri de reprezentare; de
exemplu Hide, Shade etc.
Test de autoevaluare a cunoştin Ńelor
1. Permite comanda 3D Orbit stabilirea precisă a unui punct de vedere
tridimensional?
2. PrecizaŃi semnificaŃia celor două unghiuri utilizate în cadrul comenzii
DDVPOINT, respectiv în raport cu se măsoară acestea.
3. În raport cu ce plan permite comanda PLAN permite stabilirea unei vederi
plane?
Răspunsuri
1 - 2.3.1, 2 - 2.3.2, 3 - 2.3.4
33
Unitatea de învăŃare 3. Modele de tip solid
Cuprins 3.1. Introducere......................................................................................................... 33
3.2. CompetenŃe ........................................................................................................ 33
3.3. Generarea primitivelor de tip solid .................................................................... 34
3.3.1. Generarea obiectelor solide de formă paralelipipedică........................... 34
3.3.2. Generarea obiectelor solide de formă sferică.......................................... 36
3.3.3. Generarea obiectelor de formă cilindrică................................................ 37
3.3.4. Generarea obiectelor solide de formă conică .......................................... 40
3.3.5. Generarea obiectelor solide de formă prismatică.................................... 42
3.3.6. Generarea obiectelor solide de formă toroidală ...................................... 45
3.4. Generarea corpurilor solide prin extrudare........................................................ 46
3.5. Generarea corpurilor solide de revoluŃie ........................................................... 48
3.6. Generarea solidelor compozite .......................................................................... 50
3.7. Rezumat ............................................................................................................. 52
3.8. Test de evaluare ................................................................................................. 53
3.9. Test de autoevaluare .......................................................................................... 53
3.1. Introducere
Obiectele de tip solid se constituie în cea mai fidelă reprezentare a
obiectele reale. Corpurile solide sunt afişate implicit ca modele de tip cadru de
sârmă (wireframe). Prin prezentarea modalităŃilor de generare a corpurilor solide
se urmăreşte modelarea spaŃială a unor piese şi asamblări. PosibilităŃile de
modelare a solidelor sunt foarte variate şi din acest motiv se vor prezenta în
continuare doar câteva dintre metodele cele mai utilizate.
3.2. CompetenŃele unităŃii de învăŃare
La sfârşitul acestei unităŃi studenŃii vor fi capabili să:
» definească şi să realizeze modele simple de tip solid;
» să identifice metode de realizare a corpurilor solide prin compunerea /
descompunerea acestora din corpuri de tip primitivă
» să identifice tipurile de operaŃii necesare pentru realizarea produsului în
raport cu operaŃiile tehnologice
34
Durata medie de parcurgere a unităŃii de învăŃare este de 3 ore.
3.3. Generarea primitivelor de tip solid
3.3.1. Generarea obiectelor solide de formă paralelipipedică
BOX – Comanda generează un paralelipiped de tip solid
Draw » Solids » Box
Paralelipipedul generat va avea întotdeauna baza în planul XOY sau într-un plan
paralel cu acesta iar înălŃimea paralelipipedului este paralelă cu direcŃia axei Z (figura 3.01).
Command: box
Specify corner of box or [CEnter] <0,0,0>: se specifică coordonatele punctului 1
Specify corner or [Cube/Length]: se specifică coordonatele punctului 2 diagonal opus al
bazei
Specify height: se specifică valoarea înălŃimii paralelipipedului
Figura 3.01. Modelul solid BOX
CEnter: opŃiunea permite construirea paralelipipedului prin precizarea centrului acestuia
(figura 3.02).
Figura 3.02. Construirea unui paralelipiped cu ajutorul opŃiunii CEnter
CEnter of Box
2
1
Length ( L )
Width ( W )
Height ( H )
35
Command: box
Specify corner of box or [CEnter] <0,0,0>: ce
Specify center of box <0,0,0>: se introduc coordonatele centrului paralelipipedului
Specify corner or [Cube/Length]: se specifică coordonatele colŃului paralelipipedului sau
se alege una din opŃiunile C sau L
Specify height: se precizează valoarea înălŃimii
Indiferent de metoda aleasă pentru construirea paralelipipedului (prin specificarea
punctului de start sau prin precizarea centrului acestuia) finalizarea comenzii se poate face
prin alegerea uneia dintre opŃiunile:
Cube: opŃiunea permite construirea unui cub.
Command: box
Specify corner of box or [CEnter] <0,0,0>: se introduc coordonatele colŃului bazei cubului
Specify corner or [Cube/Length]: c
Specify length: se precizează lungimea laturii cubului
Length: opŃiunea permite construirea unui paralelipiped prin specificarea lungimii
(Length), lăŃimii (Width) şi a înălŃimii (Height). Pentru construirea corectă a
paralelipipedului trebuie ca valorile numerice introduse pentru aceste distanŃe să
genereze vectori paraleli cu axele X,Y,Z ale sistemului de coordonate curent (figura
3.01). Introducerea valorilor pozitive determină construcŃia pe direcŃia pozitivă a axelor
sistemului de coordonate în timp ce valorile negative determină construcŃia pe partea
negativă a axelor X,Y,Z.
Command: box
Specify corner of box or [CEnter] <0,0,0>: se introduc coordonatele colŃului bazei
paralelipipedului
Specify corner or [Cube/Length]: l
Specify length: se precizează lungimea bazei
Specify width: se precizează lăŃimea bazei
Specify height: se precizează înălŃimea
Exemplu Pentru generarea unui paralelipiped cu dimensiunile lungime L = 100, lăŃime W =
80 şi înălŃime H = 60 comanda BOX se utilizează astfel:
Command: box
Specify corner of box or [CEnter] <0,0,0>: se indică punctul de poziŃionarea
36
pentru colŃul bazei paralelipipedului
Specify corner or [Cube/Length]: l - se apelează opŃiunea l
Specify length: 100 - se introduce valoarea numerică a lungimii
Specify width: 80- se introduce valoarea numerică a lăŃimii
Specify height: 60 - se introduce valoarea numerică a înălŃimii
ConstruiŃi, în mod similar, un paralelipiped cu dimensiunile 60 x 100 x 80.
ConstruiŃi, folosind opŃiunea C (Cube), un cub cu latura 100 de unităŃi.
Să ne reamintim...
Metoda implicită de generare a unui paralelipiped este cea prin care se
specifică baza de tip dreptunghi prin coordonatele a două colŃuri diagonal opuse
şi înălŃimea acestuia.
Modul de construcŃie prin care se solicită toate cele trei dimensiuni ale
unui paralelipiped implică folosirea opŃiunii L (Length).
3.3.2. Generarea obiectelor solide de formă sferică
SPHERE – Comanda generează o sferă de tip solid
Draw » Solids » Sphere
În mod implicit, sfera este poziŃionată astfel încât axa centrală a acesteia (N-S) să fie
paralelă cu direcŃia axei Z a sistemului de coordonate curent (figura 3.03).
Figura 3.03. Modelul solid de tip sferă
Centrul sferei
Diametrul sferei
DirecŃia axei Z
37
Command: sphere
Current wire frame density: ISOLINES=4
Specify center of sphere <0,0,0>: se precizează poziŃia centrului sferei
Specify radius of sphere or [Diameter]: se specifică raza sferei sau se alege opŃiunea D
pentru introducerea diametrului acesteia
ISOLINES – Variabila controlează numărul de segmente cu care sunt reprezentate
obiectele solide
În mod implicit modelele de tip solid sunt reprezentate în mod wireframe (cadru de
sârmă). Pentru a modifica densitatea acestei reŃele, variabila de sistem poate lua valori în
intervalul 0 – 2047.
