Основы работы в среде AutoCAD
Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Основы работы в среде AutoCAD





Компьютерная графика

Учебное пособие

Санкт-Петербург


Содержание

1. AutoCAD.. 3

1.1. Основы работы в среде AutoCAD.. 4

1.2. Построение чертежа по 3D-технологии. 10

1.3. Лабораторная работа №1. 15

1.4. Типовые соединения деталей. 19

1.5. Виды изделий и конструкторских документов. 27

1.6. Лабораторная работа №2. 32

2. 3ds Max. 34

2.1. Объекты в 3ds Max. 39

2.2. Методы преобразования геометрических объектов. 45

2.3. Лабораторная работа №3. 48

2.4. Лофтинговое моделирование. 50

2.5. Деформация моделей, построенных методом лофтинга. 53

2.6. Лабораторная работа №4. 56

2.7. Сетчатые оболочки. 58

2.8. Редактирование сетчатых оболочек. 61

2.9. Лабораторная работа №5. 66

2.10. Источники света. 67

2.11. Съемочные Камеры.. 70

2.12. Материалы.. 75

2.13. Лабораторная работа №6. 80

2.14. Анимация. 82

2.15. Движение объектов по заданному пути. 86

2.16. Лабораторная работа №7. 88

3. Графическое программирование. 90

3.1. Описание набора драйверов DirectX.. 90

3.2. Описание графической системы OpenGL. 93

3.3. Основы OpenGL. 96

3.4. Рисование геометрических объектов. 102

3.5. Лабораторная работа №8. 107

Список литературы.. 110

 


AutoCAD

AutoCAD — наиболее распространенная в мире система автоматизированного проектирования и выпуска рабочей конструкторской и проектной документации. С его помощью создаются двумерные и трехмерные проекты различной степени сложности в области архитектуры и строительства, машиностроения, геодезии и т.д. Формат хранения данных AutoCAD де-факто признан международным стандартом хранения и передачи проектной документации.

Основным достоинством AutoCAD является доступность для создания на его базе мощных специализированных расчетно-графических пакетов. Autodesk выпускает две основных линейки продуктов, предназначенных для архитекторов (Autodesk Architectural Desktop) и машиностроителей (Autodesk Mechanical Desktop). Все эти продукты используют AutoCAD как основу.



Первая версия MicroCAD (прототипа AutoCAD) была выпущена 25 августа 1982 года. Этот день считается датой выхода первого продукта компании Autodesk.


Основы работы в среде AutoCAD

Строка состояния

Строка состояния (рис. 1.1) отображает теку­щие координаты курсора и содержит кнопки включения/выключения режимов черчения:

· SNAP - Snap Mode (Шаговая привязка) - включение и выключение шаговой привязки курсора;

· GRID - Grid Display (Отображение сетки) - включение и выклю­чение сетки;

· ORTHO - Ortho Mode (Режим «Орто») - включение и выключе­ние ортогонального режима;

· POLAR - Polar Tracking (Полярное отслеживание) - вклю­чение и выключение режима полярного отслеживания;

· OSNAP - Object Snap (Объектная привязка) - включение и выключение режимов объектной привязки;

· OTRACK - Object Snap Tracking (Отслеживание при объект­ной привязке) - включение и выключение режима отслеживания при объектной привязке;

· MODEL/PAPER - Model or Paper space (Пространство модели или листа) - переключение из пространства модели в пространство листа;

· LWT - Show/Hide Lineweight (Отображение линий в соответствии с весами) - включение и выключение режима отображения линий в соответствии с весами (толщинами).

Рис. 1.1. Строка состояния

Использование объектной привязки позволяет сократить время работы над чертежом, так как в ряде случаев отпадает необходимости ручного ввода координат, необходимо лишь указать курсором на уже существующую точку, принадлежащую какому-либо объекту.


Окно командных строк

Окно «Command Line» (Командная строка, рис. 1.2) обычно расположено над строкой состояния и служит для ввода команд и вывода подсказок и сообщений AutoCAD. На рис. 1.2 приведен пример создания клина (инструмент «Wedge» панели инструментов «Solids») с помощью командной строки. Его можно задать путем указания двух противоположных вершин основания и высоты, либо одной вершины, длины, высоты и ширины (для клина, вписанного в куб, – вершины и значения стороны). При перечислении параметры задаются через запятую. Разделитель целой и дробной части – точка.

Рис. 1.2. Окно командных строк

 

Системы координат

В AutoCAD существуют две системы координат: мировая система координат World Coordinate System (WCS) и пользовательская система координат User Coordinate System (UCS). Активна только одна система координат, которую принято называть теку­щей. В ней координаты определяются любым доступным способом.

Основное отличие мировой системы координат от пользователь­ской заключается в том, что мировая система координат может быть только одна (для каждого пространства модели и листа), и она неподвижна. Применение пользовательской системы координат не имеет практически никаких ограничений. Она может быть расположена в любой точке пространства под любым углом к мировой системе координат. Это обусловлено тем, что проще выровнять си­стему координат с существующим геометрическим объектом, чем определять точное размещение точки в трехмерном пространстве.

Для работы с системами координат служит панель «UCS» (рис. 1.3). С ее помощью можно, к примеру, перейти от пользовательской системы координат к мировой (кнопка «World UCS») или выровнять систему координат по произвольному объекту (кнопка «Object UCS»).

Рис. 1.3. Панель инструментов «UCS»

 

Типовые виды на объекты

Для представления модели в различных видах служит панель инструментов «View» (Вид, рис. 1.4). Она позволяет представить модель как в шести стандартных видах, так и в четырех изометрических.

Рис. 1.4. Панель инструментов «View»

 

Панель свойств объектов

Панель «Properties» (Свойства, рис. 1.10) предназначена для установки параметров линий.

Рис. 1.10. Панель свойств объектов

 


Пример построения чертежа

1) Создадим новый документ в среде AutoCAD. Зададим формат и настроим параметры[1] чертежа без построения основной.

2) Перейдем в пространство модели (строка состояния, пункт «MODEL» - рис. 1.1).

3) С помощью простых графических примитивов и операций над ними построим пространственную модель представленной на рис. 1.11 детали.

Рис. 1.11. Аксонометрическая проекция детали

Для этого построим два параллелограмма и окружность. Применим к окружности инструмент «Extrude» (Выдавливание, панель «Solids»). Далее вычтем из большего параллелограмма меньший и получившийся цилиндр. Для вычитания одного объекта из другого необходимо выбрать инструмент «Subtract» панели «Solids Editing», указать уменьшаемый объект, подтвердить свой выбор нажатием кнопки «Enter», указать вычитаемый объект, подтвердить выбор.

Этапы выполнения преобразований над объектами представлены на рис. 1.12.

Рис. 1.12. Этапы построения трехмерной модели детали

 

Переход от каркасной модели к объемной можно осуществить с помощью запрета отображения невидимых в текущей проекции линий: кнопка «Hide» на панели «Render». Отключение показа зигзагообразных линий на криволинейных поверхностях производится установкой значения системной переменной DISPSILH[2] равным 1 (пункт меню «Tools» ð «Options» ð «Display» ð секция «Display performance» ð флаговая кнопка «Show silhouettes in wireframe»).

4) Проставим размеры детали (используя панель «Dimension», рис. 1.8) и осевые линии. Тип и масштаб линии можно изменить с помощью панели ее свойств. В случае если необходимый тип в выпадающем списке отсутствует, его можно добавить (панель «Properties», рис. 1.10 ð «Linetype Control» ð «Other» ð «Load…» ð «Center2»).

На рис. 1.13 приведен результат выполнения вышеописанных преобразований.

Рис. 1.13. Аксонометрическая проекция детали

 

5) Создадим новый лист (пункт меню «Insert» ð «Layout»), зададим его параметры и добавим в него основную рамку и угловой штамп. Формат листа и рамки выбирается в зависимости от размеров детали.

6) Построим на созданном в листе три проекции детали, а также ее аксонометрический вид.

Для этого создадим четыре видовых экрана[3] (пункт меню «View» ð «Viewport» ð «Named Viewport»). На рис. 1.14 приведен пример выбора параметров их создания. После нажатия кнопки «OK» необходимо задать область построения видовых экранов.

Рис. 1.14. Панель настройки параметров создания видовых экранов

 

После создания видовых экранов и настройки параметров отображения проекций (масштаба, скрытия линий) построение модели детали завершено (рис 1.15).


