autocad-kurs dla zaawansowanych

AutoCAD - kurs dla zaawansowanych

AutoCAD -- kurs dla zaawansowanych

Witam w kolejnym cyklu lekcji dla użytkowników oprogramowania AutoCAD. Ta seria lekcji będzie w całości poświęcona zagadnieniom projektowania w trzecim wymiarze za pośrednictwem AutoCAD-a. Użyłem w tytule tego cyklu słowa "zaawansowani" w odniesienia do użytkowników ponieważ aby wprawnie pracować w trzecim wymiarze konieczna jest znajomość podstawowych zasad pracy z programem oraz narzędzi służących do rysowania płaskiego. Rysowanie w trzecim wymiarze otwiera nowe możliwości przed projektantem -- może on nareszcie pokazać inwestorowi, jak dany element będzie wyglądać po jego wytworzeniu. Ponadto projektant będzie mógł eksperymentować na modelu 3D zmieniając jego poszczególne parametry bez ponoszenia kosztów na wykonywanie prototypów na podstawie dokumentacji płaskiej niejednokrotnie naszpikowanej błędami. Tak więc zapraszam do nauki modelowania w AutoCAD-zie w trzecim wymiarze. Jeśli nie będziemy z tej wiedzy korzystali w danej chwili, na pewno przyda się nam ona w przyszłości.

I. Wiadomości wstępne -- ułatwianie pracy 1. Lekcja 1. Rzutnie i ich współpraca z układami współrzędnych 2. Lekcja 2. Widoki i układy współrzędnych

II. Modelowanie Bryłowe 1. Lekcja 3. Bryły proste 2. Lekcja 4. Algebra Boole'a 3. Lekcja 5. Wyciągnięcia 4. Lekcja 6. Bryły obrotowe

III. Modyfikacje brył 1. Lekcja 7. Fazowanie i zaokrąglanie krawędzi 2. Lekcja 8. Tworzenie i usuwanie odcisków, Tworzenie powłoki 3. Lekcja 9. Modyfikacje ścianek

IV. Modelowanie krawędziowe i ściankowe 1. Lekcja 10. Modele krawędziowe

Linia Polilinia 3D Nadawanie grubości obiektom

2. Lekcja 11. Predefiniowane obiekty siatkowe 3. Lekcja 12. Powierzchnie I

Ścianka Siatka Powierzchnie prostoliniowe

4. Lekcja 13. Powierzchnie II Powierzchnia równoległa Powierzchnia obrotowa Powierzchnia brzegowa

5. Lekcja 14. Siatki V. Modyfikacje modeli 3D

1. Lekcja 15. Tworzenie szyków 3D, obrót 2. Lekcja 16. Dopasowanie obiektów 3D 3. Lekcja 17. Obrót, lustro 4. Lekcja 18. Modelowanie z zastosowaniem uchwytów

VI. Rendering 1. Lekcja 19. Materiały, tło 2. Lekcja 20. Oświetlenie, rendering

Krystian Kapias, © Wydawnictwo Helion 2002.

Str. 1


Lekcja 1

Witam w kolejnym cyklu lekcji poświęconych programowi AutoCAD. W trakcie tej porcji wykładów będziemy zgłębiali tajniki projektowania z zastosowaniem trzeciego wymiaru. Narzędzia AutoCAD-a doskonale nadają się do wykonywania modeli 3D, które mogą być następnie wykorzystywane w innych programach, np. w Viz-ie.

Na początek odświeżymy sobie wiadomości związane z rzutniami oraz powiemy kilka zdań na temat ich współpracy z układami współrzędnych. Jako, że tworzenie układów współrzędnych oraz zarządzanie nimi jest tematem kolejnej lekcji, nie będę w tej chwili zagłębiać się w ten problem. Naszym podstawowym celem będzie skupienie się na odpowiednim operowaniu rzutniami, aby praca z modelami trójwymiarowymi była jak najbardziej ergonomiczna. Na początek przygody z 3D proponuję narysować zwykły prostokąt. Będzie on punktem wyjścia do dzisiejszej lekcji. Z jego pomocą pokażę, w jaki sposób można ustawiać rzutnie tak, aby praca z nimi pozwalała na odpowiednie oglądanie danego modelu oraz dorysowywanie do niego odpowiednich elementów.

Rys. 1

Po uruchomieniu programu zwykle mamy na ekranie tylko jedną rzutnię oraz jeden układ współrzędnych zwany globalnym - oznaczenie globalnego układu współrzędnych jest umieszczone w lewym dolnym rogu ekranu.

Rys. 2

W kolejnym kroku proponuję uruchomić pierwszą wersję rzutni, która będzie stanowiła punkt wyjścia do Twoich dalszych prób, drogi Czytelniku. Ustawmy sobie rzutnie w taki sposób, jak niegdyś oferowało stare 3D Studio, a mianowicie jeden duży obszar roboczy oraz trzy małe rzutnie po prawej stronie ekranu.

Str. 2


Rys. 3

Oczywiście ustawienie rzutni jest sprawą indywidualną, ale od czegoś trzeba zacząć. Teraz możemy odpowiednio zmodyfikować nasz rysunek, dodając do każdej rzutni inny lokalny układ współrzędnych. Jak widać, wykonujemy to na płaskim rysunku z powodu jego prostoty i łatwości sprawdzenia, jak dany układ współrzędnych wpływa na parametry rzutni. Zacznijmy zatem definiowanie lokalnych układów współrzędnych. Najpierw przełączmy się do największej rzutni, a następnie wpisujemy z klawiatury polecenie LUW. Następnie z szeregu dostępnych opcji wybieramy polecenie Nowy. Program "poprosi" nas teraz o wskazanie punktu, który ma być początkiem nowego lokalnego układu współrzędnych. Proponuję wskazanie lewego dolnego rogu prostokąta. Spowoduje to uruchomienie lokalnego układu współrzędnych dla danego elementu ze środkiem w punkcie jego wstawienia.

Rys. 4

Dokładnie takie same kroki możemy wykonać dla pozostałych rzutni, ustawiając lokalne układy współrzędnych w różnych miejscach.

Co ma na celu wykonanie takiego prostego ćwiczenia? Już śpieszę z odpowiedzią. Nowsze pakiety oprogramowania przeznaczone do pracy w przestrzeni trójwymiarowej posiadają bardzo zaawansowane możliwości definiowania i modyfikacji tak zwanych płaszczyzn konstrukcyjnych, które możemy zaczepiać w punktach oraz na odpowiednich płaszczyznach modeli 3D. AutoCAD,

Str. 3


niestety, nie posiada takich możliwości. Jeśli mamy np. kostkę sześcienną i chcemy w jednej z jej ścianek wywiercić otworek, musimy na tej ściance umieścić odpowiednio usytuowany układ współrzędnych. Z tego powodu powstała ta lekcja przypominająca i utrwalająca materiał dotyczący rzutni oraz lokalnych i globalnych układów współrzędnych. Jak przekonasz się w trakcie lektury kolejnych lekcji, z pozoru błaha sprawa związana z definiowaniem układów współrzędnych będzie strasznie denerwująca, a jej rozwiązaniem może być właśnie stosowanie rzutni, ponieważ układ lokalny zdefiniowany dla danej rzutni jest w niej pamiętany i istnieje możliwość powrotu do niego praktycznie w każdej chwili.

Kolejna lekcja zostanie poświęcona jeszcze dokładniejszemu omówieniu układów współrzędnych, które, jak widać, są sprawą bazową w modelowaniu 3D z zastosowaniem AutoCAD-a, oraz ich współpracy z widokami.

Lekcja 2

Wiemy już, w jaki sposób AutoCAD współpracuje z rzutniami oraz jak definiować w nich odpowiednie lokalne układy współrzędnych. Podczas dzisiejszej lekcji dowiemy się, co to są widoki oraz w jaki sposób z nich korzystać. Pokażę również, jak zdefiniować własne widoki.

Ale od początku. Jak już wiemy, podczas modelowania w przestrzeni trójwymiarowej często zachodzi konieczność zdefiniowania lokalnego układu współrzędnych (LUW). Do tej pory LUW-y były definiowane na płaszczyźnie, więc widoki izometryczne na stałe zdefiniowane w AutoCAD-zie były praktycznie zbędne. Teraz, kiedy nasza przestrzeń modelowania została rozszerzona o dodatkową współrzędną - Z - widoki izometryczne będą więcej niż przydatnym narzędziem podczas tworzenia projektów. Zaraz postaram się udowodnić moje twierdzenie, i to najlepiej poprzez przykład. Proponuję nieznacznie wyprzedzić kolejne lekcje i narysować teraz nasz pierwszy element 3D. Niech będzie to bryła oznaczona jako Kostka. Zanim jednak zaczniemy rysowanie kostki, wybierzmy z menu Widok->Widoki3D opcję Izometryczny SW.

Rys. 1

Str. 4


Mając ustawiony jeden z widoków izometrycznych - obrazuje to odpowiednie ustawienie znacznika Głównego Układu Współrzędnych (GUW) - możemy zabrać się za tworzenie kostki.

Rys. 2

W tym celu z menu Rysuj wybieramy opcję Bryły, a następnie Kostka.

Rys. 3

Teraz AutoCAD prosi o wskazanie pierwszego narożnika kostki - proponuję kliknięcie w dowolnym miejscu przestrzeni.

Rys. 4

Po wskazaniu odpowiedniego punktu program zapyta nas, czy chcemy podać długość pierwszego boku, czy też chcemy, aby narysowana kostka była regularnym sześcianem - oczywiście my chcemy, aby kostka była prostopadłościenna, z tego powodu wybierzemy parametr D. Teraz będziemy mogli podać jej długość, np. 50 jednostek. Po zatwierdzeniu długości podajemy szerokość, np. 80 jednostek, a następnie podajemy wysokość prostopadłościanu, np. 40 jednostek.

Str. 5


Rys. 5

Nasz prostopadłościan powinien wyglądać następująco.

Rys. 6

Mamy odpowiedni model, aby przećwiczyć na nim przydatność używania widoków izometrycznych oraz innych widoków zdefiniowanych w programie. Na dobry początek z menu Widok wybierzmy opcję Widoki 3D, a następnie wybierzmy sobie opcję Góra.

Rys. 7

Po wybraniu tej opcji AutoCAD pokaże nam standardowo zdefiniowany widok górnej płaszczyzny kostki.

Str. 6


Rys. 8

Oczywiście kolejne widoki będą pokazywały naszą kostkę z odpowiednio innej strony. Widoki izometryczne będą natomiast generowały odpowiedni rzut sceny, można powiedzieć obrazowo: pod odpowiednim kątem.

Rys. 9

Wszystko zatem ładnie działa, możemy sobie rysować bryły i oglądać je praktycznie z dowolnej strony z zastosowaniem zdefiniowanych widoków, ale jak możemy dorysować cokolwiek do naszego projektu . czyli w jaki sposób praktycznie wykorzystać zdefiniowane widoki. I tu, jak się domyślasz Drogi Czytelniku, z pomocą znów przyjdą LUW-y. Mając możliwość oglądania bryły z zastosowaniem izometrii, możemy dowolnie manipulować wstawianymi LUW-ami, wykorzystując pełny wgląd w ich ułożenie na rysunku. Proponuję teraz ustawienie kostki w dowolnym rzucie izometrycznym i dodanie lokalnego układu współrzędnych posiadającego początek w jednym z dowolnych wierzchołków.

