Скачиваний:
26
Добавлен:
17.04.2019
Размер:
1.37 Mб
Скачать

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АВТОМОБІЛЬНО-ДОРОЖНІЙ УНІВЕРСИТЕТ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до завдання “Використання пакету AUTOCAD

для утворення тривимірних об'єктів”

Харків ХНАДУ 2001

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АВТОМОБІЛЬНО-ДОРОЖНІЙ УНІВЕРСИТЕТ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до завдання “Використання пакету AUTOCAD для утворення тривимірних об'єктів”

з курсу “Комп'ютерна графіка” для студентів всіх спеціальностей.

Затверджено методичною радою університету Протокол № ___ від 00.00.00

Харків ХНАДУ 2001

НАВЧАЛЬНЕ ВИДАННЯ

Методичні вказівки до завдання “Використання пакету AutoCAD для утворення тривимірних об'єктів” з курсу “Комп'ютерна графіка” для студентів всіх спеціальностей (на русском языке).

Укладач: О. В. Черніков

Оси X, Y и Z Мировой системы координат

Создание моделей объектов в трехмерном пространстве

Введение

Большинство рисунков состоит из двумерных проекций пространственных объектов. Такой подход является общепринятым среди архитекторов и инженеров; однако он достаточно ограничен из-за сложности интерпретации этих проекций. Так как отдельные виды создаются независимо друг от друга, всегда существует вероятность появления ошибок. На основе сказанного видно, что вместо двумерных проекций лучше создавать реальные трехмерные модели.

Задание 3М координат

Трехмерные (3М, [3D]) координаты задаются аналогично двумерным (2М); к двум составляющим по осям X и Y добавляется третья – по оси Z. При работе в 3М пространстве значения координат X, Y и Z указываются либо в Мировой системе координат (МСК, [WCS]), либо в Пользовательской системе координат (ПСК,

[UCS]). На рисунке показаны оси X, Y и Z МСК.

Правило правой руки

Правило правой руки помогает определить положительное направление оси Z 3М системы координат при известных направлениях осей X и Y. Кроме того, данное правило определяет положительное направление вращения вокруг любой из 3М осей координат.

Для определения положительных направлений осей нужно расположить пальцы, как показано на рисунке. Указательный палец следует направить параллельно оси X, средний палец – вдоль Y, тогда большой палец будет указывать положительное направление оси Z.

Для определения положительного направления вращения следует ориентировать большой палец правой руки согласно положительному направлению оси и согнуть остальные пальцы, как показано на рисунке. Положительное направление вращения будет совпадать с направлением, указываемым согнутыми пальцами.

3

Ввод координат X, Y и Z

3М декартовы координаты (X,Y,Z) вводятся аналогично 2М координатам

(X,Y). Дополнительно к указа-

 

нию координат по осям X и Y

 

нужно задать еще и координату

 

по оси Z. На рисунке координа-

 

тами (3,2,5) описана точка, от-

 

стоящая от начала координат на

 

3 единицы по оси X, на 2 едини-

 

цы по оси Y и на 5 единиц по

 

оси Z. Можно вводить как абсо-

 

лютные координаты (отсчиты-

 

ваемые от начала координат),

 

так и относительные (отсчиты-

 

ваемые от последней указанной

3М декартовы координаты

точки).

 

Координатные фильтры XYZ

С помощью координатных фильтров XYZ можно формировать новые точки с использованием отдельных координат выбранных точек рисунка. Для указания фильтра в командной строке используется следующий формат:

.координата

где координата – одна из букв X, Y или Z или некоторое их сочетание. Допустимые значения фильтров в AutoCAD: .X, .Y, .Z, .XY, .XZ и .YZ. Если, например, ввести .X, AutoCAD запросит указать координаты по осям Y и Z.

Следующие рисунок и пример иллюстрируют, как, применяя координатные фильтры XYZ, найти среднюю точку

полости объекта (для упрощения рисунка предварительно выполнена команда СКРОЙ [HIDE]).

Команда: точка [point]

 

Точка: .X

 

сер [mid]

(требуется YZ): .Y

Указать точку (1)

сер

(требуется Z): сер

Указать точку (2)

Указать точку (3)

 

Команда:

 

4

Сферические координаты

Задание цилиндрических координат

Задание

цилиндрических коорди-

 

нат аналогично

заданию

полярных

 

координат для 2М пространства. До-

 

полнительно добавляется

значение

 

расстояния

от

указанной

полярной

 

координаты до требуемой точки про-

 

странства

перпендикулярно плоско-

 

сти XY. Цилиндрические координаты

 

описывают расстояние от начала ко-

Абсолютные цилиндрические

ординат до проекции точки на плос-

координаты

кость XY, угол относительно оси X и расстояние от точки до плоскости XY. На рисунке координатой 5<60,6 определяется точка, лежащая на расстоянии 5 единиц от начала ПСК под углом 60 градусов к оси X и имеющая координату Z, равную 6. Коор-

дината 8<30,1 описывает точку, расположенную на расстоянии 8 единиц от начала ПСК под углом 30 градусов к оси X и имеющую координату Z, равную 1.

Относительные цили-

ндрические координаты Относительные цилиндрические координаты

@4<45,5 определяют точку, находящуюся в 4 единицах в плоскости XY от последней указанной точки (а не от начала ПСК!), под углом 45 градусов к оси X. Координата Z данной точки на 5 больше последней указанной точки.

