КОМПАС-3D Home для чайников. Основы 3D-проектирования. Часть 10.1. Поверхностное моделирование: Теория.

Эта статья изначально не планировалась, но в комментариях к статье про скребок попросили подробнее рассказать о поверхностном моделировании.

Сначала приведу немного теории из книги «Геометрическое моделирование» Николая Николаевича Голованова - нашего главного математика и идеолога геометрического ядра C3D. Текст адаптирован.

В системах автоматизированного проектирования используют понятия Твердотельное моделирование и Поверхностное моделирование. Комбинация методов твердотельного и поверхностного моделирования называется Гибридным моделированием. Результатом любого моделирования является оболочка (или набор оболочек), описывающая поверхность проектируемого объекта. Итоговая оболочка не обязательно будет телом и не обязательно будет замкнутой.

В твердотельном моделировании с самого начала работа идет с телами, отделяющими внутренний объем от остальной части пространства. Процесс построения модели в данном случае аналогичен процессу изготовления моделируемого объекта. Сначала создается некоторая заготовка простой формы. Далее заготовка изменяется необходимым образом. Для этого используются булевы операции над телами, операции построения тонкостенного тела из заготовки, операции скругления ребер, операция построения ребер жесткости и другие операции. С помощью операций телу придается требуемая форма. (Картинки можно посмотреть под статьей)

В поверхностном моделировании сначала создаются и модифицируются требуемым образом поверхности, описывающие отдельные элементы моделируемого объекта. Эти поверхности обрезают по линиям пересечения, сопрягают друг с другом поверхностями скругления или перехода, а также выполняют над ними другие операции. Затем из полученных поверхностей собирают оболочку. В поверхностном моделировании результирующая оболочка не обязательно должна быть замкнутой. Она может отражать лишь часть (главную часть) моделируемого объекта. Поверхностное моделирование позволяет сосредоточить усилия на сложных формах объекта и широко применяется для проектирования кузовов автомобилей и планеров самолетов. (Картинки можно посмотреть под статьей)

Какие бывают поверхности?

Базовые поверхности совпадают с базовыми твердотельными операциями и строятся аналогично. На картинке слева направо: Поверхность выдавливания, Поверхность вращения, Кинематическая поверхность, Поверхность по сечениям.Проблем с пониманием у вас возникнуть не должно, если проблемы всё таки есть, изучите первые четыре урока данного курса: 1 2 3 4Если требуется закрыть какой-то контур, зазор или отверстие, применяется поверхность Заплатка Для создания заплатки можно использовать замкнутую плоскую фигуру, созданную в эскизе, или набор ребер на поверхности, теле или детали.

В справке указаны следующие требования к контуру заплатки:

– Контур не должен иметь самопересечений.

– Если сегменты лежат в одной плоскости или на одной существующей поверхности, то их количество может быть любым, в противном случае — не менее двух и не более четырех. Но в действительности заплатка будет стараться построить результат несмотря на эти ограничения.Самопересечение должно быть совсем нерешаемым, чтобы заплатка не построилась:Если требуется построить плоскую поверхность можно использовать Поверхность выдавливания.Данные плоские поверхности построены на одном и том же отрезке за счет изменения направления выдавливания. Плоские поверхности можно использовать в качестве заплаток там, где операция заплатка дает неподходящий результат. Обычно требуется усекать плоскую поверхность по месту.

Линейчатая поверхность используется для соединения двух кривых. Кривые могут иметь сколько угодно сложную форму.

Соединение всегда идет по кратчайшему расстоянию. Если соединение не может быть обеспечено единой поверхностью, то линейчатая поверхность разбивается на сегменты.Поверхность соединения используется для двух ребер или двух гладких цепочек ребер одной из граней. При этом функционал позволяет настроить тип сопряжения поверхностей, соединение может быть касательным, гладким и перпендикулярным. Если же оставить тип сопряжения неизменным, то результат будет совпадать с линейчатой поверхностью.

Эквидистанта поверхности создает поверхность на определенном расстоянии от указанной.

Если установить нулевое расстояние, то создается копия указанной поверхности. Поверхность по пласту точек и Поверхность по сети точек. Может быть использована для создания поверхностей из облака точек, например, полученных с 3D-сканера, или из точек, полученных математическими расчетами.



Поверхность по сети кривых позволяет создать поверхность на основе двух взаимно пересекающихся групп кривых.После выбора кривых первой группы необходимо переключить направление.При выборе одной или нескольких кривых в другом направлении форма поверхности меняется:Сшивка поверхностей позволяет объединить разные поверхности в общую группу, чтобы над ними можно было проводить операции, как над единым объектом. Также сшивка позволяет получить твердое тело из замкнутого набора поверхностей.

Две разные поверхности — скругление между ними не строится.Сшитые поверхности — между ними можно построить скругление.Сшивка с созданием тела:Усечение поверхности напоминает по функционалу твердотельную операцию вырезания. Только режет поверхности и группы сшитых поверхностей с помощью эскизов, кривых и других поверхностей.Разбиение поверхности похоже по принципу на усечение с той лишь разницей, что усеченная часть не удаляется, а остается на месте.Операция Удалить грань позволяет удалить грань или поверхность. С её помощью можно удалять лишние поверхности, результаты разбиения поверхности и превращать твердые тела в набор поверхностей(в дереве при этом появляется сообщение о нарушении целостности тела)Операция Продление поверхности позволяет продлевать существующие поверхности. Для проверки гладкости поверхностей и сопряжения поверхностей применяется Режим проверки гладкости.

Гладкое сопряжение

Края полосок зебры продолжаются по касательной между поверхностями.

Сопряжение по касательнойКрая полосок зебры непрерывны между поверхностями, но резко меняют направление.

Просто стыкКрая полосок зебры не взаимосвязаны и расположены на разных поверхностях вразнобой.

Также данный режим позволяет находить небольшие неровности на поверхности.

Данная поверхность выглядит ровной.Но Режим проверки гладкости показывает концентрические полоски, значит есть небольшая выпуклость.Эта же поверхность без вмятины. Полоски параллельны.Если возникли ещё вопросы - задавайте их в комментариях.

Скачать КОМПАС-3D Home можно по ссылке:

http://kompas.ru/kompas-3d-home/download/