Лавров Владимир Геннадьевич : другие произведения.

Создание моделей из бумаги на примере системы "autocad"

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Ссылки:
Школа кожевенного мастерства: сумки, ремни своими руками
Оценка: 8.45*6  Ваша оценка:
  • Аннотация:
    Описаны способы и методы создания моделей из бумаги с помощью AutoCad

Создание моделей из бумаги на примере системы "AutoCad".

   0x01 graphic
   Автор: Лавров В.Г.
   2009 г.
  
   Предисловие.
   В этой книге описаны приемы, позволяющие создавать модели-копии из бумаги и картона (или из другого листового материала). Описанные способы можно применять не только в системе Autocad, но и в любой другой, имеющей команду переноса объектов по трем точкам или, что то же самое, перемещения из одной системы координат в другую. Насколько я понимаю, это все тяжелые 3-мерные системы (CATIA, UG, PRO-E) и целый ряд легких. Результат будет абсолютно идентичным. Я работаю в Автокаде потому, что в нем это все происходит несколько быстрее, кроме того, в нем легче оформлять, а при разработке бумажной модели "как на продажу" оформление - это 90% работы.
   В данной работе не описаны системы, автоматически разворачивающие листовой металл. Изо всех таковых систем на момент написания книги я пробовал только модуль Aerospace Sheet Metal в Catia v5r16, мне не понравилось, слишком большая трудоемкость и слишком большие искажения. Метод "треугольников", описанный ниже, намного точнее.
   Заранее прошу прощения, если у вас более новая версия Автокада и приведенные мною команды находятся в других панелях меню. Я пользуюсь очень старой версией.
   Еще один нюанс: для описанных ниже шалостей подходит только полноценный Autocad, упрощенный "плоский" Autocad LT не подходит.
   В целом разворачивать в Autocad очень быстро и просто, на одну развертку типа шпации (это отрезок фюзеляжа между двумя шпангоутами) самолета или корабля уходит 10-15 минут. Учитывая то, что теория может создаваться и отлаживаться в течение месяца, а оформление всех разверток на листах может занять многие месяцы, потратить 3-4 часа для разворачивания всех разверток совсем не жалко.
  
   Глава 1. Подготовка чертежа.
  
   1.1 Векторизация чертежа.
   Получив чертеж любимой модели, вы сталкиваетесь с тем, что он, скорее всего, будет в растровом формате (сканирован с технического журнала или скачан из сети). Его будет необходимо превратить в линии и другие объекты Autocad, этот процесс называется векторизацией. Тут хочу сказать только одно: не советую искать специальные программы - векторизаторы, даже лучшие из них работают настолько криво, что вы потом вынуждены будете стереть все, что они наделали, и обводить вручную. Поверьте, я занимался этим на основной работе очень долго и упорно. Не тратьте на них время. Вручную будет быстрее.
   Итак, далее ваши действия следующие:
      -- Вставляете рисунок в Autocad (Insert - Raster Image).
      -- Рисуете линию по характерной оси модели, рисуете горизонтальную линию из начала первой, а затем командой rotate с опцией reference поворачиваете рисунок так, чтобы ось совпадала с горизонталью.
      -- Рисуете линию по какому-нибудь характерному размеру модели (размаху крыльев, длина корпуса судна по ватерлинии), меряете ее длину. Затем вычисляете, какого размера она должна быть в нужном вам масштабе, делите первое на второе и вычисляете, во сколько раз вам нужно уменьшить (увеличить) ваш рисунок для того, чтобы он был в нужном масштабе.
      -- Командой Scale уменьшаете (увеличиваете) рисунок до нужного размера.
      -- После этого можно брать объекты Autocad - линии, сплайны, полилинии, дуги и т.д. и обводить нужные контуры.
   После этого можно считать, что чертеж векторизован и у нас есть теоретический чертеж.
  
