AutoCad =
R14.0
[ Prednáška č.6 ]
Kreslenie v 3D
Zobrazenie objektu v troch rozmer= och napomáha k vytvoreniu predstavy o jeho tvare a často sa týmto zobrazením ovplyvňuje aj celková koncepcia návrhu.
Ďalšou výhodou kresle= nia v troch rozmeroch je aj to, že z 3D modelu môžeme odvodiť 2D výkresy, čo v prípade použitia štandardných 2D kresliacich techník v určitých prípadoch môže byť časovo náročné. Napríklad, ak vytvorí= me v 3D priestore mechanickú súčiastku, tak veľmi jednod= ucho odvodíme jej nárys, pôdorys a bokorys.
V AutoCade existuje niekoľko možností ako kresliť v 3D alebo vytvoriť ilúziu trojrozmerného priestoru pomocou zobrazení a projekcií.
Modelový a výkresový priestor=
Skôr ako prejdeme k pr&aacu= te;ci v 3D objasníme si niekoľko základných pojmov AutoCadu, ktoré sa využívajú pri práci s výkresom.
AutoCad umožňuje pracova#= 7; na výkrese buď v modelovom, alebo výkresovom priestore. Väčšina práce na výkrese sa odohráva v modelovom priestore. V tomto priestore môžeme vytvárať, modifikovať a spracovávať 2D alebo 3= D modely reálnych objektov. Staršie verzie AutoCadu mali len modelov&yac= ute; priestor. Výkresový priestor sa používa na zobraz= enie niekoľkých pohľadov na navrhovaný model, vytvorenie pomenovaní a informačných textov výkresu, ktoré nie sú potrebné pri práci s modelom. Každý pohľad môže zobraziť rozličné časti modelu alebo modelového priestoru a správa sa ako samostatná virtuálna obrazovka. Viditeľnosť hladín je riadená samostatne pre každé okno, čo umožňuje zobraziť rôzne verzie tej istej oblasti. Výrezy je možné presúva= ť, kopírovať a škálovať. Ak sa však kreslí niečo vo výkresovom priestore, nestane sa to súčasťou modelového priestoru. Môž= e to však byť zobrazené.
Prepínanie medzi výkresovým a modelovým priestorom umožň= uje systémová premenná TILEMODE. Ak je nastaven&aac= ute; hodnota 0 (vypnutá) potom je aktivovaný výkresov&yacut= e; priestor. Ak je nastavená hodnota 1 (zapnutá) potom sa pracuje v modelovom priestore. Stav tejto premennej možno zistiť a zmeniť v spodnej lište AutoCadu, kde je označená textom TILE alebo pomocou menu Viev/Model(Pa= per) Space. V prípade, že je však použitá voľba Model Space Floating, tak po vypnutí TILE je umožnené editovanie modelového priestoru v jednotlivých oknách výrezu. V tomto prípade ostávame v modelovom priestore o čom nás informuje text MODEL v spodnej lište AutoCadu. = Ak je TILEMODE =3D0 potom sa s výkresmi pracuje ako s entitami AutoCadu: premiestňovanie, kopírovanie, škálovanie, mazanie.
Hranice výrezov vo výkre= sovom priestore je možné priradiť niektorej z hladín= . Ak takúto hladinu potom vypneme hranica výrezu zmizne. Tento poznatok sa dá využiť pri záverečnej kompozícii výrezov, kde si zväčša neprajeme zobraziť rámy výrezov.
Príkazy na prácu s modelovým a výkresovým priestorom:<= /p>
TILEMODE
– prepnutie systémovej TILE premennej na správu model. a&=
nbsp;výkres.
priestoru
PSPACE &= #8211; nastavenie výkres. priestoru za predpokladu vypnutej sys. prem. T= ILE
MSPACE &= #8211; nastavenie modelového priestoru
MVIEW &#= 8211; ak TILEMODE =3D 0 tak tento príkaz umožňuje vytvárať pohľady na modelový priestor, ktoré sú umiestnené vo výkresovom priestore. V modelovom priestor= e je obdoba tohto príkazu príkaz VPORTS.
Voľby príkazu MVIEV<= /i> sú:
ON / OFF = / Hideplot / Fit / 2 / 3 / 4 / Restore / <First Point>:
ON/OFF &= #8211; vypnutie, zapnutie vybraného pohľadu
Hideplot= – nastavenie nevykresľovania skrytých a pomocných čiar pri tlači
Fit R= 11; natiahnutie pohľadu do modelového priestoru na celý oknový výrez, inak zadávanie okna výrezu pomocou ukazovateľa myši.
2/3/4 – počet výrezov alebo pohľadov na obrazovke
Restore = – umožňuje vytvoriť pohľady na základe pohľad= ov uložených príkazom VPORTS
VPORTS &= #8211; príkaz pracuje len v modelovom priestore a má tieto voľby:
Save / Re= store / Delete / Join / SIngle / ? / 2 / <3 > / 4:
Izometrické kreslenie
Pravouhlú štandardnú mriežku môžeme zmeniť na izometrickú zaškrtnutím voľby Izometric Snap v dial= ógovom okne vyvolanom príkazom DDRMODES alebo pomocou menu Tools/= Drawing Aids. V izometrickej mriežke súradnicové osi XY zvierajú uhol 120°. Uhol medzi osami XZ alebo YZ je 60°. Súradnicovú rovinu, v ktorej sa bude kresliť vyberi= eme v dialógovom okne Drawing Aids pomocou položiek = Left(rovina XZ), Top(rovina XY), Right(rovina YZ). Počas kreslenia sa medzi týmito rovinami prepína pomocou klá= ves CTRL+E. Ak je zapnutý mód ORTHO, úsečky sa kreslia rovnobežne s osami. Ak spustíme príkaz Ellipse, nachádza sa tam voľba Isocircle pomocou nej môžeme zostrojiť izometrické kružnice. Na izome= trické kreslenie možno použiť len príkazy LINE, PL= INE a ELLIPSE.
Prechod z 2D do 3D
Jednou z možností ako nakresliť model 3D objektu je jeho vytvorenie v dvojrozmernom priestore a následné vysunutie do 3D. Pod vysunutí= ;m rozumieme priradenie určitých hodnôt súradnici Z vytváraným 2D objektom.
Ak máme vytvorené náčrty objektov v 2D priestore môžeme im priradiť hrúbku (THICKNESS) pomocou ikony Object Properties alebo príkazu DDMODIFY. Pod hrúbkou sa<= span style=3D'mso-spacerun:yes'> v AutoCade rozumie dĺ= 82;ka, ktorá sa priradí Z-tovej súradnici objektov. V prípade ak chceme kresliť všetky nasledujúce objekty rovnakou hrúbkou môžeme použiť príkaz THICKENSS, ktorým zmeníme nastavenie systémovej premennej určujúcej veľkosť vytiahn= utia v smere súradnice Z. Aby sme videli výsledok tejto oper&= aacute;cie je potrebné zmeniť pohľad na výkres pomocou príkazu VPOINT.
Príkaz ELEV použije= me na zadanie základnej úrovne objektov a výšky objektov vzhľadom na rovinu určenú súradnicov&yacut= e;mi osami XY. Príkaz má dva parametre, ktorými sa urč= í nová hodnota elevácie alebo zdvihu objektu a jeho nová hrúbka v smere osi Z. V prípade ak potrebujeme kresliť objekty v rovine, ktorá je rovnobežná s rovinou XY, ale je posunutá v sme= re súr. osi Z, môžeme nastaviť sys. premennú ELEVATION na stanovenú hodnotu a všetky objekty sa budú kresli&#= 357; v danej rovine.
Použitie kompasu v príkaze VPOINT
Ak v príkaze VPOINT namiesto výberu voľby vektora pohľadu alebo uhlov azimutu a elevácie stlačíme klávesu ENTER objav&iacu= te; sa na obrazovke súradnicový kríž a dvojica sústredných kružníc predstavujúcich kompas. Pohybom terčíka v oblasti sústredných kružníc sa mení poloha súradnicových osí. Aktuálnu polohu vzhľadom na stred sústredných kružníc zobrazuje dynamický snímač polohy súradníc v dolnej časti o= kna AutoCadu. Súradnicový kríž zobrazuje orient&aacut= e;ciu pozorovateľa vzhľadom na vytvorený model. Vnútornú kružnicu si možno predstaviť ako pologuľu nachádzajúcu sa nad nakresleným modelom. Čím bližšie sa nachádza terčík k stredu sústredných kružníc, tým väčšia je elevácia. Ak terčík zhodn&yacut= e; so stredom sústredných kružníc, súradnicová os Z smeruje k pozorovateľo= vi a pohľad na výkres predstavuje pôdorys. Ľav&yac= ute; vnútorný kvadrant predstavuje pohľad na výkres zo záporného smeru osi X-ovej (alebo z ľavého dolného rohu). Podobne ostatné vnútorné kvadran= ty. Ak terčík posunieme do vonkajších kvadrantov, ide o pohľad zdola na vytvorený model.
