Prelegerea 7

1. Prelegerea 7 Autor A.Şuletea Modelarea 3D

2. Avantajele utilizãrii obiectelor tridimensionale vastele posibilităţi de vizualizare ale obiectului; generarea vederilor ortogonale standard; crearea profilului plan al obiectului; analiza interacţiunii obiectelor; determinarea unui şir de parametri inginereşti.

3. Sisteme de coordonate Crearea diferitelor obiecte ale spaţiului 3D deseori necesită utilizarea Sistemelor de Coordonate ale Utilizatorului (Uzer Coordinate System – UCS). Sistemele de coordonate carteziene noi (UCS) se capătă prin repoziţionarea şi reorientarea lor faţă de Sistemul de Coordonate Mondial (World Coordinate System – WCS). Controlul afişării UCS-ului este accesibil din: View DisplayUCS Icon Comanda permite : ON /OFF - afişarea sau eliminarea simbolului UCS-ului Origin / Noorigin - afişarea simbolului UCS în originea/în afara axelor de coordonate Properties - modificarea aspectului UCS-ului (stilului, grosimii, mărimii, culorii)

4. Modificarea sistemelor de coordonate ale utilizatorului UCS – propune diverse metode pentru definirea unui nou sistem; World – stabileşte un UCS identic cu cel al lumii; UCSPrevious– revenire la UCS-ul anterior; Face UCS– aliniază UCS-ul feţei selectate a unui solid; OBject– defineşte noul sistem asociat unui obiect 3D selectat; View – stabileşte planul XY al noului sistem de coordonate paralel cu ecranul; Origin–deplasează originea, lăsând neschimbate direcţiile axelor; Z Axis – deplasează originea în direcţia pozitivă a axei Z; 3 Point –indică trei puncte ne-colineare - originea, un punct pe axa X şi un punct pe axa Y; X,Y,Z– roteşte UCS-ul curent în jurul axei specificate; Apply – aplică setările UCS-ului curent unui viewport. • Posibilităţile de redeterminare a UCS-ului pot fi accesate din bara de instrumente UCS.

5. Vizualizarea staticã a obiectelor tridimensionale Pentru a obţine o proiecţie ortogonală sau izometrică se foloseşte bara View sau opţiunea 3DViewsa meniului View.

6. O serie de opţiuni de vizualizare sunt înserate în bara de instrumente Orbit Ele permit vizualizarea spaţială în timp real a unuia sau mai multor obiecte considerate ţinte staţionare de o cameră ce se deplasează în jurul ţintei. 1. Constrained Orbit roteşte camera de-a lungul planului XY sau axei Z 2.Free Orbitpermite rotirea în orice direcţie 3. Continuous Orbitlansează rotirea continuă Vizualizarea dinamicã a obiectelor tridimensionale

7. Comenzile barei Visual Styles permite colorarea şi nuanţarea obiectelor 2D Wierframe - modul prestabilit de afişare a obiectelor 2D şi 3D . Afişează liniile ce reprezintă marginile (carcasa) modelului. 3D Wierframe - suplimentar la modul precedent afişează o pictogramă umbrită a sistemului de coordonate în spaţiul tridimensional. Realistic - umbreşte obiectele aflate între feţele poligonale şi rotunjeşte muchiile. 3D Hidden - ascunde liniile aparţinând feţelor din spate. Conceptual– umbreşte obiectele şi netezeşte muchiile dintre feţe, contururile avînd aspect de de linii desenate cu creionul, iar culorile reprezintă o trecere de la culori calde la cele reci. Nuantarea ‚

8. Crearea obiectelor tridimensionale AutoCAD acceptă treitipuri de modelare spaţială: • 2. prin suprafeţe (surface) prin muchii (wireframe) • 3. prin solide (solid) Fiecare dintre aceste tipuri posedă tehnici de creare şi redactare specifice, de aceea nu se recomandă combinarea metodelor de modelare în cadrul unui proiect.

9. Modelarea Wireframe Însă entităţile2D pot fi plasate doar în plane paralele cu planul xOy curent. Pot fi utilizate o parte din comenzile de redactare 2D: Trim, Break, Extend, Fillet, Chamfer, Array, Move, Copy, etc. Linii spaţiale pot fi desenate doar cu comenzile Line, 3DPolylineşi Helix. Comenzile specifice redactării în spaţiul 3D sunt: 3D Move, 3D Rotate, 3D align, 3D Mirror, 3D Array Modelul de tip wireframe, numit şi cadrul de sârmă al unui obiect, reprezintă “scheletul” obiectului tridimensional. Acest model poate fi format din puncte, linii drepte şi curbe care reprezintă muchiile obiectului. Entităţile bidimensionale pot fi plasate în orice punct al spaţiului tridimensional.

10. ‚ Modelarea prin suprafete Modelarea prin suprafeţe este o metodă mai complexă de modelare, care defineşte atât muchiile obiectelor, cât şi feţele lor. Suprafeţele curbe sunt aproximate unor plane determinate de o reţea poligonală (spre deosebire de Mechanical Desktop care crează suprafeţe curbe adevărate). Modelele create prin suprafeţe permit ascunderea feţelor invizibile, umbrirea şi randarea (crearea imaginilor foto-realiste). Suprafeţele pot fi obţinute prin explodarea modelelor solide.

11. Modelarea solidelor Modelarea spaţială poate fi realizată dinamic, din primitive, prin operaţii booleene, sau prin combinarea acestora Metoda dinamică conţine: 1. extruziunea – translarea unei mulţimi de puncte de-a lungul unei traiectorii, cu sau fără unghi de înclinare 2.revoluţia – rotaţia unei mulţimi plane de puncte în jurul unei axe

12. Modelarea solidelorMetoda dinamicã Extrude extrudarea obiectului plan în direcţie normală, sau după o traiectorie, cu posibilitatea de a crea conicitate. Operaţia de extrudare poate fi aplicată numai obiectelor “închise” ca feţe plane 3D, polilinii închise, poligoane, cercuri, elipse, curbe spline închise, regiuni, etc. Command: _extrude Current wire frame density: ISOLINES=4 Select objects to extrude: 1 found Select objects to extrude: Specify height of extrusion or [Direction/Path/Taper angle] <15.3875>: P Select extrusion path or [Taper angle]: T Specify angle of taper for extrusion <0>: .2 Select extrusion path: Height of extrusion -înălţimea extrudării Direction -lungimea şi direcţia extrudării (prin indicarea 2 puncte) Path -traiectoria extrudării (linie dreaptă sau curbă 2D sau 3d) Taper angle -unghiul de îngustare a conturului

13. Modelarea solidelorMetoda dinamicã Revolve rotirea unui profil bidimensional închis, cu unghi de revoluţie cuprins între 0 şi 360°, în jurul unei axe. Profilul poate fi format din polilinii închise, cercuri, elipse poligoane, dreptunghiuri, regiuni, etc. Command: _revolve Current wire frame density: ISOLINES=4 Select objects to revolve: 1 found Select objects to revolve: Specify axis start point or define axis by [Object/X/Y/Z] <Object>: Specify axis endpoint: Specify angle of revolution or [STart angle] <360>: STart angle –unghiul de start Axis start / endpoint –puncte ce definesc axa de rotaţie Angle of revolution -unghiul de revoluţie

14. Modelarea solidelorUtilizarea primitivelor AutoCAD permite crearea primitivelor solide care pot constitui blocuri ale viitorului solid: Polysolid – polisolid; Box – paralelipiped; Wedge – pană; Cone – con; Sphere – sferă; Cylinder – cilindru; Torus – tor; Pyramide – piramidă sau trunchi de piramidă Lansarea poate fi efectuată prin: a) linia de comandă; b) meniu: Draw Modeling  … c) bara de instrumente Modeling

15. Polysolid Box Wedge Cone Sphere Cilinder Torus Pyramid Polysolidcreeazăpereţi cu grosime şi înălţime pornind de la un segment, o polilinie 2D, arc sau cerc; Command: _Polysolid Height = 10.0000, Width = 3.0000, Justification = Right Specify start point or [Object/Height/Width/Justify] <Object>: Specify next point or [Arc/Close/Undo]: A Specify endpoint of arc or [Close/Direction/Line/Second point/Undo]: Object – permite specificarea obiectului ce va fi convertit în polisolid Height/Width– specifică înălţimea/lăţimea polisolidului Justify– specifică poziţia polisolidului faţă de linia specificată Arc/Line– comută la construirea unui arc/inii Close – închide polisolidul cu un arc sau linie Direction/Second point– specifică direcţia/al doilea punct al arcului