Str. 7


Rys. 10

Mając tak ustawiony LUW, możemy spokojnie narysować cokolwiek na dolnej podstawie prostopadłościanu.

Rys. 11

Jeśli chcemy jednak dorysować coś na przedniej ścianie tego widoku, wystarczy dokonać obrotu LUW-a o 90 stopni względem osi X. W tym celu z menu Narzędzia wybieramy opcję Nowy LUW, a następnie Obrót wokół osi X.

Str. 8


Rys. 12

Teraz wystarczy podać odpowiedni kąt obrotu, proponuję zostawić domyślny 90 stopni.

Rys. 13

I już możemy spokojnie dorysować cokolwiek na przedniej ściance kostki.

Str. 9


Rys. 14

Na tym etapie proponuję zakończenie dzisiejszej lekcji, ponieważ nadszedł czas na samodzielną pracę z modelem. Zachęcam do przetestowania innych ustawień widoków oraz zastosowania w nich odpowiednich lokalnych układów współrzędnych. Podczas kolejnej lekcji będziemy tworzyli bryły proste, które będą wykorzystywane w 80% projektów.

Lekcja 3

W poprzednich lekcjach napisałem, jak zarządzać oglądaniem projektów tworzonych w przestrzeni trójwymiarowej. Podczas tej lekcji dowiemy się, w jaki sposób tworzyć podstawowe bryły trójwymiarowe. Aby nie przeciągać wstępów, proponuję uruchomienie dwóch bardzo przydatnych pasków narzędzi. Pierwszy pasek, zatytułowany Widok, pozwoli na łatwiejsze przełączanie się pomiędzy standardowymi widokami zdefiniowanymi w programie.

Rys. 1

Drugi pasek narzędzi będzie pomocny podczas wstawiania brył do rysunku. Pamiętasz Drogi Czytelniku, jaką długą drogę trzeba było pokonać, aby dostać się do narzędzia pozwalającego na wygenerowanie kostki. Teraz wystarczy nacisnąć odpowiednią ikonę na pasku Bryły.

Rys. 2

Tyle na początek, teraz zabierzmy się za tworzenie standardowych brył. Zacznijmy od ustawienia jednego z widoków izometrycznych, aby łatwiej było obserwować tworzone modele. Wiemy już, jak wykonać prostopadłościan, wykonywaliśmy go podczas poprzedniej lekcji, więc naukę tworzenia brył zaczniemy od wykonania sześcianu. W tym celu klikamy na ikonie Kostka na pasku narzędziowym Bryły.

Rys. 3

Str. 10


Następnie wskazujemy pierwszy narożnik kostki w przestrzeni trójwymiarowej, klikając w dowolnym miejscu. W kolejnym kroku program zada pytanie, czy chcemy, aby tworzona kostka była sześcianem. Oczywiście odpowiadamy twierdząco poprzez wybranie opcji S. Teraz nie pozostaje nic innego, jak podać długość boku sześcianu, np. 80 jednostek. Kostka sześcienna jest gotowa.

Rys. 4

Kolejną bryłą, jaką wykonamy, będzie Sfera. W tym celu klikamy na ikonie Sfera na pasku narzędziowym Bryły.

Rys. 5

Następnie wskazujemy punkt w przestrzeni trójwymiarowej będący środkiem sfery. Po jego wskazaniu AutoCAD poprosi nas, abyśmy podali długość promienia bądź średnicę sfery. Proponuję ustalenie promienia sfery na 40 jednostek. Po tych zabiegach nasza pierwsza sfera jest gotowa.

Rys. 6

Walec będzie kolejną bryłą, jaką wykonamy podczas tej lekcji. W celu wstawienia walca do rysunku klikamy na ikonie Walec na pasku narzędziowym Bryły.

Str. 11


Rys. 7

W następnym kroku określamy punkt centralny podstawy walca, klikając w dowolnym miejscu w przestrzeni trójwymiarowej. Następnie określamy promień lub średnicę podstawy - ustalmy go np. na 50 jednostek. Teraz podajemy wysokość walca poprzez wprowadzenie danych bezpośrednio z klawiatury bądź poprzez wskazanie środka drugiej podstawy walca. Proponuję tu podać wysokość z klawiatury i określić ją np. na 100 jednostek. Nasz walec jest gotowy.

Rys. 8

Kolejną bryłą, jaką weźmiemy na warsztat, jest stożek. W celu wstawienia stożka do rysunku klikamy na jego ikonie na pasku narzędziowym Bryły.

Rys. 9

Następnie, zwyczajowo, klikamy w dowolnym miejscu przestrzeni trójwymiarowej w celu określenia punktu będącego środkiem podstawy stożka. W kolejnym kroku podajemy promień podstawy, a następnie wysokość stożka.

Rys. 10

Bardzo często podczas tworzenia projektów architektonicznych używa się bryły o nazwie Klin. Teraz narysujemy taką bryłę. W tym celu klikamy na ikonie tego elementu umieszczonej na pasku narzędzi Bryły.

Rys. 11

Str. 12


Następnie wskazujemy pierwszy narożnik klina i podajemy kolejno długości boków prostokąta tworzącego podstawę bryły. W kolejnym kroku wprowadzamy wysokość klina.

Rys. 12

Ostatnią bryłą, jaką poznamy w ramach tej lekcji, będzie Torus. Klikamy zatem na jej ikonie.

Rys. 13

Następnie, w kolejnym kroku, wskazujemy, jak zwykle, środek bryły, oraz podajemy dwa promienie - jeden będący całkowitym promieniem bryły i drugi będący promieniem tuby składającej się na kształt bryły.

Rys. 14

Teraz wiemy już, w jaki sposób tworzyć kolejne bryły. Zachęcam do przećwiczenia wszystkich opcji, jakie oferuje AutoCAD podczas wstawiania kolejnych brył w przestrzeń modelu. Takie eksperymenty pozwolą na bardziej elastyczne podejście do projektowania w przyszłości. Na zakończenie dodam jedynie, że zmienna ISOLINES, która zawsze pojawia się na prezentowanych rysunkach, odpowiada za zagęszczenie linii na prezentowanych modelach. Zmiana jej wartości np. na 10 spowoduje, że bryły będą bardziej czytelne.

Str. 13


Rys. 15

Niestety, wynikowy plik DWG będzie również miał większe rozmiary, a program na słabszych komputerach może spowolnić pracę.

Lekcja 4

Podczas dzisiejszej lekcji poznamy metody wycinania brył przy pomocy innych brył z zastosowaniem algebry Boole'a. Oczywiście całą lekcję oprzemy na przykładach pozwalających na praktyczne prześledzenie stosowania takiej techniki modelowania.

Na początek proponuję otwarcie kolejnego paska narzędzia zatytułowanego Edycja brył.

Rys. 1

Pasek ten będzie nam towarzyszył podczas wielu lekcji, więc jego obecność jest jak najbardziej wskazana. Kolejną zmianą, jaką proponuję wykonać, aby praca w przestrzeni 3D była bardziej efektowna, jest mimo wszystko zwiększenie wartości zmiennej ISOLINES na do 10. Wpływ tej zmiany na pracę programu opisałem w poprzedniej lekcji, lecz jestem przekonany, że Czytelnicy dysponują w miarę mocnymi maszynami.

Mając przygotowane środowisko pracy możemy zacząć tworzyć bardziej zaawansowane bryły na bazie brył podstawowych. Pierwsze ćwiczenie pozwoli nam na wykonanie prostej podkładki. Oczywiście, jak już niejednokrotnie pisałem, metod wykonania takiego elementu jest tyle ilu jest projektantów, z tego powodu proszę traktować kolejne ćwiczenia raczej jako podpowiedź niż jedyną słuszną drogę postępowania. Zaczniemy od narysowania walca o wysokości 3 jednostek i średnicy 50 jednostek.

Str. 14


Rys. 2

W kolejnym kroku proponuję zdefiniowanie nowego lokalnego układu współrzędnych w środku okręgu dolnej płaszczyzny. Oczywiście nie jest to konieczne, lecz wyrobi w nas to dobre nawyki. Lokalny układ współrzędnych wstawiamy poprzez użycie polecenia LUW.

Rys. 3

Teraz możemy wstawić do rysunku kolejny walec, który będzie posiadał wymiary równe średnicy otworu podkładki. Podczas wstawiania walca oczywiście zatwierdzamy położenie środka podstawy w punkcie (0, 0, 0) - po to między innymi wstawiliśmy LUW w środek dużego walca. Proponuję również ustalenie średnicy walca na 20 jednostek oraz jego wysokość na 10 jednostek.

Str. 15


Rys. 4

W kolejnym kroku musimy spowodować, aby mniejszy walec odjął swoją objętość od większego. W tym celu proponuję kliknąć na ikonie różnicy logicznej.

Rys. 5

Teraz wskazujemy obiekt, który ma zostać wycięty i potwierdzamy nasz wybór prawym klawiszem myszy, następnie wskazujemy obiekt, który odejmujemy i również zatwierdzamy wybór prawym klawiszem myszy. Nasza podkładka powinna teraz wyglądać tak jak na poniższym rysunku.

Rys. 6

Pierwsze koty za płoty - więc teraz wykonamy element, w którym dodamy do siebie dwie bryły. Na początek proponuję narysować kolejny walec o dowolnej średnicy oraz wysokości.

Str. 16


Rys. 7

Następnie narysujmy stożek o dowolnej średnicy podstawy. Narysujmy go w taki sposób, aby środek podstawy leżał w środku dolnej podstawy walca, natomiast wysokość stożka powinna nieco przewyższać wysokość walca.

Rys. 8

Teraz z tych dwóch brył wykonamy jedną bryłę poprzez dodanie ich do siebie z zastosowaniem narzędzia sumy logicznej.

Rys. 9

Po kliknięciu na ikonie tego narzędzia wskazujemy kolejno bryły, które będą do siebie dodane. Po ich wskazaniu klikamy prawym klawiszem myszy w celu zatwierdzenia wyboru.

Str. 17


Rys. 10

Proponuję teraz wykonanie iloczynu obiektów, to znaczy, że elementem wynikowym będzie część wspólna brył. Możemy narysować nowe elementy, ja pozostanę przy walcu i stożku narysowanych podobnie jak w poprzednim ćwiczeniu. A więc mając już przygotowane elementy, wybieram narzędzie iloczynu logicznego.

Rys. 11

W kolejnym kroku wskazuję kolejno elementy, które chcemy zastosować w iloczynie logicznym. Po ich wskazaniu zatwierdzamy wybór prawym klawiszem myszy.

Rys. 12

Jak widać, praca z narzędziami algebry Boole'a jest bardzo wydajna i pozwala na zaoszczędzenie czasu podczas tworzenia zaawansowanych modeli 3D. Narzędzia te są niejednokrotnie niedoceniane przez projektantów, ponieważ zdarza się, że generują błędne bryły wynikowe - lecz przy mało skomplikowanych kształtach są niezastąpione.

Str. 18


Lekcja 5

Teraz wiemy już, w jaki sposób wykonywać bryły proste oraz w jaki sposób modyfikować je przy pomocy algebry Boole'a. Dzisiejsza lekcja rozszerzy naszą wiedzę o wyciągnięcia proste oraz o połączenie wszystkich omówionych do tej pory tematów w jedną całość.

Proponuję wykonać ćwiczenie pokazujące sposób tworzenia bryły trójwymiarowej z płaskiego szkicu. Narysujmy szkic bazowy będący punktem wyjścia do wykonania popularnego extrude-a, czyli bryły otrzymanej poprzez wyciągnięcie proste szkicu. W pierwszym kroku rysujemy profil, który następnie będziemy wyciągali, innymi słowy, szkic jest jedną z podstaw naszego modelu 3D.

Rys. 1

Mając przygotowany szkic, możemy pokazać go w jednym z rzutów izometrycznych.

Str. 19


Rys. 2

Teraz dokonamy wyciągnięcia w celu uzyskania elementu trójwymiarowego. W tym celu klikamy na ikonie Wyciągnij na pasku narzędziowym Bryły.

Rys. 3

Następnie klikamy na przygotowanym profilu - no i dzieje się coś niepożądanego, a mianowicie profil nie jest wybierany w całości, lecz wybierają się jego poszczególne składniki - jest to zupełnie nie do przyjęcia. W związku z tym musimy zamienić profil na polilinię. W tym celu wpisujemy z klawiatury polecenie EDPLIN pozwalające na zamianę linii, łuku, czy okręgu na polilinię. Po wprowadzeniu tego polecenia wskazujemy jedną z linii, następnie odpowiadamy twierdząco na pytanie, czy chcemy zamienić ten element na polilinię. AutoCAD pozwoli nam teraz wybrać polecenie Dołącz i będziemy mogli bez problemów wybrać resztę elementów składających się na nasz profil.

Rys. 4

W tej chwili nic nie stoi na przeszkodzie, aby wyciągnąć nasz profil, nadając mu trzeci wymiar. Klikamy zatem ponownie na ikonie narzędzia Wyciągnij, następnie wskazujemy profil - będący już teraz polilinią. Po wyborze profilu zatwierdzamy wybór prawym klawiszem myszy i podajemy wysokość wyciągnięcia. Na zakończenie program zapyta o wielkość przewężenia wyciąganego elementu - proponuję tu podać wartość 0, ponieważ chcemy, aby nasz pierwszy wyciągany element nie posiadał ścianek bocznych o skośnych krawędziach (następne ćwiczenie wyjaśni pojęcie przewężenia). Nasze pierwsze wyciągnięcie jest gotowe.

Str. 20


Rys. 5

Aby wykonać kolejne ćwiczenie, proponuję cofnięcie poprzedniej operacji i wykonanie kolejnego wyciągnięcia, lecz tym razem wprowadzając wartość kąta przewężenia, np. 20 stopni.

Rys. 6

Na zakończenie połączymy poznane do tej pory wiadomości w celu uzyskania jednego modelu 3D. Proponuję cofnąć ostatnią operację, a następnie wykonać standardowe wyciągnięcie bez przewężenia. Następnie dodajmy do rysunku dwa walce usytuowane w środkach okręgów i mające średnice mniejsze od średnic okręgów oraz posiadające większą wysokość od naszego wyciągnięcia.

Str. 21


Rys. 7

Mając tak przygotowane elementy, możemy użyć narzędzi korzystających z zasad algebry Boole-'a w celu usunięcia nadmiaru materiału. Po naszych zabiegach element powinien wyglądać następująco.

Rys. 8

Jak widać, tworzenie elementów 3D z zastosowaniem narzędzia wyciągnięcia prostego nie jest specjalnie trudne. Możliwość łączenia ze sobą elementów standardowych z nowo tworzonymi modelami pozwala na łatwiejsze generowanie dokumentacji technicznej, co znacznie przyspiesza tworzenie modeli. W kolejnej lekcji pokażę, w jaki sposób tworzyć modele obrotowe.

Str. 22


Lekcja 6

Podczas ostatniej lekcji poznaliśmy techniki modelowania za pomocą wyciągnięcia prostego profilu. Dzisiejsza lekcja poszerzy nasz warsztat o kolejne narzędzie, a mianowicie o narzędzie Przekręć, pozwalające na obrót narysowanego przekroju względem zadanej krawędzi.

Oczywiście, jak zwykle, poznamy to narzędzie na konkretnym przykładzie. Proponuję zatem narysować pierwszy prosty przekrój, z którego wykonamy bryłę obrotową. Proponuję narysować pierwszy profil przy pomocy polilinii - będzie to najprostsze rozwiązanie, ponieważ nie będzie trzeba zamieniać linii przy pomocy polecenia EDPLIN. Biorąc pod uwagę, że pierwsza bryła obrotowa będzie prosta, takie rozwiązanie jest wręcz wskazane. Ćwiczenie to ma za zadanie pokazanie zasad rządzących tworzeniem brył obrotowych. A zatem do dzieła - narysujmy pierwszy profil.

Rys. 1

Teraz użyjemy narzędzia Przekręć w celu uzyskania bryły obrotowej.

Rys. 2

Narzędzie to jest proste w obsłudze - po kliknięciu na jego ikonie wskazujemy profil, który ma zostać obrócony, oraz odpowiadamy na dwa pytania: pierwsze dotyczy osi obrotu, drugie - dotyczy kąta obrotu. Na początek wybierzmy oś Y i obrót o 360 stopni. Efekt naszego pierwszego "przekrętu" widać poniżej.

Str. 23


Rys. 3

Nie taki chyba efekt chcieliśmy osiągnąć. Dlaczego zatem obrót profilu spowodował wykonanie otworu, którego wartość jest, można powiedzieć, dziełem przypadku? Odpowiedź jest prosta: wybierając obrót względem osi Y, poprosiliśmy program o obrócenie profilu względem osi Y aktualnego układu współrzędnych - w moim przypadku był to GUW, ze środkiem. oddalonym od narysowanego modelu o pewną wartość, i dlatego powstał otwór w środku bryły po obrocie profilu. Jeśli chcemy, aby osią obrotu była jedna z krawędzi profilu, proponuję zdefiniować na niej LUW.

Rys. 4

Następnie obrócić profil względem odpowiedniej współrzędnej lokalnego układu współrzędnych.

Str. 24


Rys. 5

Istnieje jeszcze jedna możliwość panowania nad obrotem profilu: możemy narysować sobie pomocniczą linię, będącą osią obrotu naszego przekroju. W takim przypadku wybieramy opcję Obiekt podczas definiowania osi.

Rys. 6

Oczywiście, jeśli mamy jakieś punkty charakterystyczne na rysunku, możemy po prostu narysować linię obrotu. Ta opcja jest często używana ze względu na łatwość używania i przewidywalność wyników obrotu. Oczywiście bryły obrotowe możemy jak najbardziej łączyć z bryłami prostymi oraz z elementami uzyskanymi poprzez wyciągnięcie proste. Aby nie być gołosłownym, proponuję wykonać ćwiczenie, którego wynikiem będzie pokazana poniżej bryła.

Str. 25


Rys. 7

Wykonanie takiego elementu jest stosunkowo proste, opiszę je w kolejnych krokach, aby nie rozwlekać komentarzy.

1. tworzymy profil do obrotu, 2. ustawiamy odpowiednio LUW, 3. tworzymy bryłę obrotową, 4. rysujemy odpowiedni profil do wyciągnięcia prostego, 5. tworzymy wyciągnięcie proste, 6. w razie konieczności ustawiamy powstałą bryłę odpowiednio względem bryły wykonanej przez obrót, 7. odejmujemy elementy od siebie przy pomocy narzędzi wykorzystujących algebrę Boole'a.

Na zakończenie tej lekcji proponuję wykonać kilkanaście różnego rodzaju modeli uzyskiwanych przez obrót profilu oraz wyciągnięcie. Proponuję również przećwiczenie korzystania z narzędzi opartych na algebrze Boole'a - wprawa uzyskana w wyniku takich zabaw na pewno nie pójdzie na marne.

Lekcja 7

Do tej pory poznaliśmy narzędzia, które w zasadzie pozwalają na tworzenie odpowiednich brył, jak również na ich wstępne modyfikacje w celu nadania docelowego kształtu. Jednak każdy rzeczywisty model jest odpowiednio wykończony, to znaczy posiada fazy oraz zaokrąglenia, często niezbędne z punktu bezpieczeństwa użytkownika projektowanego elementu. Dodawanie faz oraz zaokrągleń może przebiegać dwojako i z tego względu postanowiłem poświęcić temu tematowi osobną lekcję.

Zanim jednak rozpoczniemy wykonywanie konkretnych ćwiczeń, proponuję kliknąć prawym klawiszem myszy na dowolnym pasku narzędziowym i z rozwiniętego menu wybrać pozycję Cieniuj.

Str. 26


Rys. 1

Spowoduje to otwarcie nowego paska menu o nazwie Cieniuj pozwalającego na odpowiednie przedstawienie tworzonych elementów 3D.

Rys. 2

Będzie to bardzo pomocne przy dodawaniu faz i zaokrągleń, ponieważ często tego rodzaju modyfikacje umykają przy przeglądaniu modeli siatkowych prezentowanych bez żadnego cieniowania.

Pora zatem przejść do ćwiczenia. Na początek proponuję wykonanie faz i zaokrągleń dla bryły obrotowej. Możemy podejść do tego zagadnienia, jak mówiłem, dwojako, ponieważ jeśli wiemy, jak mają wyglądać fazy bądź zaokrąglenia w takiej bryle, możemy pokusić się o dodanie ich już na etapie tworzenia przekroju.

Str. 27


Rys. 3

Oczywiście, jeśli dany przekrój zostanie obrócony względem jednej z osi obrotu, np. jednej z osi LUW, fazy oraz zaokrąglenia zawarte w obracanym szkicu zostaną odwzorowane w modelu 3D.

Rys. 4

Jeśli nie wiemy od razu, gdzie chcemy zrobić fazy czy zaokrąglenia, możemy dokonać tych modyfikacji już po wykonaniu bryły obrotowej. Załóżmy, że po obrocie profilu bryła wygląda następująco.

Str. 28


Rys. 5

Możemy spokojnie dodać do modelu np. zaokrąglenia przy pomocy standardowego narzędzia modyfikacyjnego, to znaczy Zaokrągl.

Rys. 6

Użycie tego narzędzia odbywa się w ten sam sposób co podczas projektowania 2D. Natomiast efekt naszej pracy powinien wyglądać następująco.

Rys. 7

Fazowanie i zaokrąglanie elementów wyciąganych podlega tym samym regułom, więc nie ma zbytniego sensu dublować poprzednich wniosków. Jak widać, są dwie podstawowe drogi tworzenia odpowiednich modyfikacji modelu 3D. Jest jeszcze jedna metoda, również często wykorzystywana podczas dodawania np. zaokrągleń, a mianowicie stosowanie znanych już narzędzi opartych na algebrze Boole'a. Jest to rozwiązanie najbardziej pracochłonne i skomplikowane, lecz często projektant nie ma zbytniego wyboru, ponieważ projekt wymaga takiej czy inne fazy i trzeba się uciec do tego typu metod.

Str. 29


Rys. 8

Powyższy rysunek pokazuje fazowanie zwężające się. AutoCAD, niestety, nie potrafi wykonać tego typu fazy bez uciekania się do władnej inwencji twórczej, ale to właśnie z tego powodu praca projektanta jest tak ciekawa.

Na zakończenie dzisiejszej lekcji proponuję przećwiczyć tworzenie modeli 3D oraz wykonywanie na nich odpowiednich modyfikacji. Stawiajmy sobie poprzeczkę bardzo wysoko, ponieważ dobre opanowanie materiału z tej i poprzednich lekcji będzie pomocne w kolejnych odcinkach cyklu. Jak widzisz Drogi Czytelniku, coraz mniej miejsca w lekcjach zajmują przykłady, a coraz więcej jest poświęcane metodom rozwiązywania problemu - jak to mówiono onegdaj - "mądrej głowie dość po słowie" - i tym stwierdzeniem zakończmy dzisiejszą lekcję. Zapraszam gorąco na następne wykłady tego cyklu.

Lekcja 8

Podczas tej lekcji zapoznamy się z dwiema nowymi technikami modyfikacji brył. Pierwszą będzie tworzenie odcisków na bryłach 3D oraz wykorzystanie ich podczas modelowania. Drugą techniką będzie tworzenie powłok.

Zacznijmy od odcisków. Niejednokrotnie podczas modelowania bryły zachodzi konieczność zaznaczenie na jednej ze ścianek jakiegoś kształtu, który ma kluczowe znaczenie dla tworzonego modelu. Wtedy z pomocą przychodzi tak zwany odcisk. Proponuję przećwiczyć zastosowanie tego narzędzia na jakimś konkretnym przykładzie. Na początek narysujmy sobie prostą bryłę wyciąganą.

Str. 30


Rys. 1

Teraz proponuję na jednej ze ścianek zdefiniować lokalny układ współrzędnych.

Rys. 2

Mając tak przygotowana bryłę, możemy na górnej podstawie narysować kształt, który następnie przekształcimy w odcisk.

Rys. 3

W kolejnym kroku przekształcimy naszkicowany profil w odcisk. W tym celu klikamy na ikonie narzędzia Odciśnij, a następnie wskazujemy bryłę, na której ma powstać i profil, przy pomocy którego na powstać odcisk.

Str. 31


Rys. 4

Oczywiście odciski możemy bez problemu usuwać. Do tego celu służy narzędzie Wyczyść.

Rys. 5

Użycie narzędzia jest niezwykle proste. Po kliknieciu na jego ikonie wskazujemy bryłę, która ma zostać wyczyszczona ze wszelkich odcisków.

Kolejnym narzędziem, jakie omówimy, będzie narzędzie pozwalające na wykonywanie tak zwanej powłoki, czyli bryły cienkościennej. Bryły tego typu często są wykonywane podczas produkcji różnego rodzaju obudów. Proponuję teraz wykonanie takiej obudowy. Na początek wykonajmy bryłę będącą podstawą naszej obudowy.

Rys. 6

Teraz proponuję usunąć jedną ze ścianek w celu nadania jej charakteru bryły cienkościennej. W tym celu klikamy na ikonie narzędzia Powłoka.

Str. 32


Rys. 7

Następnie wskazujemy bryłę, z której ma powstać bryła cienkościenna, oraz kolejne ścianki , które chcemy usunąć. Po wybraniu wszystkich ścianek do usunięcia zatwierdzamy wybór prawym klawiszem myszy. Teraz możemy podać grubość powstałych ścianek.

Rys. 8

W tej chwili możemy dokonać dalszej edycji naszej obudowy. Na początek proponuję wycięcie otworów w przedniej ściance w celu umieszczenia w nich np. potencjometrów. W tym celu ustawiamy LUW odpowiednio do edytowanej ścianki.

Rys. 9

Następnie z zastosowaniem narzędzi szyku prostokątnego powielamy naszkicowany uprzednio okrąg.

Str. 33


Rys. 10

W kolejnym kroku dokonajmy wyciągnięcia profili.

Rys. 11

Teraz możemy spokojnie odjąć od siebie wygenerowane bryły przy pomocy narzędzi wykorzystujących algebrę Boole'a.

Str. 34


Rys. 12

Oczywiście można dodawać kolejne modyfikacje do wykonywanego modelu - proponuję zamodelowanie całej obudowy w celu wprawienia się w łączeniu technik modyfikacyjnych. Podczas kolejnej lekcji pokażę, w jaki sposób przeprowadzać modyfikacje poszczególnych ścianek modelu.

Lekcja 9

Podczas tej lekcji będziemy poznawali narzędzia AutoCAD-a służące do modyfikacji ścianek.

Na początek opanujemy narzędzie pozwalające na wyciągnięcia narysowanej ścianki na zadaną odległość. Narzędzie nosi nazwę Wyciągnij powierzchnie i znajduje się w pasku narzędziowym Edycja brył.

Rys. 1

Aby precyzyjnie zobaczyć, w jaki sposób używać tego narzędzia, proponuję wykonać poznany na jednej z poprzednich lekcji odcisk - proponuję, aby przedstawiane przykłady były proste, co przyspieszy nasz proces uczenia i ograniczy go do poznawania konkretnych narzędzi, nie zajmując nas zbędnymi szczegółami w postaci modelowania wymyślnych kształtów. Jednak po opanowaniu nowego materiału nic nie stoi na przeszkodzie, aby przeprowadzić testy na zaawansowanych modelach - będzie to miało pozytywne strony, ponieważ doskonale wyszlifujemy nasz warsztat pracy. No, ale dosyć opisów, czas na ćwiczenie. Narysujmy zwykłą kostkę.

Str. 35


Rys. 2

Następnie zdefiniujmy na jednej ze ścian kostki odpowiedni odcisk.

Rys. 3

Mamy już teraz wszystko, co jest potrzebne do wykonania wyciagnięcia jednej ze ścianek. Proponuję wyciągnięcie ścianki powstałej w wyniku wykonania odcisku. W tym celu wybieramy narzędzie, o którym mowa na wstępie tego ćwiczenia - Wyciągnij powierzchnie - - a następnie wskazujemy ściankę, którą chcemy wyciągnąć. Wskazania ścianek dokonujemy poprzez wskazanie

Str. 36


jednej z krawędzi. Niestety, czasem efekt wyboru jest inny od zamierzonego i zostają wybrane również inne ścianki.

Rys. 4

W takiej sytuacji musimy usunąć niepotrzebne ścianki z naszego wyboru poprzez wybranie opcji Usuń w menu Narzędzia. Po usunięciu nadmiarowych ścianek podajemy wysokość, o jaką ma zostać przesunięta wybrana ścianka i praktycznie nasz model jest gotowy.

Rys. 5

Kolejnym narzędziem, jakiego możemy używać do edycji ścianek, jest narzędzie pozwalające na obrócenie danej ścianki o zadany kąt względem np. zdefiniowanego układu współrzędnych. Proponuję przeprowadzić dalszą modyfikacje naszego modelu. A zatem na początek zdefiniujmy nowy LUW na jednej ze ścianek modelu.

Str. 37


Rys. 6

W kolejnym kroku klikamy na ikonie narzędzia Obróć powierzchnie.

Rys. 7

Następnie wybieramy odpowiednie powierzchnie, które będziemy obracali - oczywiście stosujemy taką sama metodę, jak podczas używania poprzednio poznanego narzędzia, a mianowicie usuwamy z wyboru zbędne ścianki.

Rys. 8

Następnie wskazujemy odpowiednią oś obrotu. Aby nie było jakichkolwiek problemów z obrotem, proponuję dokonać go względem jednej z osi LUW-a. Ja dokonam obrotu o 20 stopni względem punktu 0, 0, 0 i wzdłuż osi Y mojego lokalnego układu współrzędnych.

Rys. 9

Str. 38


Kolejnym przydatnym narzędziem jest narzędzie pozwalające na skopiowanie jednej ze ścianek modelu w inne miejsce. Pozwala to zaoszczędzić dużo czasu podczas np. wykonywania modeli do wizualizacji architektonicznych. W celu skopiowania danej ścianki modelu klikamy na ikonieę narzędzia Kopiuj powierzchnie.

Rys. 10

Następnie wskazujemy ściankę, którą chcemy skopiować, określamy punkt bazowy wyciągnięcia oraz wskazujemy punkt, w którym ma zostać wklejona kopia ścianki.

Rys. 11

Ostatnim elementem, jakie omówię podczas tej lekcji, będzie narzędzie pozwalające na przesunięcie danej ścianki w inne miejsce. Narzędzie to również sprawdza się doskonale podczas tworzenia prezentacji architektonicznych, ponieważ pozwala na zmianę wielkości niektórych parametrów modelu - Przesuń powierzchnie.

Rys. 12

Zasada działania narzędzia jest prosta: wskazujemy powierzchnię, następnie wskazujemy punkt bazowy oraz punkt określający miejsce przesunięcia ścianki.

Rys. 13

Str. 39


Narzędzia przedstawione podczas tej lekcji są proste w obsłudze, natomiast posiadają funkcje bardzo przydatne podczas modelowania obiektów trójwymiarowych. Sądzę, że ich poznanie znacznie skróci czas projektowania i podniesie jakość tworzonych projektów.

Lekcja 10

Podczas tej lekcji powiem kilka słów na temat najbardziej niedocenianego rodzaju modelowania, a mianowicie na temat modelowania krawędziowego. Modele krawędziowe są stosowane podczas tworzenia różnego rodzaju szkiców pomocniczych. Najczęściej projektant, zanim zbuduje określony typ bardziej zaawansowanego modelu, szkicuje jego rzut na płaszczyźnie. W celu wykonania dowolnego rzutu na płaszczyźnie najczęściej jest używana zwykła linia - narzędzie to może być również doskonale wykorzystywane w przestrzeni trójwymiarowej. Aby zobrazować przydatność tego narzędzia, proponuję przeprowadzić proste ćwiczenie. Dajmy na to, podczas projektowania narysowaliśmy prostopadłościan i chcemy dokładnie w punkcie przecięcia się przekątnych podstawy prostopadłościanu dorysować otwór. Oczywiście możemy tworzyć różne cuda, lecz najlepszym rozwiązaniem jest wstawienie do modelu linii, które odpowiednio wpasujemy i które pomogą nam w określeniu punktu wstawienia otworu.

Rys. 1

Kolejnym bardzo przydatnym narzędziem, poznanym już podczas tworzenia rysunków płaskich, jest zwykła polilinia. Polilinia jest najczęściej wykorzystywana do tworzenia szkiców profili, które są następnie wyciągane do trzeciego wymiaru. Kolejnym zastosowaniem polilinii jest możliwość obrysowywania nią np. skanowanych obiektów - mam tu na myśli rzuty bądź mapy. Oszczędza to pracę i daje projektantowi większe pole manewru ze zwektoryzowanym rysunkiem.

Ostatnim z omówionych narzędzi modelowania krawędziowego jest polilinia 3D. Narzędzie to pozwala na narysowanie "przestrzennej" polilinii. Co to znaczy przestrzenna polilinia? Znaczy to, że możemy spokojnie narysować w przestrzeni trójwymiarowej linię składającą się z kilku niezależnych segmentów. Brzmi to strasznie zagmatwanie, lecz zastosowanie wszystkich znanych już elementów oraz elementu właśnie poznanego omówimy zaraz na konkretnym przykładzie. Na zakończenie przybliżania polilinii 3D powiem jeszcze o kilku bardzo ważnych jej cechach. Pierwszą jest traktowanie jej przez program jako jednego obiektu. Kolejną cechą, a raczej ograniczeniem tego narzędzia jest to, że nie może się ona składać z łuków. Ponadto zawsze jest rysowana jako linia ciągła.

Wiemy już wiele na temat narzędzi modelowania krawędziowego pora więc na obiecywany przykład. Proponuję na początek przygotowanie kilku bloków, które będziemy mogli wstawić do rysunku.

Rys. 2

Str. 40


Oczywiście bloki te możemy wykonać z zastosowaniem dowolnych narzędzi. Następnie zacznijmy tworzyć przestrzenny schemat z zastosowaniem przygotowanych bloków. W pierwszym kroku uruchamiamy narzędzie polilinii 3D poprzez wpisanie polecenia 3P. Następnie wstawiamy pierwszy odcinek naszego przestrzennego schematu.

Rys. 3

W kolejnym kroku wstawmy nowy LUW i zmieńmy jego ustawienia w taki sposób, aby otrzymać poniższy efekt.

Rys. 4

Jak widać, w taki sposób można wykonywać bardzo zaawansowane schematy różnego rodzaju instalacji wentylacyjnych czy elektrycznych. Wykonanie takiego projektu w przestrzeni ułatwia przewidzenie kolizji poszczególnych elementów.

Tworzenie modeli krawędziowych nie jest trudne, lecz jak widać, bardzo pracochłonne, z tego powodu naprzeciw projektantom wyszło sporo firm produkujących różnego rodzaju nakładki instalacyjne zawierające całe zestawy bloków oraz w pełni zautomatyzowane systemy rysowania połączeń pomiędzy poszczególnymi elementami projektu. Warto jednak wiedzieć, że w razie konieczności da się "na piechotę" wykonać takie czy inne rzeczy, bez wydawania pieniążków.

Lekcja 11

Podczas poprzednich lekcji omówiłem zasady modelowania bryłowego oraz krawędziowego. Podczas dzisiejszej lekcji omówię tworzenie obiektów siatkowych. W odróżnieniu od modeli bryłowych siatki nie posiadają cech fizycznych, takich jak masa czy ciężar. Oczywiście wiele modeli siatkowych będzie wyglądało łudząco podobnie do modeli bryłowych, jednak istnieje wiele przesłanek po temu, aby stosować jednak modele siatkowe we własnych projektach. Na przykład niejednokrotnie podczas tworzenia projektu zachodzi konieczność umiejscowienia wyników w konkretnym terenie, który możemy zamodelować przy pomocy siatki. Innym przykładem stosowania modeli siatkowych jest wzornictwo przemysłowe. Niejednokrotnie wykonanie modelu

Str. 41


bryłowego jest wręcz niemożliwe i tu z pomocą przychodzi siatka, którą możemy rozpiąć na danym miejscu, i po kłopocie. Jeszcze tylko render - i całość wygląda prześlicznie. Ale pora od czegoś zacząć. A najlepiej od początku. Zajmijmy się modelowaniem prostych siatek i temu poświęćmy w całości tę lekcję. Na początek proponuję wyciągnięcie na ekran paska narzędzi zatytułowanego Powierzchnie.

Rys. 1

Jak widać, pasek zawiera wszystkie narzędzia, których będziemy w tej chwili używali. A zatem zacznijmy od kostki. Tworzenie kostki siatkowej praktycznie w niczym nie różni się od tworzenia kostki wykonanej jako model bryłowy - oczywiście wykonane modele różnią się właściwościami, o których wspomniałem na wstępie, lecz jeśli chodzi o wygląd, nie można zauważyć różnic. Również na początku oznaczamy punkt wstawienia narożnika oraz podajemy wielkości opisujące wymiary podstawy oraz wysokość kostki. Nowym parametrem podczas wykonywania kostki siatkowej jest określenie kąta obrotu powstałego modelu.

Rys. 2

Następnym modelem siatkowym jest poznany już z modelowania bryłowego klin. Jego wykonuje się go identycznie: podajemy odpowiednie wartości związane z wielkością podstawy modelu oraz jego wysokość. Na zakończenie również podajemy kąt obrotu gotowej siatki.

Rys. 3

Str. 42


Jak widać, wykonywanie dotychczasowych modeli siatkowych niczym nie różni się od tworzenia podobnych modeli bryłowych. Od tego miejsca proponuję przedstawienie kolejnych modeli siatkowych z pominięciem obiektów znanych z modelowania bryłowego. A zatem pierwszą siatką, która nie posiada swojego odpowiednika w modelach bryłowych jest ostrosłup. Wykonanie ostrosłupa nie jest rzeczą prostą, ponieważ bryła ta pozwala na wykonanie dolnej podstawy praktycznie o dowolnym kształcie, zawierającym cztery dowolne kąty. To samo dotyczy górnej podstawy. A więc wykonanie ostrosłupa polega na kolejnym wskazywaniu punktów tworzących podstawę, następnie określamy wysokość ostrosłupa. Istnieje również możliwość wymodelowania ostrosłupa ściętego i w takim przypadku wskazujemy jego obie podstawy - czworo ścienne - oraz wysokość w przestrzeni trójwymiarowej.

Rys. 4

Kolejnymi dwoma modelami siatkowymi, jakie możemy uzyskać poprzez użycie odpowiednich ikon zebranych na pokazanym na wstępie pasku narzędzi, są, można powiedzieć, uzupełniające się siatki: Kopuły i Misy. Ich tworzenie jest dokładnie tożsame, z tego powodu opiszę tworzenie tylko jednego z tych modeli. A zatem po kliknięciu na ikonie odpowiedniej dla danej siatki wskazujemy punkt środkowy modelu, następnie podajemy odpowiedni promień dla modelu siatkowego. W kolejnym kroku program pyta o ilość segmentów poprzecznych oraz podłużnych modelu - innymi słowy, zadaje nam pytanie o gęstość siatki, co przekłada się w praktyce na jej dokładność.

Rys. 5

Jak widać, wygenerowane siatki stanowią praktycznie dwie części sfery - tak jest zwana kula w ujęciu modelowania siatkowego. Tworzenie standardowych modeli siatkowych, jak widać, jest równie proste co tworzenie modeli bryłowych. Podczas następnej lekcji omówię narzędzia pozwalające na odpowiednią edycję siatek.

Str. 43


Lekcja 12

Podczas dzisiejszej lekcji pokażę, w jaki sposób tworzyć powierzchnie w przestrzeni 3D. Tworzenie modeli opartych na różnego rodzaju powierzchniach przedstawimy na konkretnych przykładach. Zobrazują one jednocześnie możliwości zastosowania danego narzędzia. Proponuję rozpoczęcie pierwszego ćwiczenia. Jego celem będzie rozpięcie powierzchni pomiędzy dwoma przygotowanymi modelami. Na początek narysujmy modele, pomiędzy którymi będzie znajdowała się tworzona przez nas powierzchnia. Niech modelami tymi będą zwykłe kostki o różnych wysokościach.

Rys. 1

W kolejnym kroku rozepniemy pomiędzy nimi powierzchnie. Celowo piszę w liczbie mnogiej, ponieważ rozepniemy dwa rodzaje elementów tego typu. Pierwszy, będący ścianką trój krawędziową, i drugi, będący ścianką czterokrawędziową. Zaczniemy od ścianki czterokrawędziowej. Klikamy na ikonieę narzędzia Powierzchnia 3D.

Rys. 2

Następnie wskazujemy kolejno wierzchołki, pomiędzy którymi ma zostać rozciągnięta siatka czterokrawędziowa. Po wskazaniu czterech wierzchołków nasz model zostaje uzupełniony o odpowiedni element.

Str. 44


Rys. 3

Podobnie postępujemy, wykonując ściankę trójkrawędziową. Jedynym odstępstwem jest wskazanie jedynie trzech punktów określających wierzchołki.

Rys. 4

Ścianki tego typu można oczywiście modyfikować z zastosowaniem uchwytów. Kolejną powierzchnią, jaką spróbujemy wykonać, będzie siatka. Siatka jest specyficznym modelem, pozwala bowiem na dowolne sterowanie parametrami tworzenia - czytaj punktami wstawiania. AutoCAD oferuje praktycznie dwa podstawowe narzędzia służące do generowania siatek. Pierwsze narzędzie - zdecydowanie łatwiejsze w użyciu - pozwala na rozpięcie siatki pomiędzy czterema dowolnymi punktami. Rozwiązanie to pozwala na szybkie wykonanie odpowiednio gęstej siatki, którą będziemy mogli następnie edytować przy pomocy uchwytów. Wiem, że tłumaczenie jest ciut zagmatwane, więc proponuję wykonanie sobie prostego ćwiczenia. Narysujmy w przestrzeni 3D prostokąt, a następnie w każdym narożniku narysujmy linie o różnej wysokości - to samo zróbmy na przecięciu przekątnych prostokąta.

Str. 45


Rys. 5

Teraz wpiszmy z klawiatury polecenie 3D, a następnie wybierzmy opcję Siatka. Po tych zabiegach wskazujemy kolejno przygotowane proste znajdujące się w narożnikach.

Rys. 6

W kolejnym kroku podajemy parametry określające gęstość siatki.

Str. 46


Rys. 7

Teraz za pomocą uchwytów możemy dopasować odpowiednie punkty siatki do przygotowanej linii znajdującej się w punkcie przecięcia przekątnych.

Rys. 8

Inny rodzaj siatki możemy wykonać przy pomocy narzędzia Siatka 3D.

Rys. 9

Tworzenie tego elementu jest niezwykle pracochłonne, ponieważ wykonanie siatki rozpoczynamy od podania jej gęstości, a następnie wskazujemy kolejno punkty, w jakich mają znajdować się wierzchołki poszczególnych faset siatki. Proponuję, aby ten przykład oprzeć na poprzednio przygotowanych elementach z prostokątem.

Str. 47


Rys. 10

Teraz klikamy na ikonie narzędzia i podajemy gęstość przyszłej siatki, np. 2 w kierunku M i 2 w kierunku N. W kolejnym kroki nie pozostaje nam nic innego, jak wskazać kolejno cztery punkty określające rozpięcie siatki.

Rys. 11

Ostatnim rodzajem powierzchni, jaką omówię, będzie tak zwana powierzchnia prostoliniowa. Powierzchnia najczęściej jest tworzona pomiędzy dwoma krzywymi. Proponuję zatem przygotować odpowiednie krzywe oddalone od siebie o jakąś zadaną odległość.

Str. 48


Rys. 12

Teraz klikamy na ikonie narzędzia Powierzchnia prostokreślna.

Rys. 13

I wskazujemy kolejno przygotowane krzywe.

Rys. 14

Podczas następnej lekcji pokażę, w jaki sposób tworzyć inne powierzchnie z zastosowaniem AutoCAD-a

Lekcja 13

Podczas dzisiejszej lekcji będziemy kontynuowali tematykę związana z powierzchniami. Pierwszym typem powierzchni, jaki omówimy, będzie tak zwana Powierzchnia równoległa. Powierzchnia ta powstaje w wyniku przesunięcia krzywej o zadany wektora. Brzmi strasznie, lecz w praktyce wykonanie tego typu powierzchni jest bardzo proste. Zaczynamy od wykonania odpowiednich komponentów, z których powstanie docelowy element.

Str. 49


Rys. 1

Następnie klikamy na ikonie narzędzia Powierzchnia walcowa.

Rys. 2

Program poprosi nas o wskazanie kolejno krzywej, z przesunięcia której ma powstać odpowiednia płaszczyzna. W następnym kroku program poprosi o wskazanie odpowiedniej prostej będącej wektorem przesunięcia. W wyniku wskazania kolejno tych dwóch komponentów zostanie wygenerowana odpowiednia płaszczyzna.

Rys. 3

Ważne jest, że powierzchnie równoległe mogą być również tworzone z krzywych zamkniętych, wykonanych np. przy pomocy polilinii.

Str. 50


Rys. 4

Następnym rodzajem powierzchni, jaką wykonamy, będzie powierzchnia obrotowa. Zasada wykonywania tego typu powierzchni jest zbliżona do zasady wykonywania obrotowych elementów bryłowych, jednak wynikiem jest element, który w odróżnieniu od modeli bryłowych nie posiada cech fizycznych, takich jak masa czy ciężar.

W celu wykonania powierzchni obrotowej musimy przygotować dwie krzywe - pierwsza, będąca zarysem połowy przekroju powierzchni, oraz druga, będąca osią obrotu.

Rys. 5

Teraz możemy dokonać obrotu przygotowanego profilu względem przygotowanej prostej. W tym celu klikamy na ikonie narzędzia Powierzchnia obrotowa.

Rys. 6

Str. 51


Następnie wskazujemy kolejno zarys, z którego ma powstać odpowiedni model obrotowy. W kolejnym kroku wskazujemy prostą będącą osią obrotu. Program zada jeszcze dwa pytania. Pierwsze odnosi się do początkowego kąta obrotu, drugie natomiast do końcowego kąta obrotu. Podając wartości od 0 do 360 stopni, otrzymamy pełny obrót

Rys. 7

Jeśli wprowadzone wartości kątów będą inne, powstanie również bryła obrotowa, lecz obrócona o zadaną wartość kąta, np. 90 stopni.

Rys. 8

Ostatnią z przedstawionych powierzchni będzie tak zwana powierzchnia krawędziowa lub brzegowa. Powierzchnia tego typu jest rozpinana pomiędzy czterema niezależnymi, lecz stykającymi się krawędziami. Narysujmy tego typu powierzchnię. Proponuję przygotować cztery proste, pomiędzy którymi rozepniemy naszą powierzchnię.

Str. 52


Rys. 9

Następnie klikamy na ikonie narzędzia Powierzchnia krawędziowa.

Rys. 10

W kolejnym kroku wskazujemy kolejno przygotowane krawędzie, w wyniku czego AutoCAD wygeneruje pomiędzy nimi odpowiednią siatkę.

Rys. 11

Powierzchnię tego typu również możemy edytować przy pomocy uchwytów.

Podczas kolejnej lekcji pokażę, w jaki sposób wykonać całkiem przyzwoity model terenu z zastosowaniem poznanych narzędzi modelowania powierzchniowego.

Str. 53


Lekcja 14

Podczas dzisiejszej lekcji pokażę, w jaki sposób zamodelować w przestrzeni trójwymiarowej powierzchnię imitującą model terenu. Nie będę rozwlekał wyjaśnień, w jakim celu modelujemy tereny, ponieważ to już jest zapewne wiadome. Zacznijmy zatem od narysowania, nazwijmy to, siatki imitującej punkty geodezyjne. - Proponuję, aby siatka została narysowana przy pomocy prostych linii oraz narzędzia Odsuń.

Rys. 1

Następnie w punktach przecięć linii narysujmy linie o odpowiedniej długości określonej przez pomiary geodezyjne. Przyjmujemy powierzchnię siatki jako poziom zero. Kolejne linie wstawiamy "na piechotę" przy pomocy narzędzia 3D polilinii. Oczywiście linie mogą mieć, a nawet muszą, różne długości.

Rys. 2

W kolejnym kroku uruchamiamy narzędzie siatka 3D i podajemy jej wymiary, np. 5x5. Teraz nie pozostaje nic innego, jak wskazać odpowiednie punkty charakterystyczne, tworzące poszczególne fasety siatki. W naszym przypadku punktów będzie sporo, bo aż 25 - a jest to malutka siateczka.

Rys. 3

Str. 54


Jak widać, prezentowany sposób jest bardzo pracochłonny. Jeśli nasz teren jest bardzo skomplikowany i jego przedstawienie wymaga wielu szczegółów, jest to najlepsza metoda jego zamodelowania i nie ma co to tego wątpliwości. Jeśli jednak teren nie wymaga zbyt dużej precyzji, możemy pokusić się o zamodelowanie go z obiektów typu Powierzchnia krawędziowa. W celu zamodelowania odpowiedniego terenu tą metodą możemy postąpić dwojako - narysować odpowiednio dużą siatkę, a następnie punkt po punkcie przesuwać uchwyty na niej stworzone,

Rys. 4

lub narysować w odpowiedni sposób krawędzie i starać się niejako sklejać powierzchnię z kawałków.

Rys. 5

Powyższy rysunek przedstawia przykład takiego szkicu, na którym oprzemy naszą siatkę - jak widać krawędzie tworzące siatkę są odpowiednio zamodelowane w przestrzeni trójwymiarowej. Teraz nie pozostaje nic innego, jak wpasować odpowiednią siatkę w przedstawiony model.

Str. 55


Rys. 6

Oczywiście przygotowaną siatkę możemy dowolnie powielać w celu zamodelowania odpowiedniej rzeźby trenu.

Rys. 7

Druga z prezentowanych metod jest metodą najczęściej stosowaną podczas wykonywania modeli terenów pod wizualizacje. Metoda ta pozwala, jak widać, w niedługim czasie uzyskać doskonały efekt wizualny, co jest pożądane podczas wykonywania np. projektów ofertowych dla wymagających klientów. Ponadto siatka wykonana z zastosowaniem Powierzchni krawędziowej jest szybko modyfikowalna. Oczywiście masz prawo wyboru metody tworzenia swoich modeli powierzchniowych, drogi Czytelniku.

Od następnej lekcji rozpocznę omawianie metod modyfikacji modeli 3D. Będziemy mieli w końcu okazję rozwinąć skrzydła i zbudować naprawdę zaawansowane modele trójwymiarowe.

Str. 56


Lekcja 15

Podczas dzisiejszej lekcji dokonamy połączenia poznanych do tej pory metod modelowania z narzędziami modyfikacyjnymi. Całość oczywiście wykonamy na odpowiednim przykładzie.

Proponuję zatem bez zbytniego przedłużania zabrać się do pracy. Niejednokrotnie zapewne widziałeś Drogi Czytelniku budynki zawierające rzędy kolumn. Proponuję narysowanie namiastki takiego budynku, oczywiście z zastosowaniem poznanych już do tej pory narzędzi. Będzie, jak mówiłem, również okazja do poznania nowych. A zatem na pierwszy ogień proponuję narysowanie jednej kolumny modelowanego budynku. Aby nasza kolumna od razu wyglądała profesjonalnie, narysujmy ją jako połowę przekroju, który następnie obrócimy.

Rys. 1

Narysowany przeze mnie profil został wykonany przy pomocy narzędzia linii oraz płaskich narzędzi modyfikacyjnych, z tego względu musiałem dokonać jego zamiany na polilinię w celu jego dalszej edycji - przypomnę jedynie, że służy do tego polecenie _PEDIT. Po zamianie profilu na polilinię możemy dokonać jego obrotu względem najdłuższej krawędzi przy pomocy narzędzia Przekręć.

Str. 57


Rys. 2

Teraz dodamy do naszego modelu kilka detali. Proponuję zatem, aby góra i dół kolumny były zwieńczone cokołami w kształcie sześciokąta.

A zatem narysujmy takie cokoliki. Możemy je stworzyć w dwojaki sposób: albo z zastosowaniem standardowego narzędzia Kostka, albo poprzez wyciągnięcie proste prostokąta. Ja wybrałem ten drugi sposób - pewnie z wrodzonej przekory. Aby dokładnie narysować kwadracik, postąpiłem niekonwencjonalnie, a mianowicie narysowałem okrąg nieznacznie większy od średnicy podstawy kolumny, a następnie na kwadrantach okręgu oparłem linie kwadratu, z którego wykonamy podstawę. Takie podejście jest o tyle prostsze, że łatwiej jest pozycjonować powstałą bryłę.

Rys. 3

Str. 58


Mając tak przygotowane komponenty, wykonajmy podstawę naszej kolumny poprzez wyciągnięcie powstałego prostokąta.

Rys. 4

To samo zróbmy na górze naszej kolumny. Jasne, ale jak - bez zbędnych prób tworzenia, z przerostem formy nad treścią - rysujemy przecinające się linie na podstawie kostki, a następnie przy pomocy narzędzia Kopiuj obiekt robimy kopię kostki na górze kolumny, pozycjonując ją względem środka kolumny.

Rys. 5

Na zakończenie edycji kolumny proponuję usunąć wszelkie zbędne linie oraz okręgi i połączyć wszystkie jej części w jeden model przy pomocy operacji Boole-'a.

Str. 59


Rys. 6

Teraz możemy już spokojnie powielić nasze dzieło w celu uzyskania odpowiedniego efektu. W tym celu użyjemy poznanego już - - z naszych "płaskich" lekcji -- narzędzia szyku. Podczas tworzenia szyku praktycznie postępujemy tak samo jak przy płaskich rysunkach. Jedynym ważnym elementem jest uruchomienie odpowiedniego widoku w celu odpowiedniego ustawienia szyku. Proponuję przećwiczenie tworzenia szyków w różnych widokach. A zatem po ustaleniu widoku i kliknięciu na ikonie narzędzia zaznaczamy obiekt, który ma być powielony w szyku, a następnie podajemy odpowiednie parametry szyku. Wynik naszego działania jest widoczny poniżej.

Rys. 7

Teraz dorysujmy jeszcze podłogę w celu przećwiczenia narzędzia przesuwania. A zatem narysujmy kostkę o odpowiednich rozmiarach, praktycznie w dowolnym miejscu przestrzeni trójwymiarowej.

Str. 60


Rys. 8

Teraz czas zrobić podłogę. Klikamy zatem na ikonie narzędzia Przesuń, a następnie odpowiednio pozycjonujemy względem przygotowanych kolumn. W razie konieczności proponuję narysowanie odpowiedniej linii pomocniczej. Nie zapominamy również o osnapie.

Rys. 9

Jako że tworzenie szyku kołowego zostało dość dokładnie omówione w "płaskich" lekcjach, proponuję wykonanie we własnym zakresie sztandarowego ćwiczenia wszystkich kursów, a mianowicie narysowanie kołnierza z otworami rozmieszczonymi przy pomocy narzędzia szyku.

Rys. 10

Str. 61


Na zakończenie jedna mała wskazówka: AutoCAD nie posiada narzędzia do tworzenia otworów i należy je wykonać poprzez operacje Boole'a. Jednak najpierw wykonajmy szyk, a potem operacje odejmowania. To ważne, bo po odjęciu uzyskamy jedną bryłę. Tak więc, przyjemnego tworzenia szyków.

Lekcja 16

Podczas dzisiejszej lekcji wykonamy kilka przykładów, pozwalających na zapoznanie się z narzędziem Dopasuj. Przy pomocy tego polecenia możemy bez problemów dostosować do siebie położenie elementów w przestrzeni, a nawet ich wymiary. Narzędzie jest niewiarygodnie przydatne podczas tworzenia np. modeli dla wizualizacji architektonicznych, kiedy nad danym projektem pracuje kilku projektantów, i podczas ustawiania końcowego wyglądu sceny okazuje się, że np. dach nie pasuje do garażu. Nie powinno tak być, ale...