Túto voľbu príkazu = VPOINT je možné vyvolať aj pomocou menu View/3D Vievpoint/Trip= od.
Použitie menu View/3D Vievpoin= t/Select je ďalším spôsobom ako nastaviť pohľad na výkres pomocou jednoduchého dialógového okna. Štvorcová stupnica nachádzajúca sa vľavo umožňuje výber uhla pohľadu vzhľadom na os X<= /i>. Polovičný kruh na pravo nastavuje veľkosť elevácie.
Vizualizácia modelu
AutoCad ponúka na vizualiz&aacu= te;ciu trojrozmerných modelov niekoľko techník. Patria medzi ne jednoduchšie metódy ako potlačenie zobrazovania zakrytých hrán a tieňovanie, alebo zložitejšie ako rendering, použitie materiálov a textúr a fotorealistické zobrazovanie. V prípade ak výsledky vizualizácie v AutoCade nie sú postačujúce, je možné použiť= ; aj iné vizualizačné nástroje pretože výstupné súbory AutoCadu sú široko podporované. Fotorealistické zobrazovanie presahuje rá= mec tejto prednášky a preto sa mu nebudeme venovať.
P=
otlačenie
zobrazovania skrytých hrán
Zložité 3D modely zobrazen= é pomocou príkazu VPOINT bývajú často značne neprehľadné z dôvodu zobrazenia všetkých hrán tvoriacich objekt. Identifikácia priesečníkov takýchto objek= tov je nemožná, pokiaľ nevieme poradie zobrazených obje= ktov vzhľadom na pozorovateľa. Tento problém dokáže čiastočne vyriešiť príkaz HIDE, ktor&yacu= te;m je možne skryť zakryté hrany modelu a takto vytvori&#= 357; lepšiu predstavu o modelovanom objekte. Príkaz sa nachádza aj v menu View/Hide. Hide neskrýva textové objekty, pokiaľ textu nie je priradená hrú= ;bka(thickness). Kružnice vytiahnuté do priestoru sa zobrazia po použit&iac= ute; príkazu HIDE ako valcové telesá (sú vyplnené). Ak sa však namiesto kružnice použijú dva oblúky bude toto teleso zobrazené ako valcová ploc= ha (otvorené). Na zobrazenie plných telies je možné použiť kružnice, segmenty lomenej čiary s nenulovou šírkou, objekty vytvorené príkazom SOLID. Príkaz SOLID umožňuje vytvoriť vyplnené plochy, ktoré sa po vytiahnutí do 3D správajú a= ko vyplnené telesá. Príkaz HIDE neskrýva hrany zakryté= ; objektom patriacim hladine, ktorá je vypnutá.
Hraničné body pre obdĺžnik v príkaze SOLID sa zadávajú podľa nasledujúceho obrázku:
![](3D"lesson6.files/image001.gif")
&nb= sp;
Tieňovanie
Na názornejšie zobrazenie = 3D modelu je možné využiť príkaz SHADE, al= ebo pomocou menu View/Shade.... Rôzne tipy tieňovania sa nastavujú pomocou príkazu SHADEDGE. Tento príkaz očakáva zadanie jednej z hodnôt 0,1,2,3, ktorých význam je nasledujúci:
0 – tieňovanie povrchov bez zvýraznenia hrán
1 – tieňovanie povrchov so zvýraznením hrán
2 – tieňovanie povrchov far= bou pozadia a hrany farbou povrchu
3 – opačne ako v 2
Filtrovanie
súradníc
Pri práci s 3D objektmi je potrebné mať dostatočnú predstavu o úlo= he 3D súradníc vo vytváranom modeli. Pre zjednodušen= ie zadávania 3D bodov ponúka AutoCad techniku nazývanú filtrovaním súradníc. Filtrovanie umožňuje postupné zadávanie ľubovoľnej kombinácie alebo aj jednotlivých súradníc bodu. Používateľ najskôr určí, ktoré súradnice sa budú zadávať a po ich zadaní bude AutoCadom vyzvan&yacut= e; na zadanie zvyšných súradníc. Napríklad ak potrebujeme nakresliť úsečku v 3D priestore, prič= ;om v pôdoryse výkresu vieme určiť len súrad= nice X,Y a na súradnicu Z potrebujeme nárys výkresu môžeme postupovať podľa nasledujúceho návodu:
-&nb= sp; aktivujeme príkaz LIN= E
-&nb= sp; pri výzve na zadanie počiatočného bodu stlačíme kl. SHIFT a pravé tlačítko myši a z menu vyber= ieme Point Filters/.XY
-&nb= sp; zvolíme bod v pôdorysnom pohľade
-&nb= sp; prepneme sa do nárysného pohľadu na model a určíme = Z-ovú súradnicu v danom bode
-&nb= sp; analogicky postupujeme pri zadávaní ďalších bodov
Pri výbere umiestnenia bodov môžeme použiť režim OSNAP, ale len dočasný t.z. SHIFT+pravé tlačítko myši a z menu vybrať typ uchopenia bodu. Najskôr je potrebné zadať filter a až potom režim uchopenia. V prípade ak sa na miesto hodnoty súradnice napíše znak @ , tak sa použije hodnota súrad= nice predchádzajúceho bodu.