   1.2. Проверка и доработка теории.
   Если вы думаете, что уже можете начинать делать модель, то вы глубоко заблуждаетесь. Дело в том, что чертежи в журналах идут в довольно маленьком масштабе, да и сами авторы чертежей не всегда следят за тем, чтобы одна проекция сходилась с другой. А потому после векторизации вам придется расположить проекции в точной проекционной связи и начать строить массу горизонтальных и вертикальных линий, затем сравнивать, попадает ли точка с одной проекции на саму себя в другой или нет. Скорее всего, проекции не сойдутся, и вам придется завести в файле новый слой под каким-нибудь названием типа "теория исправленная", присвоить ему другой цвет и перерисовать теорию еще раз. Но на этом ваши доработки не закончены. Следующий шаг - построение 3-мерной проволочной модели.
   Итак, у нас есть шпангоуты, есть виды сверху и сбоку - почему бы нам не расположить их в 3-мерном пространстве? Так и сделаем (о том, как это делать проще, чуть ниже, при описании команды Align). А после того, как расположим их в 3-мерном пространстве, давайте построим батоксы (горизонтальные сечения корпуса) на определенной высоте по каждому шпангоуту, а также проверим вид сверху (считается, что вид сбоку у нас главный и лежит в плоскости ХУ). Для этого надо провести линию от оси шпангоута по координате Z, а затем отрезать лишнее линией шпангоута. Для этого, скорее всего, потребуется поставить систему координат "слева" или "справа" или любую другую, лежащую в плоскости шпангоута. Кстати, в Autocad при установке стандартного вида "слева" или "справа" таковая система координат устанавливается автоматически, можно этим пользоваться.
   Совет: Стоит заметить, что эти линии стоит провести до того, как начнем располагать шпангоуты в 3-мерном пространстве.
   Потом можно провести сплайн через полученные линии - сечения. Наверняка выползут такие ошибки, как, например, на рисунке 1 в зоне между шпангоутами 3 и 5. Кроме того, черная линия между шпангоутами 1 и 2 тоже ведет себя очень подозрительно, скорее всего, она должна идти так, как идет красная линия. Вот руководствуясь такими нехитрыми соображениями, здравым смыслом и фотографиями, начинаем исправлять шпангоуты. Только после таких исправлений можно сказать, что мы получили сколько-то надежную теорию.
   0x01 graphic
   Конечно, описанную выше операцию можно сделать методами начертательной геометрии и на плоском чертеже, но в 3D это и быстрее, и красивее (что тоже немаловажно). Кроме того, эта модель нам понадобится в дальнейшем.
   Кстати, ради такой отработки теории имеет смысл пользоваться "тяжелыми" программами, Autocad крутит и обрезает в пространстве не очень приятно. Затем придется передавать данные в Autocad. Впрочем, это дело вкуса.
  
   Глава 2. Создание разверток.
  
   2.1 Общее представление о методе.
   Итак, у нас есть шпангоуты и вид сбоку. Далее можно действовать одним из двух методов - методом трапеций или методом треугольников. По сути, это один и тот же метод, и смысл его в том, что мы сложную линейчатую поверхность, образованную скольжением линии по двум кривым (шпангоутам) разбиваем на большое количество плоских трапеций или треугольников, а затем переносим их на плоскую поверхность.
   Для начала немного теории.
   Предположим, у нас есть половина усеченного конуса. Радиус нижней окружности 40мм, длина образующей не усеченного конуса 120мм, радиус меньшей окружности 30мм, высота усеченного конуса 30мм (я намеренно задаю такие размеры, которые близки к нашим моделям). См. рис. 2.
   0x01 graphic
   Предположим, мы хотим построить три трапеции на равном расстоянии по дуге (или через 60 градусов, если смотреть в плоскости шпангоута), см. рис. 2, трапеции - красным цветом, по точкам 1-2-3-4 и 5-6-7-8. Очевидно, что в этом случае (и только в этом случае) линии трапеций будут лежать в одной плоскости. Так что когда мы перенесем их на плоскость, то они будут лежать в этой плоскости, а их контур будет немного приближаться к развертке конуса.
   Итак, я взял и перенес эти три трапеции на плоскость и совместил с теоретической разверткой конуса (как именно перенес - чуть позже). Как видно на рисунке 3, произошло то, что и должно было произойти - трапеции неплохо выдержали направление, но оказались намного короче по дуге (на 3,8мм, кстати), чем было нужно. Что любопытно, последняя точка последней трапеции лежит на дуге, отстояние - в пределах погрешности. Но никто нас не заставляет разворачивать 180 градусов всего тремя сегментами.
   Совет: На мой взгляд, оптимальное количество - это где-то 6 сегментов на 90 градусов. Иногда, при резких переломах контура, требуется больше, но в среднем 6 сегментов более чем достаточно. Увеличивать количество сегментов также приходится на резких переломах, там, где линия с малой кривизной или прямая переходит в другую линию с малым радиусом закругления. Вот на этом радиусе закругления приходится размещать три - четыре сегмента, если этого не сделать, то развертка может "уйти" по направлению.
  