 

Рис. 1.15. Итоговый чертеж модели детали


1.3.Лабораторная работа №1

Цель работы: Знакомство со средой автоматизированного проектирования AutoCAD. Изучение основ построения чертежа по 3D-технологии и автоматического построения видов модели.

 

Отчет по работе должен включать в себя следующие разделы:

Техническое задание

Построение трех видов детали и чертежа детали в аксонометрии с проставлением размеров и осевых линий по наглядному аксонометрическому изображению. Добавление в чертеж основной рамки и углового штампа необходимого формата.

Анализ решаемой задачи

Проведение анализа:

· Детали на предмет требующихся для создания ее чертежа примитивов;

· Размеров детали с целью выбора формата чертежа.

Выполнение задания

· Перечисление используемых инструментов среды проектирования AutoCAD;

· Описание этапов выполнения работы, возникших замечаний, затруднений.

Результаты работы

Изображения детали - в трех видах и в аксонометрической проекции с нанесением размеров, осевых линий, основной рамки и углового штампа.

Выводы по работе


Варианты заданий

1. 2.
3. 4.
5. 6.
7. 8.
9. 10.  
11. 12.  
13. 14.  
15. 16.  
17. 18.  
19. 20.  
21. 22.  
23. 24.  

Типовые соединения деталей

Для сборки из деталей какого-либо изделия их нужно оп­ределенным образом соединить. Соединения, многократно встречающиеся в механизмах машин, называют типовыми. Они разделяются на разъемные и неразъемные (табл. 1.2). Разъемные соединения позволяют выполнить сборку и разборку изделия без разрушения деталей. Разборку неразъемных соединений можно произвести только с частичным разрушением некоторых деталей, входящих в соединение.

Таблица 1.2. Классификация типовых соединений деталей

Типовые соединения деталей
Разъемные Неразъемные
Резьбовые Нерезьбовые Клепаные
Болтовые Шпоночные Сварные
Шпилечные Штифтовые Паяные
Винтовые   Клееные
Трубные   Сшивные

Любое соединение является сборочным, так как оно состоит из нескольких деталей. Чертеж соединения — сборочный чертеж — требует соблюдения определенных правил, условностей и упрощений, уста­новленных ГОСТами (государственными стандартами). ГОСТом опреде­лены форма, размеры и условные обозначения деталей, входящих в соединения. Стандартизация дает возможность взаимозаменяемости деталей, то есть детали, соответствующие стандартам, могут быть заменены анало­гичными. Сборочный чертеж рассматривают совместно со спецификацией.

Спецификация — таблица, содержащая перечень составных частей сборочной единицы. На сборочном чертеже каждой детали в соответствии со спецификацией присваивается порядковый номер, который называется позицией. Номера позиций пишутся на полке линии-выноски, которая заканчивается точкой на изображении детали. Их группируют в колонку или строчку по одной линии. На сборочных чертежах болты, шпильки, винты, гайки, шайбы, шпонки, штифты, заклепки в продольном разрезе показываются не рассеченными.

 

Болтовое соединение

Рис. 1.19 Болтовое соединение – наиболее целесообразный тип соединения, обеспечивающий быстрый монтаж (сборку) и демонтаж (разборку) двух относительно тонких деталей. В его состав входят две соединяемые детали и болтовой комплект (рис. 1.19), состоящий из болта, гайки и шайбы. Болт – цилиндрический стержень, имеющий на одном конце резьбу под гайку, на другом – головку в форме шестиугольной призмы (рис. 1.20). Рабочая длина болта – длина цилиндрического стержня без головки, так как головка болта служит упором, к которому посредством гайки притягиваются (прижимаются) соединяемые детали. Резьбовой конец болта называют стяжным, так как он стягивается или затягивается гайкой. Условное обозначение болта: «Болт М 12 ´ 60», где 12 – наружный диаметр метрической резьбы с крупным шагом, 60 – длина болта в мм.
Рис. 1.20
Рис. 1.21 Гайка – деталь со сквозным отверстием, имеющим резьбу, используемая для навинчивания на стержень болта с такой же резьбой (рис. 1.21). Условное обозначение гайки: «Гайка М 12», где 12 – наружный диаметр метрической резьбы с крупным шагом.
Рис. 1.22 Шайба – изделие сравнительно малой толщины, не имеющее резьбы, закладываемое под гайку или головку болта (рис. 1.22). Отверстие в шайбе немного больше диаметра стержня, на который она надевается. С помощью шайб предохраняют соединяемые детали от повреждений. Условное обозначение шайбы: «Шайба 12», где 12 – диаметр стержня болта под шайбу.

Шпилечное соединение

Рис. 1.23 Шпилечное соединение – соединение, обеспечивающее быстрый монтаж и демонтаж соединяемых деталей, одной – относительно тонкой, другой – массивной. Шпильки применяют вместо болтов, когда нет места для головки болта или нецелесообразна установка длинного болта при значительной толщине одной из соединяемых деталей. В шпилечное соединение входят две соединяемые детали и шпилечный комплект (рис. 1.23) состоящий из шпильки, гайки, шайбы.
Рис. 1.24 Шпилька – цилиндрический стержень с резьбой на двух концах. Один из концов, стяжной, – под гайку. Другой, посадочный, – "сажается", ввинчивается в гнездо детали (рис. 1.24). Рабочая длина шпильки – длина цилиндрического стержня без посадочного конца. Длина посадочного конца шпильки зависит от ее диаметра и материала детали, в отверстие которой ввинчивается шпилька: · l1 = d ГОСТ 22032–76 – сталь, бронза, латунь и т.п.; · l1 = 1,25d ГОСТ 22034–76 – ковкий и серый чугун; · l1 = 2d ГОСТ 22038–76 – легкие сплавы.
Шпилька ввинчивается в соединяемую деталь на всю длину посадочного конца. Условное обозначение шпильки: «Шпилька М 16 ´ 120», где 16 – наружный диаметр метрической резьбы с крупным шагом, 120 – рабочая длина шпильки в мм.

 


Заполнение спецификации

Спецификация (пример на рис. 1.26) содержит перечень всех составных частей, входящих в данное специфицируемое изделие, а также конструкторские докумен­ты, относящиеся к нему и его неспецифицируемым составным частям. Форму и порядок заполнения спецификации устанавливает ГОСТ 2.106-96.

Графы спецификации заполняют в следующем порядке:

· Документация;

· Комплексы;

· Сборочные единицы;

· Детали;

· Стандартные изделия;

· Прочие изделия;

· Материалы;

· Комплекты.

Наличие тех или иных разделов определяется составом специфицируемого изделия. Наименование каждого раздела указывают в виде заголовка в графе "Наименование" и подчеркивают.


 

 
    Ф-Т   ЗОНА   ПОЗ   ОБОЗНАЧЕНИЕ   НАИМЕНОВАНИЕ   КОЛ.   ПРИМЕЧАНИЕ    
          Документация      
  А4     ПГПУ.308145.001 ВО Чертеж общего вида      
                 
          Детали      
        Деталь    
        Деталь    
                 
          Стандартные изделия      
        Болт М <d> ´ <l>    
        Гайка М <d>    
        Шайба М <d>    
                 
                 
                 
                 
                 
                   
     
               
            ПГПУ.308145.001  
  ИЗМ. Л № ДОКУМ ПОДП. ДАТА    
  РАЗРАБ.         ЛИТ. Л Л-В  
  ПРОВ.                
          Болтовое соединение    
  Н.КОНТР.            
  УТВ.            
             
  ИНВ № ПОДЛ ПОДП И ДАТА ВЗАМ ИНВ № ИНВ № ДУБЛ ПОДП И ДАТА  
              Формат А4  
                                             

Рис. 1.26. Пример заполнения спецификации

 


Лабораторная работа №2

Цель работы: Знакомство с типовыми соединениями деталей и средствами создания их чертежей в среде автоматизированного проектирования AutoCAD. Составление сопроводительной документации в соответствии с единым стандартом конструкторской документации (ЕСКД).

 

Отчет по работе должен включать в себя следующие разделы:

Техническое задание

Построение чертежа болтового (шпилечного) соединения и заполнение спецификации на него.

Анализ решаемой задачи

Проведение анализа:

· Определение относительных размеров по расчетным формулам для построения чертежа болтового (шпилечного) соединения;

· Проведение предпроектного анализа болтового (шпилечного) соединения (выбор масштаба, определение количества слоев для проектирования, состава графических примитивов, способов изображения и модификации составных частей соединения).