Tak więc na początek narysujmy w przestrzeni trójwymiarowej dwa elementy, które będziemy do siebie dopasowywali. Niech na początek będzie to np. wspomniany wyżej dach oraz garaż. Naszym zadaniem będzie dopasowanie wielkości obu brył.

Rys. 1

Jak widać na powyższym rysunku, długość obu elementów przykładowego garażu nie jest dobra, szerokość dachu jest również nie do przyjęcia. Tak więc użyjemy narzędzia Dopasuj w celu korekcji błędu i odpowiedniego zgrania ze sobą elementów modelu. W tym celu wpisujemy z klawiatury polecenie dopasuj. Następnie wskazujemy obiekt, który ma zostać dopasowany do innego - w naszym przypadku wskazujemy daszek. Następnie zatwierdzamy wybór poprzez wciśniecie klawisza ENTER. W kolejnym kroku wskazujemy kolejno punkty charakterystyczne modeli w kolejności pokazanej na poniższym rysunku.

Str. 62


Rys. 2

Po wskazaniu ostatniego, czwartego punktu program pozwoli nam wskazać kolejny punkt, lecz my na tym etapie zrezygnujemy z dalszego wskazywania kolejnych punktów charakterystycznych, w celu dopasowania obu elementów. Potwierdzamy nasz wybór poprzez wciśnięcie klawisza ENTER. W kolejnym kroku AutoCAD zada nam kolejne pytanie o przeskalowanie naszego elementu. Tu odpowiadamy twierdząco. Nasz model jest w zasadzie dopasowany.

Rys. 3

Przygotowane przeze mnie modele idealnie do siebie pasują. Jednak nie zawsze wygląda to tak różowo, ponieważ skalowanie przebiega we wszystkich płaszczyznach i możemy przy dopasowaniu z jednej strony modelu stracić całkowicie wymiary w innym miejscu. Warto mieć świadomość ograniczenia stosowania tego narzędzia.

Str. 63


Rys. 4

Dopasowanie nie zawsze jest używane podczas składania, nie pasujących do siebie elementów. Często podczas projektowania tworzymy element powtarzalny, który powinien znaleźć się w kilku miejscach projektu. Oczywiście element taki jest kilkakrotnie kopiowany i podczas prób umiejscawiania danego elementu zaczynają się schody, ponieważ jest on narysowany pod niewiadomym kątem. Tu również z pomocą przychodzi nam narzędzie Dopasuj. Proponuję przygotowanie modeli, których użyjemy podczas kolejnego ćwiczenia.

Rys. 5

Następnie ponownie użyjemy znanego nam już narzędzia Dopasuj. Teraz chcemy dopasować nasze elementy w ten sposób, aby mniejszy element w całości przylegał do górnej płaszczyzny większego. Po wprowadzeniu komendy Dopasuj i zaznaczeniu mniejszej kostki zaznaczmy kolejno punkty pokazane na poniższym rysunku.

Str. 64


Rys. 6

Efekt naszego działania pokazuje poniższy rysunek.

Rys. 7

Jak widać, poprzez wskazanie kolejnego punktu zrezygnowaliśmy z możliwości skalowania elementu, zyskaliśmy natomiast możliwość dokładnego dopasowania położenia elementów względem siebie.

Jak widać, narzędzie dopasowania elementów względem siebie może dzięki swojej wszechstronności znacznie przyspieszyć proces tworzenia projektu. Niejednokrotnie nie ma innej

Str. 65


możliwości ustawienia elementów względem siebie, jak poprzez zastosowanie tego narzędzia. Mimo, że posiada ono ograniczenie, o którym pisałem, jego stosowanie jest i tak bardziej efektywne, niż np. przerysowywanie danego elementu. Niejednokrotnie zmiana skali nie ma większego wpływu na końcową wizualizację, ponieważ od danej strony obiekt nie jest pokazywany.

W kolejnej lekcji pokażę, w jaki sposób projektować elementy z zastosowaniem odbić lustrzanych.

Lekcja 17

Jakże często podczas tworzenia złożeń modeli trójwymiarowych zachodzi konieczność odpowiedniego wypozycjonowania danego elementu względem innych umieszczonych w scenie. Oczywiście najczęściej pozycjonujemy obiekty przy pomocy narzędzi przesuwania, lecz czasem zdarza się, że trzeba jakiś model nieznacznie obrócić względem zadanej krawędzi bądź osi układu współrzędnych. Wtedy z pomocą przychodzi narzędzie obrotu trójwymiarowego nazywanego w skrócie Obrót 3D. Proponuję przećwiczenie zastosowania tego narzędzia na konkretnym przykładzie. Narysujmy cztery kostki w sposób pokazany na poniższym rysunku.

Rys. 1

Oczywiście dla przypomnienia powiem, że w celu wykonania takiego rysunku możemy stworzyć jedną kostkę sześcienną, a następnie powielić ją przy pomocy szyku prostokątnego. Powiedzmy, że nasze zadanie jest nietypowe, - jest nim zaprojektowanie logo firmy. Mamy oczywiście taką koncepcję, aby logo było trójwymiarowe, oraz aby miało płaski odpowiednik. Ponadto musi być proste na tyle, aby można je było naszkicować" patykiem na piasku", jak mówią specjaliści branży reklamowej. A zatem, aby zaprojektować nasze logo do końca, dokonajmy obrotu jednej z kostek. W tym celu proponuję dorysowanie linii pomocniczych zdefiniowanych na górnych podstawach kostki.

Str. 66


Rys. 2

Mając tak wszystko przygotowane, możemy użyć narzędzia Obrót 3D. Z menu Zmiana wybieramy opcję Operacje 3D, a następnie Obrót 3D.

Rys. 3

Str. 67


Program poprosi o wskazanie obiektu, który będziemy obracali. Wskażmy mu naszą przygotowaną kostkę. Następnie wciśnijmy klawisz 2, aby poinformować AutoCAD-a, że chcemy, aby linia obrotu kostki przechodziła przez dwa punkty (dlatego rysowaliśmy linie pomocnicze na podstawach). Po wskazaniu punktów przecięcia przekątnych podstaw podajemy kąt obrotu naszej bryły, np. 45 stopni. Nasz model powinien wyglądać tak jak na poniższym rysunku.

Rys. 4

Można powiedzieć, że logo mamy zaprojektowane.

Kolejnym narzędziem, jakie omówimy, będzie Lustro 3D. Narzędzie to jest niesłychanie przydatne podczas wykonywania elementów, których kształty są powtarzalne. Mam tu na myśli powtarzalność tego rodzaju, że możemy narysować połowę lub ćwiartkę modelu, a następnie poskładać go w całość przy pomocy Lustra 3D. Proponuję narysowanie ćwiartki elementu, z którego następnie otrzymamy cały model. Narysowanie takiego elementu z zastosowaniem innych narzędzi AutoCAD-a nie będzie nastręczało większych kłopotów, lecz jak zawsze, powtarzam: sposób wykonania modelu jest indywidualną sprawą projektanta. Zacznijmy zatem od narysowania profilu.

Rys. 5

Str. 68


Mając profil, możemy dokonać jego zamiany w element 3D poprzez zastosowanie narzędzia wyciągnięcia prostego.

Rys. 6

Teraz możemy zastosować narzędzie Lustro 3D. W tym celu z menu Zmiana wybieramy opcję Operacje 3D, a następnie Lustro 3D.

Rys. 7

Następnie zaznaczamy obiekt, który będzie kopiowany przy pomocy lustra i wskazujemy trzy punktu należące do płaszczyzny będącej płaszczyzną odbicia. Całą operację powtarzamy trzykrotnie. Teraz powinniśmy otrzymać następujący element.

Str. 69


Rys. 8

Wszystko wygląda ładnie, lecz niestety, każdy z elementów jest osobną bryłą. Aby nasz model składał się z jednej bryły, musimy zastosować sumę Boole'owską. Teraz nasz model jest gotowy.

Rys. 9

Następną lekcję poświęcimy modelowaniu z zastosowaniem uchwytów.

Lekcja 18

Podczas dzisiejszej lekcji powiem parę słów na temat stosowania uchwytów podczas pracy z AutoCAD-em. Ta metoda jest rzadko stosowana podczas tworzenia modeli, w których ważna jest dokładność i przewidywalność wyniku. Jeśli jednak tworzymy przy pomocy AutoCAD-a modele, które następnie są wykorzystywane w innych programach, np. do wizualizacji czy w grach, bo takie zastosowanie modeli również jest często spotykane, wówczas nie powinniśmy mieć skrupułów i możemy bez przeszkód modelować przy pomocy uchwytów. Pierwsze przymiarki do używania uchwytów poczyniliśmy przy modelowaniu terenu i, jak tam można było zobaczyć, taki sposób modelowania nie należy do najłatwiejszych i nastręcza mimo wszystko wielu problemów. Niemniej

Str. 70


jednak czasem jest to jedyna droga do uzyskania zamierzonych efektów. Proponuję przećwiczyć modelowanie z zastosowaniem uchwytów na prostych modelach 3D. Pierwszym modelem, jaki wykonamy, będzie znana czapka Sherlocka Holmesa.

Rys. 1

Zaczniemy od narysowania obiektu siatkowego o nazwie Kopuła. Nadajmy mu średnicę równą 100 jednostkom i standardową gęstość równą 16 segmentom wzdłużnym i 8 segmentom poprzecznym.

Rys. 2

Następnie zmieńmy standardowy kolor obiektu na np. czerwony przy pomocy okienka dialogowego Cechy.

Str. 71


Rys. 3

Mając tak przygotowany warsztat pracy, możemy zająć się edycją elementu z zastosowaniem uchwytów. Możliwe jest edytowanie pojedynczych uchwytów. Taka forma edycji jest stosowana, jeśli zależy nam na niezależnym przesunięciu poszczególnych elementów modelu, np. w celu wykonania asteroidy.

Rys. 4

Str. 72


Istnieje również możliwość wybierania wielu uchwytów modelu. W tym celu wybieramy poszczególne uchwyty z wciśniętym klawiszem Shift.

Rys. 5

Mając wybrane odpowiednie uchwyty, możemy przesunąć je w celu uzyskania daszku z jednej strony czapki. Radzę jednak, aby przesunięcia dokonać w widoku z góry, ponieważ AutoCAD może nieopatrznie zrozumieć nasze intencje i zamiast daszka powstanie bliżej nieokreślony twór.

Rys. 6

Tę samą operację powtórzmy z drugiej strony - i model gotowy.

Jak widać, modelowanie przy pomocy wierzchołków wymaga sporej dawki cierpliwości. Nie jest ono tak dopracowane jak np. w 3D Studio, gdzie możemy wierzchołki skalować, wybierać przy pomocy zaznaczenia itd. Niemniej jednak warto wiedzieć o istnieniu tego rodzaju modelowania, nawet jeśli będziemy z niego korzystali sporadycznie. Uchwyty częściej są stosowane podczas edytowania płaskich rysunków, jednak jak widać, również w trzecim wymiarze mogą stać się nieocenione.