   2.2. Как построить теоретическую развертку конуса.
   Некоторым может показаться любопытным, как я получил теоретическую развертку усеченного конуса. Поясню.
   Первое, что я построил - это окружность с радиусом образующей (у нас это 120мм), по точкам 9-1, и окружность меньшей окружности усеченного конуса (радиус 94,8683, но я ее строил не по цифрам, а по привязкам - из вершины конуса 9 и до пересечения образующей с окружностью конуса, до точки 5 или 8). Потом я провел произвольную линию диаметра и обрезал полученные окружности. Далее надо измерить длину дуги большей окружности усеченного конуса (длина дуги 1-4, командой Properties по правой кнопке или List с клавиатуры, 125,6637мм) и запомнить ее. Далее я вызвал команду measure, на вопрос "укажите объект" щелкнул по тому концу кривой, от которого будет начинаться отсчет, и ввел число. Команда располагает по дуге точки (или блоки) через указанные интервалы. По умолчанию эти точки очень маленькие, их не видно, и потому перед командой measure я зашел в меню Format - Point Style и указал точку побольше. Впрочем, это можно было сделать и после команды measure. Далее оставалось только провести радиус из центра до полученной точки, обрезать им дуги окружностей - и развертка готова. Этим способом можно пользоваться в том случае, если есть точный конус, например, в носу или в хвосте самолета, бомбы, колпака РЛС, колпак колеса... и много где еще. Это быстрее, чем таскать треугольники.
  