16. Box Polysol Wedge Cone Sphere Cilinder Torus Pyramid Boxcreează un paralelipiped solid, definit prin 2 colţuri opuse ale bazei (situată într-un plan paralel cu planul xOy) şi înălţime (îndreptată în direcţia axei Oz) Command: _box Specify first corner or [Center]: Specify other corner or [Cube/Length]: Specify height or [2Point] <90.000>: First/Other corner – primul / alt colţ Center point – centrul bazei Cube – cub Length – lungimea (x) Width – lăţimea (y) Height – înălţimea prismei (h) Height Length Width

17. Box Polysolid Wedge Cone Sphere Cilinder Torus Pyramid Wedge creează un  solid 3D pentalateral cu o faţă înclinată de-a lungul axei X Algoritmul este identic cu algoritmul comenzii Box: Command: _wedge Specify first corner or [Center]: Specify length: Specify width: Specify height or [2Point] <13.8893>: Center point – centrul bazei Cube – cub Length – lungimea (x) Width – lăţimea (y) Height – înălţimea prismei (h) First/Other corner – primul / alt colţ Height Width Length

18. Box Polysolid Wedge Cone Sphere Cilinder Torus Pyramid Cone modelează conuri sau trunchiuri de conuri, de rotaţie sau eliptice. • Command: _cone • Specify center point of base or [3P/2P/Ttr/Elliptical]: • Specify base radius or [Diameter] <18.4608>: • Specify height or [2Point/Axis endpoint/Top radius] <60.0000>: t • Specify top radius <0.0000>: • Specify height or [2Point/Axis endpoint] <60.0000>: • Center point for base– centrul bazei • 3P/2P/Ttr – opţiuni de desenare a cercului bazei • Elliptical – con eliptic • Base radius – raza conului • Diameter – diametrul conului • Height – înalţimea conului • Axis endpoint– vârful conului

19. Box Polysolid Wedge Cone Sphere Cilinder Torus Pyramid

20. Modelarea solidelorUtilizarea primitivelor Command: _sphere Specify center point or [3P/2P/Ttr]: Specify radius or [Diameter] <7.0000>: Spheremodelează sfere Center point – centrul sferei Radius– raza Diameter – diametrul 3P/2P/Ttr – opţiuni de desenare a sferei (analogic cercului)

21. Box Polysolid Wedge Cone Sphere Cilinder Torus Pyramid

22. Modelarea solidelorUtilizarea primitivelor Command: _cylinder Specify center point of base or [3P/2P/Ttr/Elliptical]: Specify base radius or [Diameter] <37.0000>: Specify height or [2Point/Axis endpoint] <55.0000>: Cilindercreează cilindri de rotaţie şi cu bază eliptică Center point for base– centrul bazei 3P/2P/Ttr – opţiuni de desenare a cercului bazei Elliptical – cilindru cu baza eliptică Base radius – raza conului Diameter – diametrul conului Height – înalţimea conului Axis endpoint– vârful conului

23. Box Polysolid Wedge Cone Sphere Cilinder Torus Pyramid

24. Modelarea solidelorUtilizarea primitivelor Command: _torus Specify center point or [3P/2P/Ttr]: Specify radius or [Diameter] <18.3912>: 15 Specify tube radius or [2Point/Diameter] <23.8237>: 20 Torusmodelează toruri R <r Center point– centrul torului 3P/2P/Ttr – opţiuni de desenare a cercului bazei Radius – raza axei torului (R) Diameter – diametrul axei torului Tube radius – raza tubului torului (r) R <0 R > r

25. Box Polysolid Wedge Cone Sphere Cilinder Torus Pyramid

26. Modelarea solidelorUtilizarea primitivelor Command: _pyramid 4 sides Circumscribed Specify center point of base or [Edge/Sides]: s Enter number of sides <4>: 6 Specify center point of base or [Edge/Sides]: Specify base radius or [Inscribed] <186.3875>: Specify height or [2Point/Axis endpoint/Top radius] <-257.1568>: t Specify top radius <84.7408>: Specify height or [2Point/Axis endpoint] <257.1568>: Pyramideconstruieşte piramide şi trunchiuri de piramide Edge– muchia bazei Sides– numărul de laturi al poligonului regulat al bazei Top radius – raza cercului circumscris/înscris al bazeide sus