Command: isolines
Enter new value for ISOLINES <4>: 8 (se introduce numărul de isolines dorit)
Pentru ca modificarea adusă variabilei de sistem Isolines să fie vizibilă şi asupra
modelelor deja desenate este necesară execuŃia comenzii Regen (figura 3.04).
a. ISOLINES = 4 b. ISOLINES = 8
Figura 3.04. Efectul modificării variabilei ISOLINES
3.3.3. Generarea obiectelor de formă cilindric ă
CYLINDER – Comanda generează un cilindru de tip solid
Draw » Solids » Cylinder
Command: cylinder (figura 3.05)
Current wire frame density: ISOLINES=4
Specify center point for base of cylinder or [Elliptical] <0,0,0>: se specifică coordonatele
centrului bazei cilindrului sau se alege opŃiunea E pentru un model solid cu baza o elipsă
Specify radius for base of cylinder or [Diameter]: se specifică raza bazei sau se alege
opŃiunea D pentru precizarea diametrului acesteia
Specify height of cylinder or [Center of other end]: se precizează valoarea înălŃimii
cilindrului sau se alege opŃiunea C
38
Figura 3.05. Model solid de tip cilindru
Introducerea unei valori negative pentru înălŃimea cilindrului determină construcŃia
acestuia în sens negativ în raport cu axa Z.
Elliptical : opŃiunea permite generarea unui model solid cu baza o elipsă (figura 3.06)
Figura 3.06. Generarea unui cilindru cu baza elipsă
Command: cylinder
Current wire frame density: ISOLINES=4
Specify center point for base of cylinder or [Elliptical] <0,0,0>: e
Specify axis endpoint of ellipse for base of cylinder or [Center]: se specifică punctul 1
Specify second axis endpoint of ellipse for base of cylinder: se specifică punctul 2
Specify length of other axis for base of cylinder: se precizează lungimea celeilalte axe a
elipsei
Specify height of cylinder or [Center of other end]: se precizează valoarea înălŃimii
cilindrului sau se alege opŃiunea C
Punctele 1 şi 2 determină diametrul primei axe iar un eventual al treilea punct
specificat defineşte raza celei de-a doua axe.
Modele cu baza elipsă se pot genera şi prin precizarea centrului elipsei şi a razelor
pentru cele două axe, astfel:
Centrul bazei cilindrului Înăl
Ńimea
ci
lindr
ului
(H
eigh
t)
1 2
39
Command: cylinder
Current wire frame density: ISOLINES=4
Specify center point for base of cylinder or [Elliptical] <0,0,0>: e
Specify axis endpoint of ellipse for base of cylinder or [Center]: c
Specify center point of ellipse for base of cylinder <0,0,0>: se precizează centrul elipsei
Specify axis endpoint of ellipse for base of cylinder: se precizează lungimea primei semiaxe
Specify length of other axis for base of cylinder: se precizează lungimea celei de-a doua
semiaxe
Specify height of cylinder or [Center of other end]: se precizează valoarea înălŃimii
cilindrului sau se alege opŃiunea C
Solidele de tip cilindru sunt generate implicit astfel încât generatoarea acestora să fie
paralelă cu direcŃia axei Z (baza de tip cerc sau elipsă a cilindrului se găseşte întotdeauna în
planul XOY sau într-un plan paralel cu acesta). OpŃiunea Center of other end permite
construirea cilindrilor cu înălŃimea pe o direcŃie oarecare în spaŃiu.
Center of other end
Command: cylinder
Current wire frame density: ISOLINES=4
Specify center point for base of cylinder or [Elliptical] <0,0,0>: se specifică punctul 1
Specify radius for base of cylinder or [Diameter]: se precizează valoarea razei
Specify height of cylinder or [Center of other end]: c
Specify center of other end of cylinder: se specifică punctul 2
Modul uzual de indicare a punctului 2 este acela prin introducerea coordonatelor lui
relative în raport cu punctul 1 (figura 3.07).
Figura 3.07. Generarea unui cilindru cu opŃiunea Center of other end
1
2
40
Exemplu Pentru generarea unui cilindru cu raza cercului bazei de R = 40 şi
înălŃimea de
H = 100 comanda CYLINDER se utilizează astfel:
Command: cylinder
Current wire frame density: ISOLINES=4
Specify center point for base of cylinder or [Elliptical] <0,0,0>: se specifică
coordonatele centrului bazei cilindrului (de exemplu un punct oarecare în
spaŃiul de desenare)
Specify radius for base of cylinder or [Diameter]: 40 - se specifică valoarea
numerică a razei
Specify height of cylinder or [Center of other end]: 100- se specifică valoarea
numerică a înălŃimii
ConstruiŃi, în mod similar un cilindru care să aibă înălŃimea paralelă cu direcŃia
axei X curente.
Să ne reamintim...
Obiectele solide de tip cilindric sunt construite astfel încât înălŃimea
acestora este paralelă cu direcŃia axei Z. Dacă se doreşte obŃinerea cilindrului pe
altă direcŃie decât cea a axei Z curente se poate fie defini un nou sistem de
coordonate cu axa Z pe direcŃia dorită sau se poate apela la opŃiunea "Center of
other end" din cadrul comenzii Cylinder.
3.3.4. Generarea obiectelor solide de formă conică
CONE – Comanda generează un con de tip solid
Draw » Solids » Cone
Command: cone (figura 3.08)
Current wire frame density: ISOLINES=4
Specify center point for base of cone or [Elliptical] <0,0,0>: se specifică coordonatele
centrului bazei conului sau se alege opŃiunea E pentru un model solid cu baza o elipsă
Specify radius for base of cone or [Diameter]: se specifică raza bazei sau se alege opŃiunea
D pentru precizarea diametrului acesteia
41
Specify height of cone or [Apex]: se precizează valoarea înălŃimii cilindrului sau se alege
opŃiunea A
Figura 3.08. Modelul solid de tip con
Introducerea unei valori negative pentru înălŃimea conului determină construcŃia
acestuia în sens negativ în raport cu axa Z.
Elliptical : opŃiunea permite generarea unui model solid cu baza o elipsă.
Solidele de tip con sunt generate implicit astfel încât generatoarea acestora să fie
paralelă cu direcŃia axei Z (baza de tip cerc sau elipsă a conului se găseşte întotdeauna în
planul XOY sau în plane paralele cu acesta). OpŃiunea Apex permite construirea conurilor cu
înălŃimea pe o direcŃie oarecare în spaŃiu.
Apex: opŃiunea permite specificarea punctului ce reprezintă vârful conului (figura 3.09).
Figura 3.09. Generarea unui cilindru cu opŃiunea Apex
Command: cone
Current wire frame density: ISOLINES=4
Specify center point for base of cone or [Elliptical] <0,0,0>: se specifică punctul 1
Specify radius for base of cone or [Diameter]: se precizează valoarea razei
Specify height of cone or [Apex]: a
Specify apex point: se specifică coordonatele spaŃiale ale vârfului conului - punctul 2
Înăl
Ńimea
co
nulu
i (H
eigh
t)
Centrul bazei conului
Centrul bazei
conului (1)
Vârful conului Apex (2)
42
Exemplu Pentru generarea unui con cu raza cercului bazei de R = 40 şi înălŃimea de
H = 100 comanda CONE se utilizează astfel:
Command: cone
Current wire frame density: ISOLINES=4
Specify center point for base of cone or [Elliptical] <0,0,0>: se specifică
coordonatele centrului bazei cilindrului (de exemplu un punct oarecare în spaŃiul
de desenare)
Specify radius for base of cone or [Diameter]: 40- se specifică valoarea numerică
a razei bazei
Specify height of cone or [Apex]: 100- se specifică valoarea numerică a înălŃimii
ConstruiŃi, în mod similar un con care să aibă înălŃimea paralelă cu
direcŃia axei X curente.
Să ne reamintim...
Obiectele solide de tip conic sunt construite astfel încât înălŃimea acestora
este paralelă cu direcŃia axei Z. Dacă se doreşte obŃinerea conului pe altă direcŃie
decât cea a axei Z curente se poate fie defini un nou sistem de coordonate cu axa
Z pe direcŃia dorită sau se poate apela la opŃiunea " Apex " din cadrul comenzii
Cone.
3.3.5. Generarea obiectelor solide de formă prismatică
WEDGE – Comanda generează un trunchi solid de prismă triunghiular ă dreaptă
Draw » Solids » Wedge
WE
FaŃa înclinată o solidului de tip wedge este întotdeauna poziŃionată în lungul axei X (figura
3.10).
Command: wedge
Specify first corner of wedge or [CEnter] <0,0,0>: se specifică coordonatele punctului 1
Specify corner or [Cube/Length]: se specifică coordonatele punctului 2 diagonal opus al bazei
Specify height: se specifică valoarea înălŃimii
Dacă cele două colŃuri ale bazei au aceeaşi coordonată Z, atunci trebuie specificată
43
valoarea înălŃimii corpului. În caz contrar, diferenŃa pe axa Z dintre cele două puncte este
considerată ca înălŃime.
Figura 3.10. Modelul solid de tip WEDGE
CEnter: opŃiunea permite construirea corpului solid prin precizarea centrului acestuia (figura 3.11).
Figura 3.11. Utilizarea opŃiunii CEnter
Command: wedge
Specify first corner of wedge or [CEnter] <0,0,0>: ce
Specify center of wedge <0,0,0>: se introduc coordonatele centrului obiectului - punctul 1
Specify opposite corner or [Cube/Length]: se specifică coordonatele colŃului
paralelipipedului sau se alege una din opŃiunile C sau L
Specify height: se precizează valoarea înălŃimii
Cube: opŃiunea generează un corp cu toate laturile egale prin precizarea lungimii unei laturi.
Specify length: se introduce lungimea laturii
Length: opŃiunea permite construirea obiectului prin specificarea lungimii (Length), lăŃimii
(Width) şi a înălŃimii (Height). Pentru construirea corectă trebuie ca valorile numerice
introduse pentru aceste distanŃe să genereze vectori paraleli cu axele X,Y,Z ale sistemului de
1 / CEnter of Wedge
2
H
Înăl
Ńimea
Hei
ght
Lungimea / Length
1 LăŃimea
Width
2
44
coordonate curent (figura 3.10). Introducerea valorilor pozitive determină construcŃia pe
direcŃia pozitivă a axelor sistemului de coordonate în timp ce valorile negative determină
construcŃia pe partea negativă a axelor X,Y,Z. Prin combinarea semnelor acestor valori
numerice se pot obŃine pene orientate şi în altă direcŃie decât cea implicită.
Command: wedge
Specify first corner of wedge or [CEnter] <0,0,0>: se introduc coordonatele colŃului bazei
Specify corner or [Cube/Length]: l
Specify length: se precizează lungimea
Specify width: se precizează lăŃimea
Specify height: se precizează înălŃimea
Exemplu Pentru generarea unei pene cu dimensiunile lungime L = 100, lăŃime W =
80 şi înălŃime H = 60 comanda WEDGE se utilizează astfel:
Command: WEDGE
Specify first corner of wedge or [CEnter] <0,0,0>: se indică punctul de
poziŃionarea pentru colŃul bazei penei
Specify corner or [Cube/Length]: l- se apelează opŃiunea l
Specify length: 100 - se introduce valoarea numerică a lungimii
Specify width: 80- se introduce valoarea numerică a lăŃimii
Specify height: 60 - se introduce valoarea numerică a înălŃimii
ConstruiŃi, în mod similar, o pană, cu dimensiunile 60 x 100 x 80.
ConstruiŃi, folosind opŃiunea C (Cube), o pană cu latura 100 de unităŃi.
Să ne reamintim...
Metoda implicită de generare a unei pene este cea prin care se specifică
baza de tip dreptunghi prin coordonatele a două colŃuri diagonal opuse şi
înălŃimea acestuia.
Modul de construcŃie prin care se solicită toate cele trei dimensiuni
implică folosirea opŃiunii L (Length).
FaŃa înclinată a penei este întotdeauna poziŃionată în lungul axei X.
45
3.3.6. Generarea obiectelor solide de formă toroidală
TORUS – Comanda generează un tor de tip solid
Draw » Solids » Torus
TOR
Torul rezultat va fi paralel cu planul XOY definit de sistemul de coordonate curent
(figura 3.12).
Figura 3.12. Modelul solid de tip TORUS
Command: torus
Current wire frame density: ISOLINES=4
Specify center of torus <0,0,0>: se precizează coordonatele centrului torului
Specify radius of torus or [Diameter]: se precizează raza torului - R
Specify radius of tube or [Diameter]: se precizează raza tubului - r
Prin intermediul comenzii se pot genera şi toruri care se autointersectează. Un astfel
de obiect nu are gaură în centru iar raza tubului este mai mare decât raza torului. Dacă ambele
raze sunt pozitive şi raza tubului este mai mare decât cea a tubului atunci rezultatul este
similar cu o sferă cu două depresiuni la cei doi poli (figura 3.13.a). Dacă raza torului este
negativă iar raza tubului este mai mare, în valoare absolută, decât cea a torului rezultatul este
similar unei sfere cu polii ascuŃiŃi (figura 3.13.b).
...
a. r > R, r, R >0 b. R < 0, |r| > |R|
Figura 3.13. Modele solide obŃinute cu comanda TORUS
Centrul torului
46
3.4. Generarea corpurilor solide prin extrudare
EXTRUDE – Comanda generează corpuri solide 3D prin extrudarea unor profile
bidimensionale în lungul unei curbe sau direcŃii de extrudare
Draw » Solids » Extrude
EXT
Command: extrude (figura 3.14)
Current wire frame density: ISOLINES=4
Select objects: se selectează profilul ce urmează a fi extrudat
Select objects: Enter
Specify height of extrusion or [Path]: se specifică valoarea înălŃimii de extrudare sau se alege
opŃiunea P
Specify angle of taper for extrusion <0>: se specifică valoarea unghiului de teşire
Prin intermediul comenzii pot fi extrudate entităŃi din categoriile următoare: feŃe
planare 3D, polilinii închise (o polilinie trebuie să aibă cel puŃin 3 dar nu mai mult de 500 de
vertex-uri), poligoane, curbe spline închise, donut şi regiuni. EntităŃile de tip ellipse se pot
extruda numai dacă variabila PELLIPSE are valoarea 1. Nu pot fi extrudate obiectele
conŃinute în blocuri sau polilinii care se autointersectează.
Figura 3.14. Model solid obŃinut prin extrudare
Dacă poliliniile au grosime, aceasta este ignorată, extrudarea realizându-se de la axa
acestora.
Comanda Extrude ignoră grosimea pe axa Z (thickness) a obiectelor selectate.
Dacă valoarea înălŃimii este pozitivă, atunci extrudarea se realizează în direcŃia
pozitivă a axei Z; în caz contrar se realizează în direcŃia negativă a axei Z.
Angle of taper for extrusion: opŃiunea permite specificarea unui unghi de teşire între -900 şi
+900 (figura 3.15).
ÎnălŃimea obiectului extrudat
Profilul ce urmează a
fi extrudat
47
Exemplu Exemple de corpuri solide obŃinute prin extrudare cu unghi de teşire diferit de
zero.
α > 0 α < 0 α > 0 α < 0
Figura 3.15. Modele solide obŃinute prin extrudare cu unghiuri
de teşire diferite de zero
ExtrudaŃi un profil dreptunghiular (realizat cu ajutorul comenzii
Rectangle) cu un unghi de teşire (Angle of taper for extrusion) de 20 de grade.
Valorile unghiulare de teşire se măsoară de la direcŃia axei Z: valorile pozitive
determină teşirea obiectului extrudat prin îngustarea bazei superioare. Specificarea unui unghi
de teşire şi/sau înălŃimi de extrudare mare poate determina ca porŃiuni din obiect să rezulte
sub forma unui punct înainte de atingerea înălŃimii de extrudare.