   2.3. Как перенести объект в трехмерном пространстве и выровнять по трем точкам. Команда Align.
   Команда Align располагается в Modify-3D operations-align, существует и кнопка, но ее, возможно, придется вытащить из запаса в панель инструментов (правой кнопкой мыши по любой панели инструментов - Customize-Commands- панель инструментов Modify, там она и лежит).
   0x01 graphic
   Работает команда очень просто. Сначала выделяем объекты, предположим, мы хотим перенести трапецию 1-2-6-5 на место точек 1.1-2.1-6.1-5.1, выделяем соответствующие четыре линии - Enter- после этого команда спрашивает первую исходную точку (first source point - у нас это точка 1 на рисунке 2), первую точку назначения (first destination point) - у нас это точка 1.1 на рисунке 3, вторую исходную точку (second source point, у нас это точка 5 на рисунке 2) - вторую точку направления (second destination point) - у нас таковой может быть точка 5.1 или 9 на рис.3. Замечу, что вторая точка определяет не точную точку в которую будет помещена точка, а направление. Затем команда спрашивает третью исходную точку (third source point, у нас это точка 2 на рисунке 2), третью точку назначения - направления (у нас таковой может быть любая точка, лежащая на плоскости ХУ на рисунке 3 выше линии 1.1-9, например, можно указать точку 4, но можно указать и любую точку на плоскости). Главное - это не щелкнуть ниже линии 1.1-9, иначе трапецию развернет в другую сторону. Если все сделано правильно, то трапеция перенесется на точки 1.1-2.1-5.1-6.1. Следующую трапецию (2-3-7-6) переносим аналогично, в качестве первой исходной точки указываем точку 2, в качестве первой точки назначения - точку 2.1, вторая исходная точка - точка 6, вторая точка назначения - точка 6.1, третья исходная точка - 3, третья точка назначения - щелкаем в любом месте белого поля над развертками. Так одной трапецией за другой мы получим всю развертку.
   Совет: перед переносом командой Align имеет смысл скопировать обшивку (у нас это красные трапеции) и перенести ее на другой слой (иначе при необходимости что-то подправить начнутся проблемы, а исправления случаются достаточно часто). Для этого, скорее всего, лучше делать трапеции или треугольники обшивки на отдельном слое. Перед перемещением оставить видимым только этот слой, нарисовать произвольную линию на плоскости, скопировать обшивку с привязками к началу и концу это линий, перенести трапеции на другой слой и переместить их обратно с привязками к началу и концу той же произвольной линии. Тогда вся наша обшивка окажется в том же месте, но на другом слое. Это быстрее, чем выбирать каждую линию трапеций вручную, что придется делать в том случае, если скопировать обшивку в то же место, где она была ранее на модели. Тут же стоит сказать, что при переносе командой Align линии, которые идут от шпангоута до шпангоута лучше скопировать дважды (кроме первой и последней), иначе при переносе линии линия предыдущей трапеции "улетит", и останутся только две линии по шпангоуту - легко запутаться (но в целом это не критично).
   Про команду Align стоит сказать еще то, что она работает не только в трехмерном пространстве, но и в двухмерном, при этом третью исходную точку можно не указывать. В этом случае после указания первой точки назначения и второй точки направления команда предлагает растянуть выбранные для переноса объекты по двум указанным точкам (по умолчанию команда просто переносит). Этим иногда удобно пользоваться, когда нужно на плоскости перенести и одновременно повернуть "вот отсюда и вот сюда", например, при "склеивании" соседних разверток или при расположении растрового рисунка.
   Вот вроде и все, что можно сказать про команду Align. Это долго описывать, но работать с ней очень просто и приятно.
  
   2.4. Создание разверток методом трапеций.
   Метод трапеций наиболее применим для разверток поверхностей, приближенных к конусу или цилиндру, когда оба шпангоута не очень отличаются друг от друга по геометрии. Он немного медленнее, чем метод треугольников, описанный ниже, но он более нагляден, потому начнем с него.
   Предположим, у нас есть в пространстве два шпангоута (см. рис. 4).
   0x01 graphic
   По одному из них проведем произвольные линии, по которым пойдут трапеции (их точки - точки 1-2-3-4). Проводим линию 1-5. Копируем линию 1-2 из точки 1 в точку 5, ищем пересечение этой линии с кривой шпангоута, получаем точку 6. Проводим линию из точки 2 в точку 6 (рис.5).
   0x01 graphic
   Поскольку линии 1-2 и 5-6 параллельны, мы можем быть уверены в том, что наша трапеция вся будет лежать в одной плоскости. Аналогично копируем линию 2-3 из точки 2 в точку 6, ищем ее пересечение с кривой шпангоута, проводим линию 3-7, и так далее. Потом разворачиваем получившуюся обшивку с помощью команды Align - и получаем развертку.
   Внимание! В некоторых условиях (при большой разнице в геометрии шпангоутов) трапеции начинают очень сильно "уходить" от условной образующей конуса (см. рис. 6), а этого лучше не допускать, поскольку это чревато большими искажениями.
   0x01 graphic
   Проверить это можно, просто покрутив модель в пространстве. В этом случае следует ввести один - два треугольных элементов для выравнивания (как в методе треугольников), а затем продолжить работать трапециями.
  
   2.5. Создание разверток методом треугольников.
   Метод "треугольников" кажется более трудоемким, чем метод трапеций, но по некоторым причинам он чаще всего оказывается наиболее быстрым. Суть метода: произвольно рисуем линии на первом шпангоуте (на рис. 7 это линии 1-2,2-3, 3-4). Приблизительно на одном уровне с ними рисуем линии на втором шпангоуте (у нас это линия 5-6, 6-7 и далее им подобные).
   0x01 graphic
   Замечание: для того, чтобы нарисовать эти линии, вам понадобиться привязка "nearest". А еще вам, скорее всего, потребуется установить систему координат с плоскостью ХУ параллельной шпангоуту, для чего проще всего выбрать команду "установить вид слева (или справа)". Но можно и пользоваться заранее созданной именованной системой координат.
   Проводим линии между концами этих отрезков, чтобы получились треугольники наподобие 1-2-5, 2-5-6. Затем берем команду Align и переносим треугольники на плоскость ХУ, прилепляя каждый последующий к предыдущему (то есть для треугольника 2-3-6 первой исходной точкой будет точка 2, первой точкой назначения - точка 2.1 предыдущего треугольника, второй исходной точкой будет точка 6, второй точкой назначения - точка 6.2 предыдущего треугольника, третьей исходной точкой будет точка 3, третьей точкой назначения будет любая точка на плоскости ХУ выше нашей развертки). Получается развертка (рис. 8).
   0x01 graphic
   Первый треугольник можно располагать произвольно, но я обычно рисую горизонталь и привязываюсь к ней - приятно, когда развертки лежат ровно.
   На первый взгляд кажется, что метод треугольников медленнее - объектов надо переносить в два раза больше, переносить картинку на обшивку сложнее! Однако, есть у него и преимущества. Основное преимущество этого метода - это простота в работе. Если для метода трапеций надо все время думать, копировать линии со шпангоута на шпангоут, искать пересечения, смотреть, не слишком ли "уехали" трапеции от условной "ровности", для чего всё время приходится вертеть обшивку "орбитом", то при работе треугольниками думать не надо. Лично я сначала рисую линии от шпангоута до шпангоута с привязкой "Near", и лишь потом соединяю их линиями, которые идут по шпангоуту. Это можно делать совершенно бездумно, и даже думая о чем-то другом. (Разумеется, лучше не допускать сильного ухода вершины треугольника от условного перпендикуляра к основанию, т.е. от условной образующей конуса). Разворачивать командой Align очень быстро, быстро вырабатывается автоматизм. Глаза не напрягаются, разум не напрягается, и в итоге работа становится приятной, ее можно делать дольше и весь проект движется быстрее. Естественно, что на цилиндрических участках использовать треугольники было бы глупо, но во всех остальных случаях они удобнее, на мой взгляд. Впрочем, каким методом действовать - больше дело вкуса. По точности они одинаковые. Кстати, точность метода весьма высока. Я получал развертки с отношением длины к ширине 1:10, и они прекрасно ложились на шпангоуты.
   Совет: Если вы делаете модель корабля, построенного из досок, то про разбиении на треугольники стоит сказать еще следующее. Перед разбиением на треугольники стоит воспользоваться командой measure и расставить по шпангоутам точки на равном расстоянии (начиная от киля), расстояние это должно быть равно ширине доски (или кратно ей). Насколько я понимаю, на настоящем корабле это было около 200мм. По этим точкам вы потом проведете треугольники, и из одного и того же раскроя получите сначала поперечные выкройки (черновую обшивку), а затем и чистовые выкройки досок обшивки.
   Совет: При создании досок обшивки будьте осторожны - доски на настоящих кораблях сужались к носу и корме, чтобы можно было относительно ровно зашить борта. На некоторых бумажных моделях можно видеть в этих местах треугольные элементы, но, насколько я понимаю, это не очень правильно - треугольник на деревянной обшивке тяжело крепить. Скорее, две доски на предыдущем шпангоуте сужались и переходили в одну доску, впрочем, мои познания в этой области весьма скудны.
  
