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

Подписаться на 3Dtoday
KOMPAS-3D
Идет загрузка
Загрузка
21.03.16
20160
31
печатает на Hercules Strong
3D-моделирование
19
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.
11-17.jpg
(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.
1-10.jpg
(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.
1.png
Проблем с пониманием у вас возникнуть не должно, если проблемы всё таки есть, изучите первые четыре урока данного курса: 1 2 3 4

Если требуется закрыть какой-то контур, зазор или отверстие, применяется поверхность Заплатка
2.png
4.png
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.
20.png
21.png
Самопересечение должно быть совсем нерешаемым, чтобы заплатка не построилась:
3.png
Если требуется построить плоскую поверхность можно использовать Поверхность выдавливания.
5.png
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.
14.png
17.png
16.png
15.png
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.
19.png
18.png

Эквидистанта поверхности
создает поверхность на определенном расстоянии от указанной.
Если установить нулевое расстояние, то создается копия указанной поверхности.
22.png
Поверхность по пласту точек и Поверхность по сети точек.
13.png
39.png
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.
34.png
После выбора кривых первой группы необходимо переключить направление.
35.png
При выборе одной или нескольких кривых в другом направлении форма поверхности меняется:
36.png
37.png
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.
27.png
Сшитые поверхности — между ними можно построить скругление.
28.png
Сшивка с созданием тела:
26.png
Усечение поверхности напоминает по функционалу твердотельную операцию вырезания. Только режет поверхности и группы сшитых поверхностей с помощью эскизов, кривых и других поверхностей.
25.png
24.png
23.png
Разбиение поверхности похоже по принципу на усечение с той лишь разницей, что усеченная часть не удаляется, а остается на месте.
29.png
30.png
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)
31.png
32.png
Операция Продление поверхности позволяет продлевать существующие поверхности.
38.png
33.png
Для проверки гладкости поверхностей и сопряжения поверхностей применяется Режим проверки гладкости.
40.png

Гладкое сопряжение
8.png
Края полосок зебры продолжаются по касательной между поверхностями.

Сопряжение по касательной
7.png
Края полосок зебры непрерывны между поверхностями, но резко меняют направление.

Просто стык
9.png
Края полосок зебры не взаимосвязаны и расположены на разных поверхностях вразнобой.

Также данный режим позволяет находить небольшие неровности на поверхности.
Данная поверхность выглядит ровной.
10.png
Но Режим проверки гладкости показывает концентрические полоски, значит есть небольшая выпуклость.
11.png
Эта же поверхность без вмятины. Полоски параллельны.
12.png
Если возникли ещё вопросы - задавайте их в комментариях.

Скачать КОМПАС-3D Home можно по ссылке:

http://kompas.ru/kompas-3d-home/download/
Подписаться на 3Dtoday
19
Комментарии к статье

Комментарии

21 Мар 16:42
0
Я так скоро не удержусь и пойду смотреть Компас, начну конечно с импорта STL и как его можно "облагородить".8)

Вообще, спасибо за информативные посты и ответы в комментариях. Это лучшая реклама.
21 Мар 16:52
0
Импорта STL там пока нет. Но раз можно построить поверхность по сети точек - можно подумать над тем, чтобы преобразовать STL в сеть точек по вершинам треугольников и потом построить поверхность. Если кто-нибудь такое уже делал - буду рад послушать.
21 Мар 19:46
1
Откройте STL бесплатным Meshlab-ом, и запишите как

21 Мар 17:01
0
Импорта Stl пока нет.
21 Мар 17:10
0
Странно, я где-то нагуглил, что есть, не помню где. Возможно, это про другую версию. Или имелось ввиду, что через ещё один конвертор.
22 Мар 07:11
0
Вот быстрей Вы это "пока" добавили...а то жду жду...еще с 7-го.... ;) А то тут Вам "конкуренты" прям на пятки уже наступают... 8)
22 Мар 10:03
0
С 7го КОМПАСа?) А что ж вы раньше не говорили, что вам это нужно))
23 Мар 07:22
0
Говорили говорили...но как тои мало кто слушал ;)
23 Мар 14:46
0
Видимо где-то не там говорили :)
21 Мар 16:44
1
Спасибо, крайне полезная статья. Добавил.)
21 Мар 17:03
0
Делаю так: перевожу STL в STEP, STEP в Компас.
21 Мар 17:05
0
А чем?
21 Мар 17:12
0
Смотря чем и как переводить в STEP, тупо сетку один в один - бессмысленно, вот такое уже не отредактировать:

step.png
21 Мар 17:15
0
123Design в каком-то обновлении добавили супер-мега преобразование в солид с созданием нормальных граней, но на чем-то нормальном реальном виснет намертво и отваливается, а на компе памяти 32 гига.
21 Мар 19:39
0
Гдк можно камаз дакар скачать повертеть?
21 Мар 20:20
0
Сборка состоит из 3460 деталей, из которых 2284 уникальные, 1176 стандартные (ГОСТовские).
В конечном итоге была написана статья в журнал Сапр и Графика, краткий обзор функционала CAD-системы Компас-3D v13 Home на примере создания гоночного грузовика.
Гоночный болид КАМАЗ 4326-9 российской раллийной команды КАМАЗ-МАСТЕР.
22 Мар 07:51
0
Спасибо, крайне полезная статья. Добавил.)
22 Мар 14:41
0
Спасибо, крайне полезная статья. Добавил.)
22 Мар 15:15
0
Вопросов по поверхностному моделированию нет :(
Не могу понять, либо всё всем понятно, либо наоборот никто ничего не понял)
22 Мар 15:24
0
Я вопрос задавал, но ответа не получил. Есть какие-нибудь требования к файлу с координатами точек для построения по пласту и по прямоугольной сетке? Поэкспериментировал немного, результаты экспериментов сложно систематизировать...
22 Мар 15:40
0
Просто файл с координатами точек (x y z)
Такой например (треугольник):
10 20 30
30 20 10
10 0 30

Или такой (квадрат):
10 10 30
50 10 30
50 50 30
10 50 30
22 Мар 15:45
0
Когда я задаю вершины нескольких связанных многоугольников - поверхность строится немного не так, как я ожидаю, очередность задания вершин никак не влияет на результат?
22 Мар 15:52
0
Посмотрите примеры в папке Samples: C:\Program Files (x86)\ASCON\KOMPAS-3D V16 Home\Samples\Surfaces
Или в азбуке "Урок 11. Поверхность по сети точек. Модель Колодка обувная."
Там есть примеры таблиц координат для создания сложных поверхностей по сети точек.
22 Мар 15:56
0
Спасибо, буду изучать.
22 Мар 15:46
0
Арка:

10 10 30
50 10 70
90 10 70
130 10 30
130 50 30
90 50 70
50 50 70
10 50 30
22 Мар 15:56
0
По сетке - не строится, только по пласту.
22 Мар 16:05
0
Чтобы арка строилась по сетке нужно добавить пробел между рядами и написать координаты второго ряда в обратном порядке.
Т.е. если в пласте они уменьшаются во втором ряду, то по сети они должны увеличиваться, т.е. идти параллельно первому ряду.

10 10 30
50 10 70
90 10 70
130 10 30

10 50 30
50 50 70
90 50 70
130 50 30
22 Мар 16:12
0
Какова роль пробела? Задает форму многоугольника? :) А если массив многоугольников MxN, то как его правильно описывать? Как пронумеровано на картинке с колодкой и после каждого многоугольника пробел?
22 Мар 16:20
0
Какова роль пробела?
Пробел задает конец ряда. В самой команде есть кнопка "Закончить ряд". Попробуйте сначала построить поверхность с точками, построенными в самом КОМПАСе, чтобы понять функционал команды.
А если массив многоугольников MxN, то как его правильно описывать?
Сложный вопрос)
1 Окт 12:51
0
А как можно на полусферу нарисовать в примеру овальные окна? но не сквозные, а так скажем вдавить их на какую нибудь глубину? или наоборот слегка выставить наружу)
3 Окт 12:21
0
Можно так, например. Строим плоскость касательную к полусфере.
1.png


На ней строим эскиз эллипса и вырезаем:
2.png


Получается примерно так:
3.png


Чтобы выдавить наружу, нужно использовать выдавливание в двух направлениях, иначе в воздухе будет висеть)
Безымянный.png

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Подружка для нашего Джаггернаута

Простая резьба по дереву в SOLIDWORKS или краткий обзор возможностей SOLIDWORKS + Power Surfacing (осторожно много фото)

Маска Вектора из Resident Evil

3Dtoday за 60 секунд от 23 ноября

Небольшой отчет с отборочного тура региональных соревнований Junior Skills в городе Красноярске.

Через тернии к звездам: российская частная ракетостроительная компания надеется на аддитивные технологии и помощь инвесторов