Выполнение задания

Построение чертежа болтового соединения в двух видах (фронтального и вида сверху) по следующему алгоритму:

· Изображение соединяемых деталей (материал деталей – сталь, размеры деталей выбираются исходя из размеров болта/шпильки);

· Вычерчивание болта (шпильки);

· Вычерчивание шайбы;

· Вычерчивание гайки;

· Нанесение номеров позиций, обводка чертежа;

· Заполнение спецификации.

 

Результаты работы

Изображения детали - в двух видах с нанесением размеров, осевых линий, основной рамки и углового штампа.

Выводы по работе

Варианты заданий

Болтовое соединение Шпилечное соединение
1. Болт М12 ´ 50 2. Шпилька М10 ´ 40
3. Болт М12 ´ 65 4. Шпилька М10 ´ 55
5. Болт М12 ´ 90 6. Шпилька М10 ´ 70
7. Болт М16 ´ 40 8. Шпилька М12 ´ 40
9. Болт М16 ´ 55 10. Шпилька М12 ´ 50
11. Болт М16 ´ 70 12. Шпилька М12 ´ 60
13. Болт М16 ´ 80 14. Шпилька М12 ´ 70
15. Болт М16 ´ 90 16. Шпилька М16 ´ 55
17. Болт М20 ´ 60 18. Шпилька М16 ´ 75
19. Болт М20 ´ 70 20. Шпилька М16 ´ 90
21. Болт М20 ´ 80 22. Шпилька М16 ´ 100
23. Болт М20 ´ 90 24. Шпилька М16 ´ 110
25. Болт М24 ´ 75 26. Шпилька М16 ´ 120
27. Болт М24 ´ 90 28. Шпилька М20 ´ 65
29. Болт М24 ´ 100 30. Шпилька М20 ´ 80
31. Болт М30 ´ 75 32. Шпилька М20 ´ 90
33. Болт М30 ´ 100 34. Шпилька М20 ´ 100
35. Болт М36 ´ 90 36. Шпилька М20 ´ 120

 


Ds Max

Программный пакет для трехмерного моделирования 3ds Max компании Autodesk появился в 1996 году, его прототипом являлось DOS-приложение 3D Studio (рис. 2.1). Разработка началась в 1993 году с образования отделения Kinetix компании Autodesk. Позднее Autodesk объединила Kinetix с Discreet Logic и сформировала отдел Autodesk & Media Entertainment. Через три с лишним года был представлен новый пакет для работы с графикой, отличавшийся от предыдущих версий интерактивным 32-разрядным интерфейсом, программа лишилась характерных для DOS ограничений, кроме того, максимально расширились возможности пакета.

Рис. 2.1. Окно приложения 3D Studio

 

В настоящее время 3ds Max является одной из самых известных систем в области компьютерной графики на платформе Windows. Этот программный пакет предназначен для выполнения задач 3D-моделирования, анимации, визуализации, создания спецэффектов, пост­производства и дизайна. В результате работы программы создаются статические сцены, состоящие из определенного набора геометрических объектов, которые являются трехмерными, то есть описываются тремя координатами. Четвертое измерение - время присутствует только в динамических сценах или сценах, использующих анимацию. Любая сцена формируется с использованием стандартного алгоритма, который укрупненно может быть описан следующим образом:

· Создание геометрии;

· Отладка источников света, съемочных камер и материалов;

· Настройка анимации;

· Визуализация.

Конечным результатом, завершающим работу над статической трехмерной сценой, является графический файл изображения. Динамическая сцена дает на выходе анимационную последовательность, где каждый кадр отражает изменения, происходившие с объектами сцены.

Кратко остановимся на основных возможностях программного пакета 3ds Max:

 

Архитектура

· поддержка скриптов ядром системы;

· аппаратные ускорители OpenGL и Direct3D обеспечивают работу с интерактивными графическими видовыми экранами;

· процедурное моделирование обеспечивает возможность сохранения промежуточных решений;

· сформированные зависимости могут включать ссылки на конкретные материалы, текстуры и параметры управления анимацией.