Extrudarea porŃiunilor curbe de tip arc se realizează prin menŃinerea constantă a
valorii unghiului la centru prin modificarea razei arcului.
Path: opŃiunea permite extrudarea obiectelor de-a lungul unei curbe (figura 3.16).
Figura 3.16. Modele solide obŃinute prin extrudarea unui profil de-a lungul unei curbe
Command: extrude
Current wire frame density: ISOLINES=8
Select objects: se selectează curba ce urmează a fi extrudată
Select objects: Enter
Specify height of extrusion or [Path]: p
Select extrusion path: se selectează curba - Path
Curba (Path)
Profilul extrudat
48
Curba cale (path) poate fi un obiect de tipul: linie, cerc, arc, elipsă, polilinie sau curbă
spline. Pentru ca operaŃia să fie posibilă, curba nu trebuie să se găsească în acelaşi plan cu
obiectul extrudat.
Solidul rezultat are punctul de start pe planul definit de profil iar celălalt capăt într-un
plan perpendicular pe capătul curbei. Unul dintre capetele curbei cale trebuie să se găsească în
planul profilului ce urmează a fi extrudat. În caz contrar, curba va fi mutată în centrul
profilului (figura 3.17).
Figura 3.17. RepoziŃionarea curbei cale în centrul curbei de extrudat
Dacă curba cale este o primitivă de tip spline, aceasta trebuie să fie perpendiculară pe
planul curbei de extrudat la unul dintre capete. În caz contrar, AutoCAD-ul roteşte profilul
astfel încât acesta să fie perpendicular pe curba spline.
Să ne reamintim...
Comanda Extrude permite extrudarea doar a contururilor plan, închise
care nu se autointersectează.
Atunci când obiectele ce se doresc a fi extrudate nu formează un profil, (o
singură curbă închisă), aceste se pot reuni prin utilizarea comenzii Pedit (Polyline
edit - editare polilinii) şi a opŃiunii J (join - îmbinare).
Dacă curba curba cale (path) nu este constituită dintr-un singur obiect
poate fi transformată într-un profil prin utilizarea comenzii Pedit (ca în exemplul
anterior).
3.5. Generarea corpurilor solide de revoluŃie
REVOLVE – Comanda generează corp solid 3D prin rotirea unui obiect 2D în jurul
unei axe
Draw » Solids » Revolve
REV
49
Command: revolve (figura 3.18)
Current wire frame density: ISOLINES=4
Select objects: se selectează profilul ce urmează a fi rotit
Select objects: Enter
Specify start point for axis of revolution or
define axis by [Object/X (axis)/Y (axis)]: se precizează primul punct al axei de rotaŃie
Specify endpoint of axis: se precizează al doilea punct al axei de rotaŃie
Specify angle of revolution <360>: se precizează unghiul de rotaŃie
a. b. c.
Figura 3.18. Modele solide obŃinute prin rotirea unui profil în jurul unei axe
definite prin două puncte (unghi de rotire 1800)
Se pot rotii următoarele tipuri de obiecte: polilinii, poligoane, dreptunghiuri, cercuri,
arce, elipse, curbe spline închise şi regiuni. Nu se pot rotii obiectele dintr-un bloc şi poliliniile
cu segmente care se autointersectează.
DirecŃia pozitivă a axei de revoluŃie este dată de ordinea de specificare a punctelor (de
la 1 la 2). Regula mâinii drepte determină direcŃia pozitivă de rotaŃie. Valoarea unghiului de
rotaŃie poate fi atât pozitivă cât şi negativă.
Object: opŃiunea permite selectarea unui segment existent de linie sau polilinie care să
definească axa de rotaŃie. DirecŃia pozitivă a axei este de la punctul cel mai apropiat
către cel mai îndepărtat.
Command: revolve
Current wire frame density: ISOLINES=4
Select objects: se selectează profilul
Select objects: Enter
1 Axa imaginară de revoluŃie
Profilul ce urmează a fi rotit 2
2
1
50
Specify start point for axis of revolution or
define axis by [Object/X (axis)/Y (axis)]: o
Select an object: se selectează segmentul de linie
Specify angle of revolution <360>: se precizează unghiul de rotaŃie
X, Y Axis: opŃiunile permit rotirea profilului 2D în lungul direcŃiei pozitive a axei X respectiv
Y (figura 3.19).
Exemplu Exemple de corpuri solide obŃinute prin extrudare cu unghi de teşire
diferit de zero.
a. obiect 2D b. Corp solid, de revoluŃie,
obŃinut prin rotirea în jurul axei X
c. Corp solid, de revoluŃie, obŃinut prin rotirea în jurul
axei Y Figura 3.19. Modele solide obŃinute prin rotirea unui profil
în jurul axelor X respectiv Y
RealizaŃi, cu valori numerice proprii, profilul din figura 3.19.a şi generaŃi modele
similare celor din figura 3.19 b şi c (unghi de rotaŃie - angle of revolution - de 2700.
3.6. Generarea solidelor compozite
Utilizând primitivele grafice de tip solid acestea pot fi combinate astfel încât să fie
posibilă generarea solidelor cu forme complexe.
UNION - Comanda generează un nou obiect prin adunarea regiunilor sau
corpurilor solide
Modify » Solids Editing » Union
UNI
Un solid compozit rezultă prin combinarea (unirea) volumelor a două sau mai multor
solide. Prin intermediul comenzii se pot unii şi solide cu volume disjuncte (figura 3.20).
51
Figura 3.20. Model solid obŃinut prin unirea celor două corpuri
Comanda solicită prin promter-ul "Select Objects" selectarea acelor obiecte supuse
operaŃiei de unire.
SUBTRACT – Comanda generează un nou obiect prin scăderea regiunilor sau
corpurilor solide
Modify » Solids Editing » Subtract
SU
Command: subtract (figura 3.21)
Select solids and regions to subtract from ..
Select objects: se selectează solidul din care se face scăderea
Select objects: Enter
Select solids and regions to subtract ..
Select objects: se selectează solidul ce trebuie scăzut
Select objects: Enter
a. b. (1 – 2) b. (2 – 1) Figura 3.21. Model solid obŃinut prin scăderea a două corpuri
INTERSECT – Comanda generează un nou obiect prin intersecŃia a două sau mai
multe corpuri
Modify » Solids Editing » Intersect
IN
2
1
52
Solidul compozit rezultă din volumul comun a corpurilor supuse operaŃiei de
intersecŃie (figura 3.22).
Comanda solicită selectarea setului de solide pentru care se doreşte generarea
intersecŃiei.
Figura 3.22. Model solid obŃinute prin intersectarea a două corpuri
INTERFERE – Comanda determină interferenŃa dintre două sau mai multe corpuri
solide şi generează un nou solid
Draw » Solids » Interference
În mod practic, comanda este similară cu Intersect cu menŃinerea în desen a obiectelor
solide selectate. Se oferă posibilitatea generării şi poziŃionării în desen a volumului comun a
solidelor luate în consideraŃie de comanda Interfere.
Să ne reamintim...
Corpuri de tip solid se pot obŃine utilizând comenzile Box, Sphere,
Cylinder, Cone, Wedge, Torus şi Torus. Corpuri de tip solid cu o geometrie
specifică rezultă şi utilizând comezile Revolve şi Extrude. Combinarea
corespunzătoare a acestor comenzi, împreună cu comenzile Union, Subtract şi
Intersection permite generarea de corpuri solide cu geometrii complicate.