   2.6. Окончательная обработка развертки.
   Мы получили "граненую" развертку из трапеций, а нам надо бы иметь гладенькую. Это очень просто - включаем новый слой с надписью, например, "парадный", и общелкиваем сплайном полученные точки трапеций или треугольников. Нюанс тут такой: если вы разворачивали симметричную деталь (как конус в нашем случае), то сплайн в начале и в конце должен быть перпендикулярен линии обреза развертки (в нашем случае образующей конуса). Для этого надо заранее в соответствующих точках нарисовать линии, перпендикулярные образующим, и после общелкивания точек, когда сплайн спросит про градиент на начале и в конце кривой, указать эти линии. Впрочем, при небольших размерах треугольников (трапеций) эта ошибка, если ее сделать, практически незаметна.
  
   Глава 3. Создание картинок и надписей на развертках.
  
   В некоторых случаях возникает необходимость перенести изображение с плоского чертежа на обшивку (трапецию или треугольник), чтобы затем получить точное положение нужной картинки на развертке. Это иллюминаторы и швы раскроя для самолетов, различные надписи и картинки для кораблей - случаев таких очень много. В абсолютном большинстве случаев удается вывернуться плоской графикой - просто отступить от края развертки известное расстояние по ее ширине и отмерить нужное расстояние по длине дуги по высоте. Однако, иногда такой фокус не проходит, и приходится переносить картинки вручную. Рассмотрим методы такого переноса.
  
   3.1. Упрощенный метод.
  
   Предположим, мы работаем методом трапеций и у нас есть некоторая розовая линия 1-2 на рис.9 (предположим, линия стыка листов обшивки или линия центров иллюминаторов), которую нам надо перенести на обшивку.
   0x01 graphic
   Получаем точки ее пересечения с осями шпангоутов (3 и 4) и рисуем от них линию по оси Z (лучше иметь эту линию заранее и просто копировать). В местах ее пересечения с линиями трапеции получаем точки 5 и 6, через них рисуем линию 5-6, которая гарантированно оказывается в плоскости трапеции, и затем при разворачивании разворачиваем ее на плоскость вместе с трапецией.
   Если вы пользуетесь методом треугольников, то последовательность действий та же самая, только линия 5-6 будет состоять из нескольких отрезков. Придется получить точки 5 и 6, они будут концами отрезков, а их другие концы можно расположить "где-нибудь" на другой линии треугольника. После разворачивания рисуем прямую линию 5-6, а эти отрезки стираем.
  
   3.2. Использование твердых тел.
  
   Этот способ имеет смысл использовать только для переноса очень сложных картинок, и я, честно говоря, не могу припомнить ни одного такого случая. Но он возможен, и потому опишу его.
   0x01 graphic
   На рисунке 10 у нас есть звезда (розовым цветом), которую надо перенести на развертку. Первый шаг - это обрисовывем звезду замкнутой полилинией (то есть последний замыкающий отрезок мы не рисуем, а нажимаем правую кнопку и выбираем "close") и вытягиваем из нее солид (команда extrude) по направлению Z на расстояние с некоторым запасом по высоте. Второй шаг - это пробиваем систему координат по точкам 1-2-3, команда "3 point UCS". Порядок точек не принципиален, главное, чтобы плоскость ХУ лежала в плоскости трапеции (или треугольника), см. рис.11.
   0x01 graphic
   В этой плоскости создаем любой солид, главное, чтобы он пересекал нашу звезду (рис. 11, зеленым цветом). Толщина солида абсолютно не важна, главное - не запутаться, так что лучше потолще. Дальше все просто: вычитаем из второго солида первый, получаем отверстие (рис.12), в нашем случае это нижнее отверстие.
   0x01 graphic
   Обводим его вершины линиями, стираем солид - и получаем точный рисунок в плоскости трапеции (рис.13). Потом разворачиваем его на плоскость описанным ваше методом вместе со всей основной обшивкой.
   0x01 graphic
  
   3.3. Перенос изображения проекцией.
  
