Тема 6. Специализированные программные обеспечения для моделирования, изготовления и контроля сложных изделий и технологической оснастки
6.1. Основные программы для моделирования изделий, создание 2D и 3D элементов
6.2. Основы работы в системе ArtCAM Pro
6.3. Основы работы в системе художественного 3D дизайна 3DSMAX
6.3.1. Назначение и возможности МАХ 3.0
6.3.2. Объекты МАХ 3.0
6.4. Компьютерная графика: растровая графика, векторная графика, трехмерная графика
6.1. Основные программы для моделирования изделий, создание 2d и 3d элементов
Создание 2D элементов. Импорт 2D векторов или растровых изображений, созданных в любом графическом редакторе, поддерживаются форматы DXF, DWG, EPS, AI, BMP, TIF, JPEG, GIF:
Разнообразные инструменты векторного редактора позволят быстро создать проект любой сложности.
Создание и позиционирование текста вдоль любой кривой. Позволяет легко редактировать положение текста, управлять расстоянием между буквами, словами и предложениями.
Библиотека векторов для сохранения и поиска часто используемых элементов, символов и логотипов.
Создание массива элементов копированием или вращением, вставка элементов.
Инструмент интерактивной деформации позволяет произвольно растягивать вектора или текст для придания им эффекта перспективы или скорректировать нужным образом.
Создание 3D элементов. Развитые инструменты моделирования позволяют создать 3D модель, используя Растр или Вектора, создавать сложные профили вытяжки, гладкую стыковку и наклонные плоскости.
Инструменты "Интерактивного скульптора" позволяют "вручную" редактировать модели в ArtCAM. Сглаживание, удаление и добавление материала, размытие позволяют получить эффект ручной работы.
Мастер работы с текстурами позволяет декорировать модель, используя стандартные текстуры из библиотеки ArtCAM, либо создавая собственные из произвольных растровых изображений или фотографий.
Мастер создания ральефа лица позволяет конвертировать цифровую фотографию лица (только в профиль) в 3D модель. Удобно для создания памятных и заказных сувениров.
Позволяет добавлять красивые текстуры в проект импортируя растровые изображения или фотографий или используя стандартные текстуры ArtCAM.
Инструмент интерактивной деформации рельефа позволяет свободно манипулировать существующими моделями. Можно растянуть/сжать или выгнуть рельеф вдоль произвольных кривых. Позволяет также вырезать и вставлять небольшие участки рельефа из любой части модели.
6.2. Основы работы в системе ArtCam Pro
ArtCAM Pro– (Art – искусство, CAM – технологическая подготовка производства изделий) система, позволяющая художникам, скульпторам, архитекторам, гравировщикам использовать современные компьютерные технологии для воплощения своих творческих замыслов.
Первая коммерческая версия ArtCAM появилась в 1993 году. Начиная с этого момента новые версии системы выходили с периодичностью примерно один раз в год. Каждая новая версия предлагала пользователю все более мощные и универсальные средства для решения задач, связанных с разработкой сложных форм.
Сегодня можно смело утверждать, что ArtCAM является лучшей среди систем своего класса. Применение ArtCAM позволяет существенно снизить затраты по разработке сложных рельефов и их изготовлению на станках с ЧПУ. ArtCAM включает в себя набор программных модулей, основным из которых является ArtCAM Pro.
Процесс работы в ArtCAM чрезвычайно прост. Он начинается с ввода двухмерного изображения в систему.
Пользователь имеет возможность создать собственный рисунок непосредственно в среде ArtCAM Pro или использовать уже готовые изображения из библиотеки, поставляемой вместе с системой. Кроме того, можно импортировать изображения из других пакетов. Формат хранения данных импортируемого изображения может быть как векторным (например, EPS из CorelDraw или Adobe), так и растровым (например, BMP, TIF, PCX или JPG).
Когда плоское изображение получено, пользователь определяет рельефные профили, окрашивая отдельные элементы рисунка в различные цвета (см. рис. 6.1). Каждый цвет ассоциируется со своей формой профиля, для чего этому цвету ставится в соответствие либо плоская форма профиля заданной высоты, либо трапецеидальная форма (рис. 6.1 а), либо круглый профиль (рис. 6.1б). Например, для круглого профиля может быть задана определенная высота, касательные углы и масштабный коэффициент, что позволяет дополнительно управлять получаемой объемной формой.
Для расширения возможностей в ArtCAM имеется широкий набор функций, позволяющих складывать, вычитать и сливать рельефы, формировать объем вытягиванием профилей, вращением в различных плоскостях, легко и просто наносить текстуру. Используя эти возможности, легко создавать орнаменты, обрамления рамок, багеты и т.д. Некоторые элементы рельефа или его доводку можно выполнять, используя возможности скульптурного наращивания, удаления или сглаживания объема вручную, просто указывая зону, где надо изменить объем, и то, сколько материала следует убрать или добавить.
а
б
Рис. 6.1. Рельеф в ArtCAM создается простыми средствами работы с цветом:
а – трапецеидальный профиль; б – круглый профиль.
Полученное рельефное изображение (рис. 6.2) может быть наложено на любую сложную 3D-поверхность, например, на поверхность парфюмерного флакона, столового прибора, пресс-формы.
Простота работы с ArtCAM не означает, что пользователь может не иметь художественного вкуса. Как и при создании любой художественной работы, качество ее во многом определяется навыками и способностями специалиста.
Таким образом, в результате выполнения простых операций в ArtCAM создается сложное высокохудожественное произведение, которое тут же можно получить в виде готового изделия (рис. 6.3) на станке с ЧПУ по управляющей программе, также спроектированной в ArtCAM. Различные стратегии обработки поверхностей позволяют обрабатывать как весь рельеф, так и только отдельные выделенные зоны. Специальные стратегии гравировки текста с трехмерным заострением углов позволяют получать четкие границы букв.
а
б
Рис. 6.2. Рельефные изображения, созданные в ArtCAM:
а – птицы; б – сережки
а
б
Рис. 6.3. Готовые изделия барельефа, полученные в ArtCAM:
а – птицы; б – сережки
В любой момент имеется возможность визуализировать на экране ПК выбранную форму рельефа для одного из цветов, для групп цветов или для всего рисунка в целом. Это позволяет гибко корректировать строящийся рельеф, добиваясь желаемого результата. Для получения сложных рельефов в распоряжении пользователя имеется возможность накладывать один рельеф на другой, что позволяет добиваться фантастических результатов. При желании отдельные зоны рельефа или рельеф в целом можно преобразовать по команде «зеркало», по команде «матрица-пуансон». В последнем случае все выпуклые элементы становятся вогнутыми, а вогнутые (впадины) выпуклыми. Эта же команда используется, если по сформированному объемному изображению необходимо сделать штамп, электрод для электроэрозионного станка и т.д. При необходимости возможно осуществить сглаживание рельефа, вычислить его объем и др. Законченный рельеф может быть визуализирован фотографическим качеством, распечатан на принтере, что позволяет еще до изготовления изделия использовать его реальное изображение, например, в рекламных компаниях.