Rezumat Un model solid este generat astfel încât să prezinte toate proprietăŃile unui
obiect real. În acest sens, pe lângă dimensiuni, modelelor solide li se pot atribui şi
materiale, de unde rezultă proprietăŃi de masă, posibilitatea calculării momentelor
de inerŃie, centrelor de greutate etc. Toate aceste proprietăŃi impun un volum mare
de informaŃii pentru reprezentarea modelului. Din acest motiv, din punct de
53
vedere informaŃional, modelarea solidă este cea mai complexă variantă de
modelare.
Test de evaluare a cunoştin Ńelor
1. RealizaŃi câte un corp solid utilizând fiecare din comenzile ce permit
obŃinerea acestor corpuri.
2. IdentificaŃi câteva corpuri ce pot utiliza,
pentru generarea acestora, comezile
Revolve şi Extrude.
3. Utilizând modelul din figura alăturată
stabiliŃi minim două strategii de obŃinere a
formei finale a acestuia.
Test de autoevaluare a cunoştin Ńelor
1. PrecizaŃi ce informaŃii sunt necesare pentru construirea unui paralelipiped
de tip solid.
2. PrecizaŃi dacă este posibilă construirea corpurilor cilindrice de tip solid cu
înălŃimea având o altă orientare decât direcŃia axei Z curente.
3. ExplicaŃi când se utilizează valoarea înălŃimii şi când se opŃiunea Apex
pentru generarea unui corp solid conic.
4. PrecizaŃi ce informaŃii sunt necesare pentru construirea unui tor de tip
solid precum şi poziŃia axei Z în raport cu torul rezultat.
5. ExplicaŃi etapele de realizare a corpurilor solide prin intermediul
comenzii Extrude
Răspunsuri
1 - 3.3.1, 2 - 3.3.3, 3 - 3.3.4, 4 - 3.3.5, 5 - 3.4
54
Temă de control Să se realizeze, la alegere, trei modele dintre corpurile de la 1 la 6 şi trei
modele de corpurile dintre cele de la 7 la 12.
Tema se realizează computerizat şi va include pe lângă desenele celor 6 modele
şi descrierea etapelor necesare pentru realizarea acestora.
Tema de control se va expedia în format digital pe adresa de email furnizată de
tutore până la data ultimei întâlniri programate.
Tema de control contribuie cu o pondere de 20% la nota finală.
1 2
3 4
5 6
55
7
8
9 10
11 12
56
Unitatea de învăŃare 4. Modificare corpurilor solide
Cuprins 4.1. Introducere ........................................................................................................................ 56
4.2. CompetenŃe ........................................................................................................ 56
4.3. SecŃionarea corpurilor de tip solid..................................................................... 57
4.4. Teşirea muchiilor corpurilor solide ................................................................... 59
4.5. Rotunjirea muchiilor corpurilor solide .............................................................. 61
4.6. Editarea corpurilor solide .................................................................................. 63
4.6.1. Modificare feŃelor corpurilor solide........................................................ 63
4.6.2. Modificare muchiilor corpurilor solide................................................... 71
4.6.3. Modificarea corpului solidelor................................................................ 71
4.7. Rezumat ............................................................................................................. 73
4.8. Test de evaluare ................................................................................................. 73
4.1. Introducere
ObŃinerea rapidă a corpurile de tip solid cu geometrie complexă şi / sau
editarea acestora se implică utilizarea creativă a comenzilor de editare.
Modificările se pot aduce atât corpurilor cât şi feŃelor sau muchiilor modelelor de
tip solid.
4.2. CompetenŃele unităŃii de învăŃare
La sfârşitul acestei unităŃi studenŃii vor fi capabili să:
» să realizeze operaŃiile de teşire şi rotunjire a muchiilor corpurilor solide;
» să identifice modurile în care se pot utiliza comenzile de editare pentru
transpunerea practică a proiectelor sau pentru remedierea greşelilor;
» să identifice etapele când se poate realiza editarea corpurilor solide;
Durata medie de parcurgere a unităŃii de învăŃare este de 3 ore.
57
4.3. SecŃionarea corpurilor de tip solid
SLICE – Comanda permite tăierea unui set de obiecte de tip solid cu un plan
Draw » Solids » Slice
SL
OpŃiunile comenzii Slice permit definirea poziŃiei particulare a planului de tăiere şi se
utilizează în concordanŃă cu situaŃia concretă de lucru. Solidele tăiate moştenesc proprietăŃile
legate de culoare şi layer de la solidele originale.
Command: slice
Select objects: se selectează setul de solide supus operaŃiei de tăiere
Select objects: Enter
Specify first point on slicing plane by [Object/Zaxis/View/XY/YZ/ZX/3points] <3points>:
3points: opŃiunea implicită a comenzii Slice permite specificarea a trei puncte ce definesc
planul de tăiere (figura 4.01).
Specify first point on slicing plane by [Object/Zaxis/View/XY/YZ/ZX/3points]
<3points>: se indică primul punct al planului - 1
Specify second point on plane: se indică al doilea punct al planului - 2
Specify third point on plane: se indică al treilea punct al planului - 3
Figura 4.01. Specificarea planului de tăiere cu ajutorul opŃiunii 3 points
GeneraŃi un cub cu latura de 100 de unităŃi şi realizaŃi secŃiunea acestuia cu un plan
diagonal.
Object: opŃiunea determină alinierea planului de tăiere cu planul în care se găseşte un obiect
de tipul: cerc, elipsă, arc, curbă spline 2D sau segment 2D de polilinie (figura 4.02).
2
1
PoziŃia planului de tăiere
3 4
58
Select a circle, ellipse, arc, 2D-spline, or 2D-polyline: se selectează obiectul care defineşte
planul de tăiere
Figura 4.02. PoziŃionarea planului de tăiere cu ajutorul opŃiunii Object
XY, YZ, ZX : opŃiunile determină alinierea planului de tăiere cu planele XY, YZ, ZX ale
sistemului de coordonate curent. PoziŃionarea spaŃială a planului de tăiere se face prin
indicarea unui punct.
Indiferent de metoda aleasă pentru definirea planului de tăiere, în urma operaŃiei de
tăiere rezultă întotdeauna două solide, poziŃionate de o parte şi de alta a planului. Utilizatorul
are posibilitatea să păstreze o parte sau alta prin specificarea unui punct. Punctul determină
care dintre solidele rezultate este păstrat pe desen şi din acest motiv nu poate aparŃine planului
de tăiere. OpŃiunea Both sides (B) determină reŃinerea în desen a ambelor părŃi rezultate ca
două corpuri solide distincte.
Specify a point on desired side of the plane or [keep Both sides]: se indică un punct de
partea solidului ce urmează a fi păstrat în desen (4 din figura 4.01) sau se alege opŃiunea B
pentru păstrarea ambelor obiecte
ConstruiŃi un cub cu latura de 100 de unităŃi şi realizaŃi o secŃiune a
acestuia cu un plan diagonal.
SECTION – Comanda utilizează intersecŃia dintre un plan şi un corp solid 3D
pentru generarea unei regiuni
Draw » Solids » Section
SEC
Regiunile sunt arii (zone) bidimensionale închise. AutoCAD-ul generează regiunea în
layer-ul curent şi o plasează la zona de intersecŃie dintre planul de tăiere şi corpul solid (figura
4.03). Dacă mai multe solide disjuncte sunt selectate şi acestea intersectează planul de tăiere
pentru fiecare dintre ele se creează o regiune separată.
Obiect selectat
PoziŃionarea planului de
tăiere
59
Figura 4.03. Efectul comenzii Section
Command: section
Select objects: se selectează solidul
Select objects: Enter
Specify first point on Section plane by [Object/Zaxis/View/XY/YZ/ZX/3points] <3points>:
OpŃiunile comenzii Section se utilizează pentru definirea poziŃiei planului de
secŃionare. SemnificaŃia acestora este similară cu cea prezentată în cadrul comenzii Slice.
Din punct de vedere practic, comanda pe poate utiliza pentru generarea de secŃiuni
plane 2D ce urmează a fi dimensionate pentru desenele de execuŃie.