 


Материалы и текстуры

· возможность комбинирования неограниченного количества текстур для создания нужного материала;

· комплект инструментов для закраски включает анизотропную, металлическую, многослойную и многие другие способы обработки текстур;

· возможность окрашивания, подсветки или определения характеристик вершин, исходя из освещения сцены и закраски;

· возможность манипулирования вершинами текстур с помощью инструмента UVW Unwrap.

 

Моделирование

· набор 2D- и 3D- параметрических примитивов, которые можно конвертировать в другую базовую геометрию;

· набор инструментов для процедурного и интерактивного моделирования сплайнов, полигональных сеток, частей поверхностей Безье и реляционных NURBS- поверхностей;

· набор средств для моделирования сеток, работы с вершинами, ребрами, гранями и полигонами;

· встроенная система для создания частиц позволяет моделировать их соударение, падение снега, распыление жидкости, образование пузырьков, вспышки с учетом динамических реакций и столкновений с объектами.

 

Анимация

· управление анимацией может выполняться послойно, смешанно, через скрипты или связи;

· возможность включения в управление анимацией реакций на события, блоков для повторного использования анимационных клипов в нелинейном режиме, выражений для установления динамических зависимостей между параметрами анимации;

· визуальный контроль каждого параметра анимации с дополнительным фильтром, что обеспечивает включение только необходимых данных;

· расширенные опции для распределения ключей (на основе функции Безье, сокращения ключевых кадров, синхронизации звука, постоянной скорости, текстовых надписей, временных меток), возможность их редактирования с контролем времени, рандомизация ключей, их сдвиг и масштабирование для точного позиционирования;

· динамика твердого тела для сталкивающихся и скользящих объектов.

 

Источники света

· различные типы источников света - равнонаправленный, открытый и направленный прожектор, открытый и направленный источник со встроенными закрасками с регулируемыми цветом и интенсивностью, позволяют получать проецируемые изображения, обеспечивают контрастность, мягкое изображение краев, ослабление и затухание;

· возможность интерактивного задания свечения, вспышек, полос и световых бликов.

 

Камеры

· неограниченное число камер стандартных типов, предусмотрена возможность использования пользовательских настроек;

· интерактивная плоскость отсечения, выбор поля съемки, наложение сетки, орбитальное вращение, зуммирование с вращением, зуммирование и покадровое отображение;

· точное выравнивание по горизонтали, вертикали или диагонали пространственного вида и поддержка ортогонального проецирования;

· обширная глубина резкости изображаемого пространства и управление размытостью объекта также включают режим предварительного просмотра в области просмотра для ускорения итерационного процесса.

 

Расширяемость

· открытая архитектура позволяет использовать любые близкие плагины;

· входящий в комплект поставки Software Developer’s Kit (SDK) позволяет разработчикам создавать собственные приложения.

 

Встроенные классы

· типы объектов: основные классы 2D- и 3D- геометрии, параметрические объекты, частицы, анимационные системы;

· функции анимации: управление параметрами, моделями и системами, “захват” движения, утилиты, звук, манипулирование соотношением ключ/время;

· видеосистема: слой, композиция, трансформация, однопроходный режим, ввод/вывод изображений и интерактивное тонирование;

· тонирование: высокое качество изображения, сглаживание, закраска, дискретизация, среды, источники света, камеры, материалы, 2D- или 3D- процедурные, составные или явно заданные текстуры;

· файлы ввода/вывода: геометрия, сцена, растровое изображение, видеосигнал, шрифты.

 

Разработка скриптов

· объектно-ориентированный язык скриптов MAXScript воспроизводит SDK и имеет доступ к встроенным параметрам;

· скрипты обеспечивают "бесшовный" интерфейс: их можно загружать, запускать при старте или внедрять в файлы;

· динамическая запись макросов образует короткие скрипты с синтаксисом MAXScript в относительном или явном режиме.

 

Объекты в 3ds Max

Окно 3ds Max (рис. 2.2) содержит окна проекций, в каждом из которых по­казана трехмерная сцена со своей точки. Окно проекции, в котором на данный момент ведется работа, подсвечивается желтым цветом и называется активным. Активное окно можно развернуть во весь экран при помощи кнопки «Maximize Viewport Toggle» (Увеличение окна проекции до размеров экрана) в правом нижнем углу окна 3ds Max.