Str. 73


Lekcja 19

Podczas wszystkich poprzednich lekcji uczyliśmy się tworzenia bardziej lub mniej zaawansowanych modeli trójwymiarowych. Teraz nadeszła pora na przypisanie im odpowiednich materiałów. W świecie rzeczywistym każdy przedmiot posiada cechy odróżniające go od innych. Jedną z tych cech jest właśnie materiał, z jakiego jest wykonany. Ludzkie oko jest narządem niedoskonałym, lecz potrafi rozróżnić różne kolory, jakie posiadają rzeczywiste obiekty, jak również potrafi określić stopień odbicia światła od elementów otoczenia. Elementy błyszczące odbijają więcej światła od matowych. W realnym świecie jest to normalne. Podczas tworzenia komputerowych światów również staramy się dobrać materiały w taki sposób, aby obiekty przez nas wykonane wyglądały na realne. Każdy z nas wie, jak ważne jest zachowanie realizmu w tworzonych pracach, więc mnożenie dalszych opisów nie ma większego sensu. Wykonajmy zatem ćwiczenie, podczas, którego przypiszemy konkretnemu modelowi trójwymiarowemu konkretny materiał. Na początek wykonajmy przykładową bryłę. W tym celu proponuję stworzenie płaskiego profilu, któremu następnie nadamy trzeci wymiar. Przykładowy profil przedstawia poniższy rysunek.

Rys. 1

Teraz przy pomocy narzędzia Wyciągnij nadamy mu trzeci wymiar. Aby jak najszybciej uzyskać taki model, proponuję w pierwszej kolejności "wyciągnąć" kątownik, następnie oba okręgi i w ostatnim kroku odjąć całość od siebie w taki sposób, aby powstał element pokazany na poniższym rysunku.

Rys. 2

Mając przygotowany model, można wyciągnąć na obszar roboczy kolejny pasek narzędzi zatytułowany Render.

Rys. 3

Z paska tego będziemy korzystali podczas tej lekcji, jak również podczas następnej, tak więc jego wyciągnięcie jest w pełni uzasadnione. Mamy już wszystko, czego potrzebujemy, aby pobawić się

Str. 74


przypisywaniem materiałów. Naszą zabawę z materiałami proponuję rozpocząć od uruchomienia narzędzia Materiały pozwalającego na zarządzanie materiałami w projekcie. Kliknijmy więc na ikonie pokazanej na poniższym rysunku.

Rys. 4

Wynikiem naszego działania powinno być wyświetlenie poniższego okna dialogowego.

Rys. 5

Jak już mówiłem, okno to pozwala na zarządzanie materiałami w projekcie, przy pomocy tego okna możemy przejrzeć materiały stosowane w danym projekcie oraz dodać nowe. Zanim zaczniemy przypisywać materiały do naszego modelu pokażę jeszcze jedno okno dialogowe, a mianowicie okno biblioteki materiałów.

Rys. 6

Okno to możemy otworzyć bezpośrednio z paska narzędzi Render, poprzez kliknięcie na poniższej ikonie, lub z okna dialogowego Materiały.

Str. 75


Rys. 7

Wiemy już, jakich narzędzi będziemy używali, więc przyszła pora na przypisanie odpowiedniego materiału do naszego modelu. Jako, że model reprezentuje blaszkę, proponuję przypisanie do niego materiału przypominającego metal. W tym celu otwórzmy okno dialogowe Biblioteka materiałów i poszukajmy materiału, jaki chcemy zastosować. Materiały znajdują się w liście Aktualna biblioteka. Po wybraniu danego materiału klikamy na nim i naciskamy klawisz Podgląd. AutoCAD automatycznie generuje podgląd wybranego materiału.

Rys. 8

Jeśli wybrany materiał nam odpowiada, klikamy na przycisku Import i zostaje on dodany do listy materiałów używanych w aktualnym rysunku.

Rys. 9

Zamykamy to okno dialogowe klawiszem OK. i otwieramy okno dialogowe Materiały. Jak widać, wybrany przez nas materiał został dołączony do projektu i może zostać przypisany do elementów sceny.

Str. 76


Rys. 10

Nie pozostaje nam nic innego, jak tylko przypisać materiał do konkretnego elementu. W naszym przypadku będzie to przygotowany model. W tym celu zaznaczamy materiał w oknie Materiały,

a następnie klikamy na klawiszu Dołącz. Pozwoli nam to na wybranie obiektu (modelu), do którego ma zostać przypisany wybrany materiał. Po wybraniu modelu zamykamy okno dialogowe i klikamy na ikonie narzędzia Render.

Rys. 11

AutoCAD otworzy przed nami okno dialogowe tego narzędzia. Nie będę się teraz rozpisywał na temat jego opcji, ponieważ mam zamiar zrobić to w następnej lekcji. Proponuję zatem jedynie dokonać w nim przedstawionych poniżej ustawień.

Rys. 12

Pozwoli to na uzyskanie poniższego efektu.

Str. 77


Rys. 13

Wybrany materiał został przypisany, niestety, rysunek jest niewidoczny. W takiej sytuacji możemy zrobić dwie rzeczny:. przypisać inny materiał.

Rys. 14

albo zmienić tło renderingu. Jeśli wybierzemy tę drugą opcję, będziemy mogli dowolnie zmieniać kolor tła, a nawet podkładać jako tło fotografie. W naszym przypadku jednak proponuję wykonanie tła gradientowego. W tym celu klikamy na ikonie Tło .

Rys. 15

Następnie w oknie dialogowym Tło dokonujemy zmian przedstawionych na poniższym rysunku.

Rys. 16

Po zatwierdzeniu zmian i wyrenderowaniu sceny powinniśmy uzyskać efekt pokazany na poniższym rysunku.

Str. 78


Rys. 17

Proponuję przećwiczenie innych opcji prezentowanych narzędzi. Zaowocuje to tworzeniem naprawdę realistycznych renderingów.

Lekcja 20

Podczas dzisiejszej lekcji zajmiemy się dodawaniem oświetlenia do rysunku oraz renderingiem całego projektu. Oświetlenie wizualizacji było już tematem niejednej pracy naukowej, innymi słowy, jest to temat rzeka. Niemniej jednak możemy zaryzykować stwierdzenie, że modele i ich ustawienie w scenie trójwymiarowej oraz nadanie im materiałów to dopiero 40% sukcesu dobrej wizualizacji. Reszta to właśnie oświetlenie. Z tego powodu trzeba mieść wyczucie, jaki rodzaj światła w którym miejscu dodać do rysunku, aby całość wyglądała jak najbardziej realistycznie. Do tego jest potrzebny zmysł artystyczny - architekci mówią, że "z tym się trzeba urodzić" i jest sporo prawdy w tym stwierdzeniu. Zacznijmy więc uczyć się oświetlenia. Proponuję narysowanie trzech modeli i ustawienie sceny w sposób pokazany na poniższym rysunku.

Rys. 1

Następnie wybierzmy dla poszczególnych modeli materiały - proponuję, aby były to materiały świecące, mocno odbijające światło.

Str. 79


Rys. 2

Teraz możemy kolejno przypisać materiały do modeli i wygenerować wstępny rendering - proponuję pozostawienie domyślnych ustawień renderingu.

Rys. 3

Jak widać na rysunku, tylne modele są nie widoczne. Możemy je uwidocznić poprzez zmianę tła renderingu.

Rys. 4

Str. 80


Jest to jednak rozwiązanie nieprofesjonalne, ponieważ, tak na dobrą sprawę, korzystamy stale ze standardowego oświetlenia sceny oferowanego przez AutoCAD-a. Pora na dodanie własnych światełek. Na początek powiem parę słów o rodzajach świateł, jakie oferuje AutroCAD. A więc po kolei:

1. Światło punktowe - jest to światło podobne do dawanego przez zwykłą żarówkę, rozchodzi się ono równomiernie we wszystkich kierunkach.

2. Światło odległe - pozwala na imitowanie światła słonecznego. 3. Reflektor świetlny - światło pozwalające na modelowanie reflektorów.

Tak pokrótce możemy opisać światła oferowane przez AutoCAD-a. Pora na dołączenie ich do rysunku. Dodawanie świateł rozpoczynamy od kliknięcia na ikonie narzędzia Światło.

Rys. 5 Program otworzy okno dialogowe tego narzędzia. Reszta już w naszych rękach.

Rys. 6 Proponuję na początek ustawienie światła otoczenia na np. 0.,4 - pozwoli to na lekkie rozjaśnienie sceny. Następnie dodajmy światła punktowe. W tym celu z listy rozwijalnej wybieramy odpowiedni rodzaj światła i klikamy na przycisku Nowe. Program uruchomi okno dialogowe pozwalające na ustawienie odpowiednich parametrów dla światła punktowego.

Rys. 7 Nadajmy mu odpowiednią nazwę, np. "sp01", następnie wybierzmy położenie naszego światła poprzez kliknięcie na klawiszu Zmień. Następnie wskażmy miejsce, w którym chcielibyśmy wstawić nasze światło,; ja dodałem swoje światło nad kulami. Teraz możemy pozamykać okna i zrenderować scenę.

Str. 81


Rys. 8 Efekt jest daleki od ideału, lecz to dopiero początek. Następnie wstawmy światło równoległe - zasada postępowania jest podobna jak w przypadku światła punktowego. Po wybraniu opcji z menu i kliknięciu na przycisku Nowy możemy również dokonać stosownych zmian w oknie dialogowym światła równoległego.

Rys. 9 Proponuję nadanie mu odpowiednio nazwy "sr01" i zatwierdzenie wstawienia go do rysunku. Scena po zrenderowaniu wygląda już nieco lepiej.

Rys. 10

Str. 82


Teraz dodajmy reflektory - pozwoli to na odpowiednie doświetlenie sceny. Dodawanie reflektora jest równie proste co dodanie innego światła - jedyną różnicą jest to, że reflektor świeci w kierunku określonego celu - cel ten podajemy w pierwszej kolejności, ustawiając reflektor w scenie. Proponuję ustawienie 3-4 reflektorów, nadając im nazwy, np. kolejno: "r01", "r02" ...

Rys. 11 Teraz nasza scena powinna wyglądać następująco

Rys. 12 Obiekty nie są jeszcze dokładnie doświetlone i możemy je z łatwością doświetlić poprzez dodanie nowych źródeł światła, którymi można osiągnąć zamierzone efekty. Sądzę, Drogi Czytelniku, że nie powstrzymasz się przed próbami edycji parametrów poszczególnych rodzajów oświetlenia i z tego powodu nie zagłębiałem się w ich opcje. Na zakończenie pokażę jaszcze, jakie parametry okna dialogowego pozwalają uzyskać najbardziej realistyczny rendering.

Str. 83


Rys. 13 Niestety, AutoCAD nie jest dziełem doskonałym i algorytmy używane w jego module renderingu niejednokrotnie są niewystarczające. Z tego powodu ludzie parający się tworzeniem wizualizacji renderują swoje modele w nakładkach na AutoCAD-a, np. w AccuRender-ze. Wiem, że przedstawione tematy nie są opisane super dokładnie, nie było to jednak moim zamierzeniem - chciałem pokazać, jakimi narzędziami powinien posługiwać się zaawansowany użytkownik, aby osiągnąć zamierzony efektu. Lekcje te mają stanowić przewodnik w drodze do efektywnego posługiwania się oprogramowaniem. Życzę powodzenia.

Str. 84

autocad-kurs dla zaawansowanych

Documents