4.4. Teşirea muchiilor corpurilor solide
CHAMFER – Comanda permite teşirea muchiilor corpurilor solide situate la
intersecŃia a două feŃe
Modify » Chamfer
CHA
Teşirea muchiilor unui solid presupune parcurgerea următoarelor etape:
1. Se iniŃiază comanda Chamfer;
2. Se selectează o muchie a planului ce include muchia ce urmează a fi teşită (fig. 4.04);
a.
4 Plan de
referinŃă Muchia de
teşit
2 1
Solidul selectat
Regiune
3
60
b.
Figura 4.04. Teşirea muchiilor corpurilor solide
3. Programul afişează cu linie întreruptă unul din planele ce conŃine muchia selectată,
cerând precizarea planului de referinŃă prin intermediul dialogului următor:
Command: chamfer
(TRIM mode) Current chamfer Dist1 = 10.0000, Dist2 = 10.0000
Select first line or [Polyline/Distance/Angle/Trim/Method]: se selectează o muchie a planului
de referinŃă
Base surface selection...
Enter surface selection option [Next/OK (current)] <OK>: se apasă Enter pentru confirmarea
planului sau se selectează opŃiunea N
Pentru alegerea planului de referinŃă se utilizează în mod repetat , dacă este necesar,
opŃiunea N (Next).până la selectarea planului dorit după care se confirmă alegerea prin
apăsarea tastei Enter.
4. DistanŃele de teşire se precizează în continuare prin intermediul cererilor următoare:
Specify base surface chamfer distance <10.0000>: se introduce prima distanŃă de teşire
Specify other surface chamfer distance <10.0000>: se introduce a doua distanŃă de teşire
Prima distanŃă de teşire este măsurată de la muchia ce urmează a fi teşită, în lungul
planului de referinŃă selectat. Cea de-a doua distanŃă este măsurată pe planul adiacent celui de
referinŃă, de la muchia comună ce urmează a fi teşită.
5. Precizarea muchiilor de teşit se face la promter-ul:
Select an edge or [Loop]: se selectează muchia de teşit
. . .
Select an edge or [Loop]: Enter sau se alege opŃiunea L
OpŃiunea Loop determină teşirea tuturor muchilor planului de referinŃă (figura 4.05).
61
Figura 4.05. Utilizarea opŃiunii Loop la teşire
Select an edge or [Loop]: l
Select an edge loop or [Edge]: ]: se selectează una din muchiile planului de referinŃă
. . .
Select an edge loop or [Edge]: Enter sau se alege opŃiunea E
OpŃiunea Edge permite comutarea din modul Loop în cel de selecŃie individuală a
muchiilor.
ConstruiŃi un cub cu latura de 100 de unităŃi şi realizaŃi o teşire a unei
muchii cu valori de 10 unităŃi.
4.5. Rotunjirea muchiilor corpurilor solide
FILLET – Comanda permite rotunjirea muchiilor corpurilor sol ide situate la
intersecŃia a două feŃe
Modify » Fillet
F
Pentru rotunjirea muchiilor unui solid se vor parcurge etapele următoare:
1. Se iniŃiază comanda Fillet;
2. Se selectează o muchie ce urmează a fi rotunjită (figura 4.06);
3. Se stabileşte raza de rotunjire prin intermediul promter-ului:
Figura 4.06. Rotunjirea muchiilor corpurilor solide
Muchia
selectată
Plan de referinŃă O muchie a planului de referinŃă
(Edge loop)
62
Command: fillet
Current settings: Mode = TRIM, Radius = 20.0000
Select first object or [Polyline/Radius/Trim]: se selectează o muchie ce urmează a fi teşită
Enter fillet radius <20.0000>: se introduce valoarea razei de rotunjire
4. Programul solicită utilizatorului selectarea muchiilor adiŃionale ce se doresc a fi
rotunjite cu aceeaşi rază.
Select an edge or [Chain/Radius]: se selectează alte muchii sau se alege opŃiunea C sau R
. . .
Select an edge or [Chain/Radius]: Enter
Dacă nu mai este necesară selecŃia altor muchii operaŃia se încheie prin apăsarea tastei
Enter. Totodată este afişat numărul muchiilor rotunjite printr-un mesaj similar cu următorul:
n edge(s) selected for fillet.
Dacă sunt selectate trei muchii ce converg spre acelaşi vârf (ce formează vârful unui
paralelipiped), AutoCAD-ul calculează intersecŃia rezultată ca o parte dintr-o sferă dacă cele
trei raze de rotunjire au aceeaşi valoare
Dacă se doreşte ca anumite muchii să fie rotunjite cu alte raze decât cea specificată
iniŃial se va utiliza opŃiunea Radius (R) pentru introducerea valorilor razei urmată de
selectarea muchiilor dorite (figura 4.07).
Figura 4.07. Rotunjirea muchiilor corpurilor solide cu raze de racordare diferite
Comanda se poate utiliza şi pentru racordarea suprafeŃelor corpurilor solide de
tipologii diferite, ca în exemplu din figura 4.08.
Figura 4.08. Rotunjirea muchiilor corpurilor solide de topologie diferită
Muchii selectate
63
ConstruiŃi un cub cu latura de 100 de unităŃi şi realizaŃi rotunjirea a trei
muchii convergente într-un colŃ cu valoarea razei de 10 unităŃi.
4.6. Editarea corpurilor solide
Asupra obiectelor solide pot fi aplicate operaŃii asupra feŃelor (Faces), muchiilor
(Edges) sau corpului solidului (Body). În mod sintetic, operaŃiile posibile sunt prezentate în
tabelul 1.
Tabelul 1. Clasificarea opŃiunilor pentru editarea solidelor SOLIDEDIT
Face Edge Body » Extrude » Copy » Imprint » Move » Color » Separate » Rotate » Shell » Offset » Clean » Tapper » Check » Delete » Copy » Color
OpŃiunile comenzii de editare pot fi preluate prin introducerea comenzii Solidedit
direct de la tastatură, se pot alege din meniul Modify » Solids Editing »... sau prin apelarea
simbolurilor corespunzătoare de pe bara butoane cu acelaşi nume.
FeŃele individuale precum şi muchiile corpurilor solide se includ în mulŃimea de
selecŃie prin selectarea cu ajutorul mouse-ului. Alte metode de selecŃie posibil a fi utilizate în
cadrul acestei comenzi sunt: poligon de tip crossing (crossing polygon – CP) sau window
(window polygon – WP) şi fence (F).
ObservaŃie: Se reaminteşte că o metodă rapidă de eliminare a obiectelor din mulŃimea
de selecŃie, presupune reselecŃia acestora cu menŃinerea apăsată a tastei Shift.
Sintaxa opŃiunilor Extrude, Move, Rotate, Offset, Delete şi Copy este similară
comenzilor de editare cu acelaşi nume.
4.6.1. Modificare feŃelor corpurilor solide
SOLIDEDIT » EXTRUDE FACES – OpŃiunea permite extrudare unei feŃe
Modify » Solids Editing » Extrude faces
Extrudarea se poate face cu o anumită distanŃă sau pe o anumită direcŃie (figura 4.09).
Comanda permite selectarea simultană a mai multor feŃe precum şi indicarea unui unghi de
teşire pentru acestea.
Fiecare faŃă prezintă o parte pozitivă, orientată de obicei în afara corpului solid.
64
Introducerea unei valori pozitive determină extrudarea spre partea pozitivă a feŃei (în afara
corpului solid), valorile negative determină extrudări în sens opus.
Exemplu Exemplu de extrudare a unei feŃe a unui corp solid cu o anumită distanŃă.
Figura 4.09. Extrudarea feŃelor solidelor
RealizaŃi, un paralelipiped cu valorile 100 x 80 x 60 şi extrudaŃi cu valoarea de 20
de unităŃi faŃa similară celei din figura 4.09.
