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
AutoCAD -- kurs dla zaawansowanych
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.
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, 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.
AutoCAD -- kurs dla
zaawansowanych
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
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.
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.
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.
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.
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.
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
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.
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
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 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.
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
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
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
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 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
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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
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.
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.
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
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.
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.
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.
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
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.
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.
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
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.
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
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.
Rys. 2
Mając tak wszystko przygotowane, możemy użyć narzędzia Obrót 3D. Z menu Zmiana wybieramy
opcję Operacje 3D, a następnie Obrót 3D.
Rys. 3
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
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.
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 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.
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
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.
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 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.
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.
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.
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.
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.
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
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.
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
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.
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.