Типы геометрическихмоделей

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБAUTOCAD

Современный уровень программных и технических средств электронной вычислительной техники дает возможность перехода от традиционных, ручных методов конструирования и геометрического моделирования к новым информационным технологиям с использованием компьютеров, к созданию и использованию систем автоматизированного проектирования, к автоматической разработке конструкторской документации, удовлетворяющей стандартам ЕСКД.

AutoCAD – система автоматизированного проектирования, позволяющая в режиме диалога создавать двухмерные и трехмерные модели объектов, получать конструкторскую документацию, а также создавать программные модули на встроенных алгоритмических языках AutoLISP, VBА.

 

Основные принципымоделирования

Определение геометрическоймодели

Модель физического объекта это набор информации достаточный для имитации этого объекта. Геометрическая модель - это совокупность сведений, достаточных для имитации геометрической формы физического объекта. Чем точнее геометрическая модель, тем более она приближена к истинной форме объекта.

Информация с помощью каких-либо программных и технических средств вводится в компьютер и в дальнейшем может быть использована для получения чертежей модели (объекта) на экране и любом другом носителе. Геометрическая модель может быть как двухмерная, так и трехмерная. Чертеж это графическое представление модели.

Типы геометрическихмоделей

В зависимости от конструктивных элементов, составляющих модель, они могут быть следующихтипов:

каркасные; поверхностные; твердотельные.

Рассмотрим их более подробно.

1. Каркасная модель представляет собой описание физического объекта, состоящее из точек, отрезков и кривых, описывающих кромки объекта (рис.1.1). Поскольку каждый из составляющих такую модель элементов должен рисоваться независимо от других, затраты времени на моделирование часто бывают велики. С помощью этой модели можно представить в пространстве только ограниченный класс физических объектов, в которых аппроксимирующие поверхности преимущественно являются плоскостями. На основе этой модели можно, например, получить, проекции физического объекта на чертеже, но нет гарантий, что изображение будет грамотным, а для автоматического анализа видимости линий в модели недостаточно информации (рис.1.1).

 

 

 

Рис.1.1 Пример каркасно-точечной модели.

2. Поверхностная модель- это модель, в которой физические объекты описаны ограничивающими поверхностями. Причем ограничивающие поверхности могут быть как в виде плоских многоугольников (отдельных граней), так и в виде поверхностей второго порядка, в том числе аналитически не описываемых. Эти поверхности в AutoCAD, в конечном счете, независимо от способа задания их пользователем, представляются набором граней - полигонов. Таким образом, процесс моделирования заключается в аппроксимации поверхности физического объекта многогранником, в котором гранями являются простейшие многоугольники. С помощью такой модели можно описать физический объект с формой любой степени сложности за счет уменьшения площади граней, что приводит к уменьшению отклонений от действительной его формы (рис.1.2).

 

Рис.1.2 Пример поверхностной модели

3. В основу создания твердотельной модели положен принцип выделения части пространства. Это достигается формированием модели из элементарных геометрических объектов с применением операций объединения, вычитания и пересечения этих объектов, вращением контура или его «выдавливанием», а также другими методами (рис. 1.3).

Рис.1.3 Пример твердотельной модели

Как очевидно, на плоскости могут использоваться только каркасные модели, а также отдельные геометрические объекты, являющие частью плоскости, так называемые области. Остальные типы моделей используются в пространственном моделировании.

 

Основные методыработы

Общая схема работы в AutoCAD делиться на следующие этапы: настройка пакета (если необходимо);

создание модели объекта (в пространстве модели); создание документации (в пространстве листа).

Настройка пакета будет рассмотрена ниже (раздел 2.1).

 

 

Создание модели осуществляется с помощью команд рисования и редактирования (главы 5, 6, 7).

Получение документации будет описано в главе 8. В AutoCAD имеются две рабочие среды для работы:

пространство        модели  (здесь  осуществляется                           непосредственно моделирование физического объекта с помощью командпакета);

пространство       листа (здесь  оформляется документация                           путем формирования компоновочныхлистов).

В зависимости от конечного вида документации могут быть следующие схемы работы в AutoCAD.

Создание чертежей с одним видом.

Если чертеж в конечном виде (на бумаге) представляет собой один вид модели (или одну проекцию трехмерной модели), то можно работать только в пространстве модели. Тогда вывод на печать происходит из пространства модели. Это обычный метод создания двухмерных чертежей. При использовании данного способа работы геометрические объекты моделируются в масштабе 1:1, а текст, размеры и аннотации - в том масштабе, который будет соответствовать печатной версиичертежа.

Создание чертежей с несколькими видами

Если чертеж в конечном виде (на бумаге) представляет собой несколько видов с разными масштабами или несколько проекций трехмерной модели, то после моделирования в пространстве модели необходимо перейти в пространство листа и оформить с помощью специальных команд лист для печати, возможно даже не один. Пространство листа - это среда (набор листов компоновок), в которой можно задавать формат, добавлять основную надпись, отображать различные виды модели, наносить размеры и примечания к чертежу ит.д.