Твердотельное моделирование

Под жёстким телом понимается заполненная «материалом» замкнутая область пространства. Жёсткое тело характеризуется историей и многогранным представлением собственного создания. Многогранное представление тела отображается в виде прозрачного либо непрозрачного количества, границы которого складываются из совокупности поверхностей граней и линий рёбер.

Геометрические модели жёстких тел неизменно математически точные. Отображение этих моделей на экране монитора осуществляется с заданной точностью и зависит от размера рабочей области, выбранного конструктором в начале сеанса работы. На рис. 1.2 приведен пример отображения на экране монитора тела с разной степенью полигонизации.

Все жёсткие тела делятся на базисные и составные. Базисные тела, либо твердотельные примитивы, — это параллелепипед, цилиндр, шар, конус и др. Они строятся с указанием формообразующих линий и контуров либо посредством задания значений параметров. Составные тела формируются в следствии топологических операций (булевы функции сложения, вычитания, пересечения) над базисными телами. В этом случае базисные тела именуют конструктивными элементами сложного тела.

Твердотельное моделирование

Рис. 1.2. Отображение на экране монитора цилиндра с разными коэффициентами точности многогранного представления:

неотёсанная (а), средняя (б) и высокая (в) полигонизация

Твердотельное моделирование

Рис. 1.3. Кинематическое телоРис. 1.4. Тело вращения

Не считая функций построения базисных тел в пакетах твердотельного моделирования реализованы разные функции создания тел сложной внешней формы. Это так именуемые кинематические тела (рис. 1.3) и тела вращения (рис. 1.4). В качестве формообразующих линий в таких телах сложной формы смогут употребляться кривые, двумерные примитивы, сложные замкнутые либо незамкнутые контуры.

Имеется возможность выстроить незамкнутую поверхность Безье и применять ее в топологических операциях с телами. Дабы не быть обузой конструктора сложным инструментом поверхностного моделирования, в математическом аппарате пакетов твердотельного моделирования реализованы кое-какие упрощенные функции построения поверхностей по образующим линиям. Эти поверхности преобразуются в тела ограниченного количества и смогут употребляться в топологических операциях с телами. К примеру, из любого жёсткого тела возможно вычесть количество, ограниченный поверхностью (рис. 1.5).

Твердотельное моделирование

Рис. 1.5. Итог вычитания из куба количества в виде части пространства, ограниченного поверхностью

Твердотельное моделирование

Рис. 1.6. Построение сложного контура с применением пересекающихся линий и окружностей

Осуществляется эта операция по окончании преобразования поверхности в тело: часть полупространства, ограниченная поверхностью, указывается как количество, находящийся в собствености поверхности и участвующий в вычитании.

Но, говоря о проектировании подробностей либо узлов машиностроительных изделий, мы имеем в виду классическое классическое конструирование. Большая часть машиностроительных подробностей строится с применением сложных формообразующих контуров. Конструктору предлагается редактирования и обширный инструментарий создания двумерных примитивов (прямых, дуг, окружностей, многоугольников и т.д.) и сложных контуров. Выбор способа построения, соответственно, и тел и построения конкретных функций контуров в будущем будет определять как метод внесения изменений в геометрическую модель изделия, так и проектирование разработки ее обработки, к примеру, в ходе фрезерования.

Разглядим кое-какие методы получения сложного контура.

• Получение сложного контура по запасным пересекающимся (рис. 1.6) либо непересекающимся (рис. 1.7) линиям. В первом случае указываются части точки и сегментов их пересечения, во втором — все элементы в указанном порядке замыкаются в цепочку, недостающие сегменты контура достраиваются машинально.

• Построение сложного контура одной полилинией за одну операцию, применяя для задания вершин алфавитно-цифровой

Твердотельное моделирование

Рис. 1.7. Построение сложного контура с применением непересекающихся дуг и отрезка

Твердотельное моделирование

Рис. 1.8. Получение сложного контура в следствии топологических операций пересечения прямоугольника и двух окружностей

ввод, ссылочные точки либо «привязки» к уже созданным линейным либо трехмерным объектам.

• формирование контура в следствии топологических операций над замкнутыми контурами (рис. 1.8).

• Получение сложного контура в следствии применения к линейным элементам матрицы преобразований (сдвиг, поворот, копирование массивом и т.д.) (рис. 1.9).

Редактирование сложных контуров включает в себя следующие

функции.

1. Добавление, изменение и удаление положения вершин контура.

2. Геометрическое перестроение сегментов контура: отсечение и дотягивание до указанных границ, удаление указанной части сегмента, рассечение в указанных точках и т. д.

3. Геометрическое перестроение контура в целом: добавление либо удаление отверстий, растягивание либо сжатие в заданном направлении либо масштабе, создание фасок и округлений и т. д.

Возвратимся к трехмерным объектам. Разглядим два правила модификации составного тела:

• в случае если при построении сложного тела употреблялись тела, редактировать нужно или значения параметров конструктивных элементов, или топологические операции;

• в случае если при построении сложного тела употреблялись образующий линии, редактировать нужно геометрию этих линий.

Рис. 1.9. Получение незамкнутого контура как линейного массива шести копий исходного контура

Твердотельное моделирование в Blender3D + около 3d’шные рассуждения


Похожие статьи:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: