Трехмерное моделирование

Автор: Михаил Брод

Источник: http://www.softkey.info/reviews/review10129.php

Прежде чем товар попадет на прилавок, его надо изготовить. Процесс производства состоит из нескольких этапов, среди которых значительные средства и время требует этап проектирования. От того, как оснащена инженерная группа, какие инструменты используют проектировщики при разработке изделий, зависят и сроки подготовки, и затраты, и качество будущей продукции. Сократить время и затраты, а также получить качественный продукт позволяют системы автоматизированного проектирования, среди которых одной из самых известных и распространенных является система AutoCAD.

Эта система известна, наверное, всем, кто работает в области проектирования, подготовки чертежей, и давно снискала заслуженную славу. Но компания Autodesk, разработчик этой системы, понимает, что останавливаться на достигнутом нельзя, необходимо постоянное развитие своего продукта. И с завидной стабильностью выводит на рынок новые версии. Их самая новая версия - AutoCAD 2011.

Если первые версии AutoCAD были предназначены в первую очередь для разработки чертежей, то теперь основной упор в развитии продукта направлен на реализацию трехмерного моделирования, а чертежи - это уже производная от модели. Поэтому моделированию уделяется особое внимание, хотя и остальные возможности продолжают развиваться. Но появление новых возможностей предъявляет дополнительные требования и к операционной системе. Теперь для работы с AutoCAD 2011 требуется операционная система Windows XP или выше.



Для чего предназначена эта программа, подробно рассказывать необходимости нет - ее используют для выполнения проектных работ в машиностроении и строительстве, моделирования и расчета изделий, подготовки конструкторской документации. Поэтому остановимся на тех новинках, что включены в версию 2011.

Итак, что появилось нового в этой версии. Возможность обработки данных, полученных с помощью приборов лазерного сканирования (так называемые "облака точек"). Когда эта возможность может оказаться востребованной? Во-первых, лазерное сканирование можно использовать для получения объемной модели для уже существующего объекта, когда чертежи его отсутствуют. Либо для выполнения реставрационных работ. Во-вторых, для оцифровки изготовленной модели-прототипа будущего изделия.

Работа с поверхностями. Она уже присутствовала и в предыдущих версиях, но в новой ее функциональность получила новые возможности. Новые и обновленные инструменты можно использовать для моделирования твердых тел, поверхностей, сеток: это сопряжение поверхностей кривыми второго порядка, создание поверхностей по направляющим из сплайнов, создание подобной поверхности с использованием SurfOffset, сглаживание кромок поверхностей с помощью SurfFillet, так же как это ранее было доступно для сглаживания кромок твердых тел.



Появились усовершенствования и в методах моделирования поверхностей за счет создания так называемых NURBS-поверхностей (поверхности, содержащие управляющие вершины). Этот метод позволяет заниматься моделированием так же, как и при работе с физическими моделями. Наиболее широкое применение метод найдет при моделировании сложных криволинейных объектов - лодок, автомобилей и так далее.

Упростилось создание переходных поверхностей из существующих. Например, часть поверхности модели, состоящая из нескольких поверхностей, может быть преобразована за счет введения параметров "величина прогиба" и "непрерывность", что обеспечит плавность перехода одной поверхности в другую.

Но одно дело создать такую поверхность, другое - проверить качество полученной модели. Для этого предусмотрены специальные диагностические инструменты, например анализ целостности, кривизны и уклона. Анализ целостности предоставляет сведения о сопряжении кривых, позволяя более качественно выполнить сглаживание.



Существенные изменения произошли в возможностях работы с таким элементом чертежа, как "штриховка". Теперь для работы с ней в ленте появилась специальная панель. В ней собраны инструменты, придающие штриховке новые возможности. Так, штриховке можно назначать цвет фона, выполнять настройку прозрачности, изменять угол наклона. Удобное новшество - возможность предварительного просмотра штриховки, которая отображается при наведении курсора на замкнутый контур.

Подобные возможности теперь есть и для заливки - также могут настраиваться прозрачность, цвет, имеется предварительный просмотр. Добавлена возможность получения градиентной заливки.

Прозрачность объектов можно задать с помощью ленты или палитры свойств. Кнопка, расположенная слева от регулятора "Прозрачность", позволяет раскрыть список и указать для выбранных или новых объектов различные варианты прозрачности. Прозрачность объектов отображается на чертеже и может быть выведена на печать.

Удобнее стало работать с объектами при изменении их размеров, формы, ориентации или размещения. Эти действия можно выполнять с помощью "ручек", которые также обеспечивают редактирование вершин, сегментов, направлений касательных.

Кроме изменения способов редактирования объектов, новое появилось и в части их отображения на чертежах. Объекты теперь можно скрывать или изолировать (например, если требуется создать временный чертеж, просмотреть модель без каких-либо деталей). Для изолированных объектов возможно и обратное действие - оставить видимыми только их, временно удалив все остальные. Если закрыть и снова открыть чертеж, все ранее скрытые объекты отображаются. Отмену изоляции или скрытия можно выполнить и через контекстное меню.



В поставку новой версии включена библиотека материалов, единая теперь для всех продуктов Autodesk, содержащая свыше семисот их типов. Предназначена библиотека только для чтения, но, скопировав материал на чертеж, его можно отредактировать и сохранить в пользовательской библиотеке.

Вот интерфейс программы почти не изменился, и к нему не придется долго привыкать, как это было при замене меню на ленту. (Впрочем, приверженцы прежнего интерфейса, как и в предыдущей версии, могут переключиться с ленты на привычное меню). Но новинки есть и здесь. Пространство модели приобрело новый цвет - теперь оно темно-серое, и сетка отображается в виде миллиметровки (ранее использовавшиеся пунктирные линии заменены на сплошные). Стали цветными оси координат и приобрели бесконечность в плоскости XY. Изменилась панель навигации - пополнилась новыми командами - и теперь пристыкована вдоль правой стороны экрана.

Появились новые инструменты и для черчения. Вроде бы ничего особенного, но для тех, кто постоянно работает с чертежами, они облегчают выполнение многих задач. Например, выбор подобных объектов с похожими свойствами (такими как тип слоя или линии, блоков или ссылок с похожими именами). Эту возможность можно использовать, к примеру, в тех случаях, когда для всех подобных объектов надо приметить эффект "изоляции".

А с помощью другой новой возможности стало просто создавать новые объекты, основываясь на свойствах и типе объекта, уже имеющегося на чертеже. Эта возможность позволяет выбирать инструмент, подобный тому, с помощью которого был создан базовый.

Изменилась и работа с полилиниями и сплайнами. Для их изменения достаточно просто создавать новые вершины, а с помощью "ручек" преобразование линий в дуги и обратно происходит одним движением.

Внесены изменения и в параметрическое черчение, когда зависимости задаются в виде функций. Добавлена возможность автоматического определения зависимостей во время создания или редактирования объектов, а также определение значения нового параметра, как функции от уже существующего, простым указанием мыши на параметр.

Систему AutoCAD 2011 в первую очередь рекомендуется использовать для сложных проектных работ, связанных с трехмерным моделированием. Для этого есть все необходимые инструменты. А вот для подготовки чертежной и проектной документации лучше использовать более простую и более дешевую версию - AutoCAD Lite 2011. Проекты, подготовленные в базовой версии, можно загружать в облегченную, и подготовку проектной документации вести уже в ней.