Užívateľský systém súradníc
V AutoCade je pevne nadefinovan&y= acute; globálny súradnicový systém (WCS), ktorý nemôže byť zmenený. Používateľ má však možnosť definovať si vlastný vzťažný súradnicový systém (vzhľ= adom ku globálnemu súr. sys.), ktorý sa nazýva u&= #382;ívateľský súradnicový systém (UCS). Počiatok UCS môže byť umiestnený kdekoľvek vnútri WCS a jeho osi môžu byť ľubovoľne orientovan&eac= ute; a natočené. Používanie UCS má množ= stvo výhod medzi, ktoré patrí napríklad posunutie konštrukčnej roviny na ľubovoľné miesto v rámci WCS alebo zjednodušenie umiestňovania bodov. = Ak sa body vo WCS líšili vo všetkých súradniciach, v UCS sa môžu líšiť l= en v dvoch. Užívateľských súradnicov&yacut= e;ch systémov si môžeme nadefinovať ľubovoľn&ya= cute; počet. Práve jeden z nich je však aktuálny a to znamená, že všetky zadávania súradníc sa vzťahujú k tomuto systému= . Ak sa pracuje s niekoľkými výrezmi, všetky používajú ten istý aktuálny UCS. UCS je možné definovať aj vo výkresovom priestore.<= /p>
Pre zjednodušenie si možno U= CS predstaviť ako 2D rovinu (výkres). Ak napríklad má= ;me 3D model domu so šikmou strechou a potrebujeme na túto str= echu nakresliť strešné okno, tak jednou z možnost&iac= ute; ako toto dosiahnuť je položiť UCS rovný rovine strechy s počiatkom v jej rohu. Následne už kreslí= ;me akoby v 2D priestore, pričom stále vytvárame 3D obj= ekt.
AutoCad si pamätá 10 posledných súradnicových systémov. Aktuá= lny zdvih platí aj keď sa zmení UCS a určuje konštrukčnú rovinu pre aktuálny UCS.
Príkaz UCS
Užívateľské sy= stémy možno definovať viacerými spôsobmi. Môžeme ich používať samostatne alebo vo vzájomnej kombinácii. Medzi základné operácie s UCS patria:
· definovanie nového začiatku roviny Oxy alebo novej osi Z
· skopírovanie orientácie podľa existujúceho objektu
· nastavenie nového UCS podľa aktuálneho smeru pohľadu
· otočenie aktuáln= eho UCS okolo ľubovoľnej osi.