27. ‚ Modelarea solidelorOperatii booleene Solidele primitive şi solidele obţinute prin Extrude şi Revolve pot fi combinare prin intermediul operatorilor booleeni: 1) UNION – reuniune; 2) SUBTRACT – scădere; 3) INTERSECT – intersecţie; Lansarea poate fi efectuată prin: a) linia de comandă; b) meniu: ModifySolids Editings… c) barele de instrumente Modeling şiSolids Editings

28. ‚ Modelarea solidelorOperatii booleene Union uneşte mai multe solide distincte în unul Command: _union Select objects: 1 found Select objects: 1 found, 2 total

29. ‚ Modelarea solidelorOperatii booleene Subtract scade din prima mulţime de puncte pe cea de-a doua Command: _subtract Select solids and regions to subtract from .. Select objects: 1 found Select objects: Select solids and regions to subtract .. Select objects: 1 found

30. ‚ Modelarea solidelorOperatii booleene Intersect găseşte mulţimea comună de puncte a două sau mai multe entităţi. Command: _intersect Select objects: 1 found Select objects: 1 found, 2 total

31. ‚ ‚ Obtinerea proiectiilor 2D dupã modele 3D Draw  Modeling (Solids)  Setup  Drawing View Profile Comenzi specializate pentru crearea desenelor de execuţie:

32. ‚ ‚ Obtinerea proiectiilor 2D dupã modele 3D Command: _solview Regenerating layout. Enter an option [Ucs/Ortho/Auxiliary/Section]:u Enter an option [Named/World/?/Current] <Current>: Enter view scale <1>: Specify view center: Specify view center <specify viewport>: Specify first corner of viewport: Specify opposite corner of viewport: SOLView permite crearea automată a viewport-urilor mobile afişând vederi sau secţiuni ortogonale Ucs– restaurează sistemul de coordonate solicitat: Named/World/?/Current Ortho– permite crearea automată a vederii ortogonale indicând direcţia privirii Auxiliary– permite crearea automată a vederii auxiliare indicând 2 puncte ale planului auxiliar şi direcţia privirii Section– permite crearea automată secţiunii ortogonale prin indicarea a 2 puncte ale planului secant şi direcţia privirii

33. ‚ ‚ Obtinerea proiectiilor 2D dupã modele 3D Command: _soldraw Select viewports to draw.. Select objects: 1 found Select objects: 10 solids selected. SOLDraw permite generarea profilurilor în viewport-urile create prin selectarea contururilor viewport-urilor solicitate

34. ‚ ‚ Obtinerea proiectiilor 2D dupã modele 3D Command: _solprof Select objects: 1 found, 4 total Display hidden profile lines on separate layer? [Yes/No] <Y>: Project profile lines onto a plane? [Yes/No] <Y>: Delete tangential edges? [Yes/No] <Y>: Enter an option [?/Freeze/Thaw/Reset/Newfrz/Vpvisdflt]: _N Enter name(s) of new layers frozen in all viewports: PV-164 Enter an option [?/Freeze/Thaw/Reset/Newfrz/Vpvisdflt]: _T Enter layer name(s) to thaw: PV-164 SOLProf permite crearea unor imagini, formate din muchiile vizibile şi marginile suprafeţelor în vederea curentă

35. ‚ ‚ Obtinerea proiectiilor 2D dupã modele 3D Command: mvsetup Enter an option [Align/Create/Scale viewports/Options/Title block/Undo]: Align – aliniază viewport-urile create anterior pe orizontală (Horizontal), verticală (Vertical), sub un unghi (Angled), roteşte un obiect din viewport(Rotate) Create – permite anularea viewport-urilor selectate şi crearea unor viewport-uri noi Scale viewports– ajustează factorul de scalare al obiectelor viewport-urilor Options – permite alegerea stratului pentru indicator, stabilirea limitelor desenului, unităţilor de măsură Title– permite înserarea indicatoarelor din bibliotecă MVSETUP permite generarea profilurilor în viewport-urile create prin selectarea contururilor viewport-urilor solicitate