Unghiurile de teşire pozitive determină extrudări spre interiorul corpului solid iar cele
negative spre exteriorul acestuia (figura 4.10).
Figura 4.10. Extrudarea feŃelor cu unghi de teşire diferit de zero
. . .
Select faces or [Undo/Remove]: se selectează faŃa dorită
1 face found.
Select faces or [Undo/Remove/ALL]: se aleg alte feŃe, se apasă tasta Enter sau se alege
una din opŃiunile U, R, A
Specify height of extrusion or [Path]: se specifică distanŃa de extrudare sau se alege
opŃiunea P
DistanŃa de extrudare
FaŃă selectată
Unghi de teşire (-)
Unghi de teşire (+)
65
Specify angle of taper for extrusion <0>: se specifică valoarea unghiului de teşire
. . .
Extrudarea unei feŃe poate fi realizată şi după o anume direcŃie dată de una din
următoarele entităŃi: linie, cerc, arc, elipsă, polilinie sau curbă spline (figura 4.11).
Figura 4.11. Extrudarea unei feŃe după un profil
. . .
Select faces or [Undo/Remove]: se selectează faŃa dorită
1 face found.
Select faces or [Undo/Remove/ALL]: se aleg alte feŃe, se apasă tasta Enter sau se alege
una din opŃiunile U, R, A
Specify height of extrusion or [Path]: p
Select extrusion path: se selectează calea de extrudare
. . .
SOLIDEDIT » MOVE FACES – OpŃiunea permite mutarea feŃelor unui corp solid
Modify » Solids Editing » Move faces
OpŃiunea poate fi utilizată pentru deplasarea feŃelor fie pentru mutarea diferitelor
forme sau degajări în interiorul corpurilor solide (figura 4.12). Deoarece este necesară
precizarea a două puncte, cel de referinŃă şi de destinaŃie(similar comenzii Move), acestea pot
fi specificate uşor cu ajutorul modurilor Osnap.
Figura 4.12. Mutarea unui profil în interiorul unui corp solid
Punct de
referinŃă FaŃă
selectată
Calea de extrudare
(Path)
FaŃă selectată
66
. . .
Select faces or [Undo/Remove]: se selectează feŃele ce urmează a fi mutate
Select faces or [Undo/Remove/ALL]: se aleg alte feŃe, se apasă tasta Enter sau se alege
una din opŃiunile U, R, A
Specify a base point or displacement: se precizează primul punct al deplasării (punctul de
referinŃă în figura 3.33)
Specify a second point of displacement: se precizează al doilea punct al deplasării
. . .
SOLIDEDIT » OFFSET FACES – OpŃiunea permite deplasare feŃelor unui corp
solid
Modify » Solids Editing » Offset faces
OpŃiunea permite deplasarea feŃelor cu o anumită distanŃă (similar cu opŃiunea Move
Faces) sau plasarea acestora în puncte specificate de utilizator (figura 4.13).
. . .
Select faces or [Undo/Remove]: se selectează feŃele ce urmează a fi deplasate
Select faces or [Undo/Remove/ALL]: se aleg alte feŃe, se apasă tasta Enter sau se alege
una din opŃiunile U, R, A
Specify the offset distance: se precizează valoarea numerică a deplasării
. . .
Exemplu Exemplu de deplasare aunei feŃe prin intermediul opŃiunii Offset.
a. deplasare negativă
b. deplasare pozitivă
Figura 4.13. Deplasarea unei feŃe cu ajutorul opŃiunii Offset
FaŃă selectată
FaŃă selectată
67
RealizaŃi, un paralelipiped cu valorile 100 x 80 x 60 şi deplasaŃi (prin intermediul
opŃiunii offset) cu valoarea de 20 de unităŃi faŃa similară celei din figura 4.09.
Deplasările pozitive determină mărirea în timp ce valorile negative determină
micşorarea volumului corpului solid. Deplasările se consideră pozitive dacă se realizează pe
direcŃia normalei la suprafaŃa respectivă.
ObservaŃie: În exemplul din figura 4.13 deplasarea feŃei circulare s-a realizat prin
menŃinerea fixă a poziŃiei centrului arcului şi modificarea feŃelor adiacente.
SOLIDEDIT » DELETE FACES – OpŃiunea permite ştergerea feŃelor unui corp
solid
Modify » Solids Editing » Delete faces
OpŃiunea permite ştergerea formelor din interiorul corpurilor solide sau a teşirilor sau
racordărilor dintre feŃele solidelor (figura 4.14).
Figura 4.14. Ştergerea feŃelor solidelor
. . .
Select faces or [Undo/Remove]: se selectează feŃele ce urmează a fi şterse
Select faces or [Undo/Remove/ALL]: se aleg alte feŃe, se apasă tasta Enter sau se alege una
din opŃiunile U, R, A
. . .
SOLIDEDIT » ROTATE FACES – OpŃiunea permite rotirea feŃelor unui corp solid
Modify » Solids Editing » Rotate faces
OpŃiunea permite rotirea feŃelor corpurilor solide sau a formelor din interiorul
acestora. Rotirea se realizează în jurul unei axe de rotaŃie ce poate fi definită prin următoarele
metode:
2points : axa de rotaŃie definită prin coordonatele a două puncte definite de utilizator (figura
4.15). DirecŃia pozitivă a axei de rotaŃie este dată de ordinea de specificare a punctelor
Formă
selectată
FeŃe
selectate
68
(de la 1 la 2). Regula mâinii drepte determină direcŃia pozitivă de rotaŃie. Valoarea
unghiului de rotaŃie poate fi atât pozitivă cât şi negativă.
. . .
Specify the first point on the rotation axis: se specifică primul punct (1)
Specify the second point on the rotation axis: se specifică al doilea punct (2)
Specify a rotation angle or [Reference]: se precizează valoarea unghiului de rotaŃie sau
se alege opŃiunea R
. . .
Figura 4.15. Definirea axei de rotaŃie prin două puncte
Reference: opŃiunea permite specificarea a două unghiuri; diferenŃa dintre unghiul
de start (considerat ca referinŃă) şi cel final este unghiul în raport cu care se face
rotirea.
Specifies the reference angle and the new angle
Specify the reference (starting) angle <0>: se precizează valoarea unghiului de
start
Specify the ending angle: se precizează valoarea unghiului de final
Axis by object: opŃiunea permite selectarea unui segment existent de linie sau polilinie care
să definească axa de rotaŃie. DirecŃia pozitivă a axei este de la punctul cel mai apropiat
către cel mai îndepărtat.
Pot fi selectate ca axă de rotaŃie următoarele obiecte:
» Linie: Axa de rotaŃie se aliniază cu linia selectată;
» Cerc, Arc, Elipsă: Axa de rotaŃie este normala 3D la cercul/Arcul/Elipsa
selectată (perpendiculara pe planul obiectului care trece prin centrul
acestuia);
» 2D/3D polilinie, Curbă Spline: Axa de rotaŃie se aliniază cu axa imaginară
3D formată de punctul de start şi cel final al obiectului selectat.
. . . Specify an axis point or [Axis by object/View/Xaxis/Yaxis/Zaxis] <2points>: A
FaŃă selectată
2
1
69
Select a curve to be used for the axis: se selectează obiectul ce defineşte axa de rotaŃie
Specify a rotation angle or [Reference]: se precizează valoarea unghiului de rotaŃie sau
se alege opŃiunea R
. . . Xaxis/Yaxis/Zaxis: axa de rotaŃie se defineşte ca o paralelă la una din axele sistemului de
coordonate ce trece printr-un punct specificat de utilizator.
. . .
Specify an axis point or [Axis by object/View/Xaxis/Yaxis/Zaxis] <2points>: X/Y/Z
Specify the origin of the rotation <0, 0, 0>: se indică punctul de poziŃionare a axei de
rotaŃie
Specify a rotation angle or [Reference]: se precizează valoarea unghiului de rotaŃie sau
se alege opŃiunea R
. . .