· uloženie a obnoven= ie UCS podľa jeho názvu
Príkaz UCS má nasledujúce voľby:
Origin/ZAxis/3point/OBject/View/X/Y/Z/= Prev/Restore/Save/Del/?/<World>:
Origin &= #8211; zadefinovanie nového počiatku súradnicového systému, smer osí sa nemení
ZAxis &#= 8211; nový UCS sa zadefinuje pomocou nového počiatku sú= r. sús. a bodom na osi Z v jej kladnej časti, ak sa bude prázdna odpoveď na 2. bod =3D> os Z-ová || s pôvodnou osou Z
3Point &= #8211; nový UCS zadaný pomocou počiatku a bodov určujúcich kladné smery osí x a y, sú= r. systém bude pravotočivý, smer kladnej časti osi z sa určí pravidlom pravej ruky, ak prázdna odpoveď na: &n= bsp; 1. výzvu =3D> začiatok sa nezmení
= &nb= sp; 2. výzvu =3D> smer osi x sa zachová
= &nb= sp; 3. výzvu =3D> os y || s rovinou XY starého UCS
OBject &= #8211; definovanie nového UCS podľa vybraného geometrické= ;ho objektu; nový UCS má kladnú poloos osi Z zhodnú so Z-ovú os vybraného objektu; rovi= na XY nového UCS je rovnobežná z rovinou XY, ktor&aacu= te; bola použitá pri vytváraní objektu; ako objekty nemôžu byť použité nasledujúce entity: 3D solid, 3D polyline, 3D mesh, viewport, mline, region, spline, ellipse, ray, xline, leader, mtext;
nový UCS je definovaný podľa nasledujúcej tabuľky:
|
Objekt |
Počiatok
UCS |
X-ová
os |
|
stred oblúka |
prech. konc. bodom ARC –
bližšie k výberu |
|
|
kružnica (circle) |
stred kružnice |
cez bod výberu |
|
kóta (dimension) |
stred kót. textu |
X || s X UCS použitý=
;m pri
kótovaní |
|
úsečka (line) |
koncový bod |
úsečka v rovine XZ,
druhý konc. bod má y=3D0 |
|
bod (point) |
bod |
štandardne |
|
2D lom. čiara (2D polyline) |
začiatok krivky |
zo začiatku do nasledujú=
ceho
vrcholu |
|
doska (solid) |
1. bod |
úsečka 1., 2. bod=
|
|
stopa (trace) |
1. bod |
leží v stredovej &#=
269;iare |
|
3D plocha (3D face) |
1. bod |
x=3D1.,2. zadaný bod , y=3D1.,
4.zadaný bod |
|
shape, text, attribute, blok<=
span
lang=3DSK style=3D'mso-fareast-language:CS'> |
referenčný bod |
z otočenia objektu okolo jeho s=
mer.
vektora |
View = 211; rovina XY nového UCS je kolmá na smer aktuálneho pohľadu, počiatok sa nemení
X/Y/Z – otočenie aktu&aacut= e;lneho UCS okolo vybranej osi, voľba uhla pomocou klávesnice alebo zvolením dvoch bodov uhla vzhľadom na os X aktuálneho UC= S
Prev = 211; obnoví predchádzajúci UCS
Restore = – obnoví uložený UCS, pamätá si posledný= ;ch 10, neobnoví smer pohľadu
Save=
–
uloženie aktuálneho UCS so zvoleným názvom, ? =
211;
vypíše uložene UCS
Del R= 11; vymaže UCS podľa mena
? – vypíše zoznam uložených UCS
World &#= 8211; nastaví WCS
Pri práci s UCS je vhodn&e= acute; zobraziť UCS nástrojovú lištu, kde sa nachád= zajú všetky voľby príkazu UCS názorne zobrazené. Prácu zjednoduší aj nástrojová lišta Viewpoint.
Nastavenie ikony UCS
Príkazom UCSICON je mo&#= 382;ne nastaviť umiestnenie ikony UCS:
ON/OFF/All/Noorigin/ORigin <ON>:=
ON/OFF – ikona je zobrazená/nezobrazená
All – pre zobrazenie zmeny UCS i= kony vo všetkých výrezoch
NoOrigin= – klasická poloha ikony UCS
Origin &= #8211; ikona premiestnená do počiatku súr. systému
Ak je 0,0,0 mimo obrazovky potom bude = ikona v umiestnená vľavo.
Zobrazenie pôdorysu
Na zobrazenie pôdorysného pohľadu vzhľadom k aktuálnemu UCS je možné použiť príkaz PLAN. Príkaz PLAN ovplyvňuje iba aktuálny výrez, mení smer pohľadu, vypína perspektívu a vzťahuje sa k aktuálnemu UCS. Voľby príkazu sú: <Curr= ent UCS>/Ucs/World
Current UCS – regeneruje obrazovku v danom výreze a prekresl&iac= ute; ju pôdorysom vzhľadom na aktuálny UCS
Ucs R= 11; vytvorí pôdorys UCS s daným názvom, ktorý bol predtým uložený
World &#= 8211; vytvorí pôdorys vzhľadom na WCS