В правой части окна расположена Command Panel (Командная панель) (рис. 2.3), которая содержит настройки всех объектов сцены, а также параметры многих опе­раций, используемых в работе. При помощи командной панели можно создавать объекты и управлять ими.

Рис. 2.2. Главное окно 3ds Max

 

Рис. 2.3. Окно «Command Panel»

Термин объект (object) в 3ds Max относится к любым элементам виртуального трехмерного мира, которые могут включаться в состав сцен и к которым могут применяться преобразования и модификаторы. Они делятся на категории, разновидности и типы. Всего имеется семь категорий объектов: Geometry (Геометрия), Shapes (Формы), Lights (Источники света), Cameras (Камеры), Helpers (Вспомогательные объекты), Space Warps (Объемные деформации) и Systems (Системы), а также четыре отдельных типа объектов, не относящихся к данным категориям и называемых редактируемыми: Editable Spline (Редактируемый сплайн), Editable Patch (Редактируемый кусок), Editable Poly (Редактируемая полисетка) и Editable Mesh (Редактируемая сетка). За исключением объектов этих четырех типов, все остальные объекты являются параметрическими, то есть при создании приобретают определенный набор характеристических параметров, таких как координаты положения объекта, его размеры по длине, ширине и высоте, число сегментов или сторон и т. п. Эти параметры в дальнейшем можно легко изменять.

Ниже приводится классификация основных объектов 3ds Max. Число типов используемых объектов может увеличиваться за счет применения модулей расширения.

 

Объекты категории Geometry

В категорию Geometry (Геометрия) входят объекты, предназначенные для построения геометрической модели трехмерной сцены и подразделяемые на следующие разновидности:

· Standard Primitives (Стандартные примитивы) — это трехмерные тела правильной геометрической формы, такие как параллелепипед, сфера или тор. В число стандартных примитивов исторически входит также объект, представляющий собой чайник с носиком, ручкой и крышкой (рис. 2.4);

Рис. 2.4. Объекты класса «Standard Primitives»

 

· Extended Primitives (Улучшенные примитивы) — это также трехмерные тела, но обладающие несколько более сложной формой и характеризуемые большим числом параметров, чем стандартные примитивы. К их числу относятся такие объекты, как параллелепипед, цилиндр с фаской, многогранник, тороидальный узел и т. п.;

· Compound Objects (Составные объекты) — это трехмерные тела, составленные из нескольких простых объектов, как правило, объектов-примитивов (на рис. 2.5 приведен пример составного объекта, полученного с использованием булевых функций). В данную разновидность входят также объекты типа Loft (Лофтинговый) — трехмерные тела, которые строятся методом лофтинга, то есть путем формирования оболочки по опорным сечениям, расставляемым вдоль заданной траектории;

 

Рис. 2.5. Пример составного объекта

· Particle Systems (Системы частиц) — это источники множества мелких двухмерных или трехмерных частиц, призванных имитировать такие природные объекты, как пыль, дым, снег, брызги воды, воздушные пузырьки или искры огня;

· Patch Grids (Сетки кусков) — это поверхности, состоящие из кусков Безье и создаваемые изначально как фрагменты плоскости прямоугольной формы. В дальнейшем форма и кривизна таких поверхностей могут регулироваться за счет манипулирования управляющими точками. С помощью сеток кусков Безье удобно моделировать поверхности с плавно меняющейся кривизной;

· NURBS Surfaces (NURBS-поверхности) — это поверхности, форма которых описывается неоднородными рациональными B-сплайнами (Non-Uniform Rational B-Splines — NURBS). В зависимости от типа NURBS-поверхностей они или проходят через все точки, заданные в пространстве сцены, или плавно огибают их. Такие поверхности наилучшим образом подходят для моделирования объектов сложной формы, свойственных живой и неживой природе;

· Dynamics Objects (Динамические объекты) — это специфическая разновидность стандартных объектов, позволяющая с легкостью моделировать два типа механических устройств: пружины и амортизаторы. Эти объекты не просто похожи на свои реальные прототипы по виду — при анимации они физически правдоподобно реагируют на действующие на них воображаемые силы.

 

Лабораторная работа №3

Цель работы: овладение методами создания и преобразования геометрических объектов (выделение, группировка, создание копий, экземпляров и подобий, перемещение, поворот и масштабирование, выравнивание); овладение методиками обеспечения точного моделирования в с









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.