OpŃiunea Rotate faces se poate utiliza şi pentru rotirea formelor din componenŃa
corpurilor solide ca în exemplul prezentat în figura 4.16.
Figura 4.16. Rotirea formelor din structura corpurilor solide
SOLIDEDIT » TAPER FACES – OpŃiunea permite teşirea feŃelor unui corp solid
Modify » Solids Editing » Taper faces
OpŃiunea se utilizează pentru teşirea corpurilor solide sau a formelor din componenŃa
acestora (figura 4.16).
Figura 4.16. Teşirea feŃelor corpurilor solide
Formă selectată
FaŃă selectată
1
2
70
Valoarea unghiului de teşire este influenŃată de secvenŃa de selectarea a două puncte:
punctului de referinŃă (base point) şi un punct în lungul unui vector selectat. Dacă sunt
selectate mai multe feŃe toate vor fi teşite cu aceeaşi valoare unghiulară. Valorile pozitive ale
unghiului determină teşiri spre corpul solid în timp ce cele negative generează teşiri în afara
corpului solid.
. . .
Select faces or [Undo/Remove]: se selectează feŃele ce urmează a fi teşite
Select faces or [Undo/Remove/ALL]: se aleg alte feŃe, se apasă tasta Enter sau se alege
una din opŃiunile U, R, A
Specify the base point: se specifică punctul de referinŃă (punctul 1 în figura 4.16)
Specify another point along the axis of tapering: se specifică un punct în lungul linie de
teşire (punctul 2 în figura 4.16)
Specify the taper angle: se introduce valoarea unghiului de teşire
. . .
SOLIDEDIT » COLOR FACES – OpŃiunea permite colorarea feŃelor unui corp
solid
Modify » Solids Editing » Color faces
OpŃiunea permite colorarea feŃelor corpurilor solide. Alegerea unei culori particulare
determină suprascrierea tipului de culoare asociat layer-ului în care se găseşte corpul solid.
SOLIDEDIT » COPY FACES – OpŃiunea permite copierea feŃelor unui corp solid
Modify » Solids Editing » Copy faces
OpŃiunea permite copierea feŃelor uni solid sub formă de regiuni (dacă feŃele selectate
sunt planare) sau de corpuri – bodies (dacă feŃele selectate sunt curbe) (figura 4.17). Un corp
este acea structură ce reprezintă solide sau suprafeŃe a căror reprezentare poate fi descrisă de
curbe B-spline (NURBS - NonUniform Rational B-Spline).
. . .
Select faces or [Undo/Remove]: se selectează feŃele ce urmează a fi copiate
Select faces or [Undo/Remove/ALL]: se aleg alte feŃe, se apasă tasta Enter sau se alege
una din opŃiunile U, R, A
Specify a base point or displacement: se precizează punctul de referinŃă
Specify a second point of displacement: se specifică al doilea punct al deplasării
71
Figura 4.17. Copierea feŃelor corpurilor solide
4.6.2. Modificare muchiilor corpurilor solide
SOLIDEDIT » COLOR EDGES – OpŃiunea permite colorarea muchiilor unui solid
Modify » Solids Editing » Color edges
OpŃiunea permite colorarea muchiilor corpurilor solide. Alegerea unei culori
particulare determină suprascrierea tipului de culoare asociat layer-ului în care se găseşte
corpul solid.
SOLIDEDIT » COPY EDGES – OpŃiunea permite copierea muchiilor unui solid
Modify » Solids Editing » Copy edges
OpŃiunea permite copierea muchiilor corpurilor solide. Este solicitată generarea
mulŃimii de selecŃie care conŃine muchiile dorite şi apoi precizarea punctului de referinŃă şi a
celui destinaŃie (similar comenzii Move).
4.6.3. Modificarea corpului solidelor
SOLIDEDIT » IMPRINT – OpŃiunea permite suprapunerea unui obiect peste unu
corp solid
Modify » Solids Editing » Imprint
Obiectul ce urmează a fi imprimat trebuie să se intersecteze cu una sau mai multe feŃe
ale corpului solid (figura 4.18). Primitiva ce pot fi utilizate în cadrul acestei operaŃii pot fi una
din următoarele: arc, linie, cerc, elipsă, polilinii, curbe spline, regiuni, corpuri şi obiecte solide
3D.
. . .
Select a 3D solid: se selectează corpul solid (1)
FeŃe selectate
72
Select an object to imprint: se selectează obiectul ce urmează a fi imprimat (2)
Delete the source object [Yes/No] <N>: y (se precizează dacă obiectul imprimat este
eliminat – Y sau nu – N)
Select an object to imprint: se alege alt obiect de imprimat sau se apasă tasta Enter
. . .
Figura 4.18. Imprimarea obiectelor pe corpurile solide
SOLIDEDIT » CLEAN – OpŃiunea permite eliminarea geometriei redundante din
construcŃia corpurilor solide
Modify » Solids Editing » Clean
OpŃiunea permite eliminarea muchiilor şi a vârfurilor redundante. OpŃiunea este utilă
pentru eliminarea, de exemplu, a obiectelor imprimate prin intermediul comenzii Imprint.
SOLIDEDIT » SEPARATE – OpŃiunea permite separarea corpurilor solide cu
volume disjuncte în solide independente
Modify » Solids Editing » Separate
SOLIDEDIT » SHELL – OpŃiunea permite generarea corpurilor cu pereŃi subŃiri
(de tip carcasă)
Modify » Solids Editing » Shell
OpŃiunea permite realizarea de corpuri solide cu pereŃi de o anumită grosime constantă
(aceeaşi pentru toate feŃele solidului) (figura 4.19).
Figura 4.19. Realizarea corpurilor cu pereŃi subŃiri
1
2
Solid selectat
FaŃă superioară eliminată
73
Specificarea unei valori pozitive pentru grosimea peretelui determină obŃinerea
pereŃilor în interiorul corpului solid în timp ce o valoare negativă generează pereŃii în afara
perimetrului solidului selectat iniŃial.
. . .
Select a 3D solid: se selectează solidul dorit
Remove faces or [Undo/Add/ALL]: se selectează feŃele solidului ce sunt eliminate
Remove faces or [Undo/Add/ALL]: se apasă tasta Enter sau se alege una din opŃiunile
U, A, ALL
Enter the shell offset distance: se introduce valoarea grosimii peretelui.
. . .
Să ne reamintim...
OpŃiunile comenzii Solidedit se adresează feŃelor, muchiilor şi corpului
modelelor de tip solid. Utilizarea inteligentă a opŃiunilor permite totodată
modificarea modelor solide atunci acestea au fost generate greşit sau când
intenŃia de proiectare nu este clară de la început (n-au fost stabilite încă valori
numerice concrete pentru toate elementele).
Rezumat
Comenzile destinate editării solidelor constituie o modalitate atât pentru
remedierea eventualelor greşeli de proiectare cât şi pentru adăugarea de forme
unor solide obŃinute prin metodele descrise anterior.
Test de evaluare a cunoştin Ńelor
Utilizând modalităŃilor de generare şi editare a obiectelor de tip solid să se
modeleze spaŃial corpurile din figurile următoare:
4.20 4.21
74
4.22 4.23
4.24 4.25
4.26 4.27
4.28
75
Bibliografie
1. ***: AutoCAD & AutoCAD Mechanical User's Guide
2. ***: AutoCAD & AutoCAD Mechanical Command Reference
3. Temur R.: Proiectare asistată de calculator - Desenare tridimensională, Îndrumar de
laborator, Editura UniversităŃii Transilvania din Braşov, 1997
4. Nicolae-Valentin IVAN si alŃii: Sisteme CAD/CAPP/CAM teorie şi practică. Editura
Tehnică. Bucureşti- 2004