Задание сферических координат

Ввод сферических координат в 3М пространстве подобен вводу полярных координат в двумерном. Положение точки определяется ее расстоянием от начала координат текущей ПСК, углом к оси X в плоскости XY и углом к плоскости XY. Все координаты разделяются символом открывающей угловой скобки (<). На рисунке координатой 8<60<30 определяется точка, лежащая на расстоянии 8 единиц от начала текущей

ПСК под углом 60 градусов к оси X в

плоскости XY и под углом 30 градусов к этой плоскости. Координата 5<45<15 описывает точку, расположенную на расстоянии 5 единиц от начала текущей ПСК под углом 45 градусов к оси X в плоскости XY и под углом 15 градусов к этой плоскости.

5

Задание нескольких пользовательских систем координат

Задание пользовательской системы координат

Пользовательская система координат (ПСК) определяется путем указания нового положения начала координат, ориентации плоскости XY и оси Z. На положение ПСК в 3М пространстве никаких ограничений нет. Можно определять, сохранять и восстанавливать неограниченное количество ПСК. Все координаты как при вводе, так и при выводе отсчитываются относительно текущей ПСК. Если на экране монитора располагается несколько видовых экранов, во всех них устанавливается одна ПСК.

Для удобства конструирования при интенсивной работе в 3М пространстве имеет смысл задать несколько пользовательских систем координат с различными точками начала и ориентацией.

С помощью команды ЗНАКПСК [UCSICON] на экран можно вывести пиктограмму ПСК, указывающую положение начала системы координат и ориентацию ее осей. Подробнее см. раздел "Пиктограмма ПСК".

ПСК особенно полезны при работе в 3М пространстве. Систему координат можно совместить с существующими на рисунке объектами; это проще, чем вычислять точное положение точки ее начала.

В пространстве листа новая ПСК может быть определена таким же образом, как и в пространстве модели; однако здесь разрешены только 2М операции с ПСК. Несмотря на то, что ввод 3М точек при работе в пространстве листа разрешен, команды управления 3М

видами ДВИД [DVIEW], ТЗРЕНИЯ [VPOINT] и ПЛАН [PLAN] в нем не работают. AutoCAD запоминает параметры десяти последних систем координат в каждом пространстве.

Текущий уровень, установленный с помощью команды УРОВЕНЬ [ELEVATION, ELEV], не изменяется при переходе от одной ПСК к другой и определяет плоскость построений для текущей ПСК. AutoCAD может поддерживать различные значения текущего уровня для пространств листа и модели. Во избежание ошибок уровень можно оставить равным нулю и управлять положением плоскости построений с помощью команды ПСК.

Задание новой ПСК может быть осуществлено несколькими способами:

указанием новой точки начала, новой плоскости XY или новой оси Z

совмещением ПСК с существующим объектом

совмещением новой ПСК с текущим направлением взгляда

поворотом текущей ПСК вокруг любой из осей

6

выбором стандартной ПСК из предоставленного AutoCAD списка.

возврат к одной из ранее сохраненных ПСК.

Задание ПСК в 3М пространстве

Задать ПСК в трехмерном пространстве можно, используя для указания нового начала координат и направления осей X и Y опцию "3точки" команды ПСК. Направление оси Z определяется по правилу правой руки.

Для задания ПСК в 3М пространстве

1Из меню "Сервис" выбрать "ПСК" > "3точки" = Из панели "ПСК" выбрать .

2Указать точку начала координат.

3Указать точку на положительном направлении оси X.

4Указать любую точку в плоскости XY новой ПСК с положительной координатой Y.

Командная строка ПСК [UCS]

Выбор стандартной ПСК

На слайдах-образцах диалогового окна "Ориентация ПСК" представлены имеющиеся в распоряжении пользователя стандартные ПСК. После выбора одного из образцов AutoCAD изменяет текущую ПСК, учитывая установки опций "Относительно текущей ПСК" и "Абсолютно в МСК". Если восстанавливается МСК или предыдущая ПСК, а также если ПСК совмещается с текущим направлением взгляда, состояние вышеназванных опций не играет роли.

Для выбора стандартной ПСК

1Из меню "Сервис" выбрать "ПСК" > "Стандартные ПСК" = Из панели "ПСК" выбрать .

2В диалоговом окне "Ориентация ПСК" выбрать нужную ПСК.

3Нажать "OK".

Командная строка ДИАЛСПСК [DDUCSP]

Пиктограмма ПСК

Для отображения пиктограммы ПСК в начале координат

1Из меню "Вид" выбрать "Отображение" > "Пиктограмма ПСК" > "Вкл".

2Из меню "Вид" выбрать "Отображение" > "Пиктограмма ПСК" > "Начало".

Командная строка

ЗНАКПСК

[UCSICON]

Примеры изображения пикто-

 

граммы ПСК в 3М пространстве

Пиктограмма ПСК принимает вид сломанного карандаша в случае, если плоскость XY текущей ПСК почти параллельна направлению взгляда (т.е. почти перпендикулярна экрану монитора). Появление этой пиктограммы означает, что на данном видовом экране не рекомендуется задавать координаты точек с помощью устройства указания.

7

Соседние файлы в папке Учебные пособия