Михаил Брод — Трехмерное моделировани

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.

Трехмерное моделирование