   Этот способ мне кажется наиболее быстрым и удобным.
   Переносить будем по точкам (строго говоря, больше двух точек никогда и не надо - изображение проще потом нарисовать в плоской развертке, а чаще всего хватает и одной точки). Предположим, что мы предполагаем разворачивать обшивку методом треугольников (трапециями проще, потому говорим про треугольники). Предположим, нам нужно перенести линию 1-2 (розовая) на плоскость треугольника, образованного линиями 3-5, 3-4, 4-5, см. рис.14.
   0x01 graphic
   Первый шаг - это спроектировать линии треугольника на плоскость киля (в которой у нас лежит чертеж с картинкой, плоскость ХУ). Для этого копируем две линии треугольника, которые идут от шпангоута до шпангоута, в их исходное место, где они и были раньше (линии 3-4 и 4-5). Потом редактируем у них свойства start Z=0 и end Z=0 (через команду Properties по правой кнопке мыши при выделенных линиях). Линии падают на плоскость киля (рис. 15), у нас это линии 4.1-5, 4.1-3.1.
   0x01 graphic
   Второй шаг - Теперь от нужной точки (пусть это будет точка 1) рисуем вертикаль (а можно и горизонталь, и просто произвольную линию) так, чтобы она пересекала наши спроектированные линии (рис.15).
   Третий шаг. Теперь из полученных точек пересечения ( точки 6,7, рис. 16) рисуем линии по координате z так, чтобы они пересекали линии нашего пространственного треугольника. Точки пересечения 6.1 и 7.1 обычно "подхватываются" привязкой intersection при редактировании вертикальной линии за маркер, если этого не происходит, попробуйте сменить систему координат, возможно, тогда Автокад "подхватит" их. В крайнем случае можно либо найти эти точки пересечения привязкой appearent intersection (это может быть не очень точно, проверьте), либо просто обрезать эти линии линиями нашего пространственного треугольника.
   0x01 graphic
   Через полученные точки пересечения проводим линию 6.1-7.1. Она является точной проекцией нашей вертикали на плоскость треугольника. Теперь из нужной точки (1) проводим линию по Z - и в месте ее пересечения с нашей линией-проекцией 6.1-7.1 мы получаем нашу искомую точку пересечения, точно соответствующую точке на плоскости ХУ (рис.16), на рисунке она обозначена 1.1. Вторую точку линии получаем аналогично.
   Совет: вертикальные линии по Z лучше не рисовать каждый раз по новой, а копировать откуда-нибудь.
   Это очень долго описывать и тяжело читать, но это настолько просто, что уже после первого опыта руки делают это "на автомате" и очень быстро.
  
   Совет: сказанное означает, что все линии чертежа и все картинки приходится переносить на обшивку (треугольники или трапеции) до того, как делаешь развертки. Это верно для всех трех методов. Очевидно, что это не очень рационально, так как после пробной сборки модели чаще всего выясняется, что некоторые развертки лучше сделать по-другому или даже нужно увеличить (уменьшить) количество шпангоутов. Думаю, это не большая беда: если скопировать треугольники (трапеции) перед разворачиванием, то линии картинок можно дорисовать потом и перенести на готовые развертки описанным выше методом командой Align (для этого, очевидно, после создания развертки и чистовой обработки треугольники надо не удалять, а помещать на невидимый слой). Для того, чтобы не отсчитывать "двадцать пятый треугольник сверху", лучше еще до разворачивания покрасить треугольники через один - через два в разные цвета, или промаркировать иным способом.
  
   Глава 4. Использование внешних ссылок.
  
   Сказанное ниже совершенно необязательно и представляет из себя просто "добрый совет".
   При создании серьезной модели число деталей переваливает за две сотни, если делать их все в одном файле, то вскоре наступает такая путаница слоев, линий, погашенных и непогашенных объектов, систем координат и надписей, что работать становится очень неприятно.
   Потому умоляю вас: сразу возьмите себе за твердое правило держать каждую деталь и каждый печатный лист в отдельном файле. Пусть у вас в папке проекта лежит четыре сотни деталей, но это будет лучше, чем если вы перегрузите свою личную память или зрение.
   Скажу пару слов об организации работы. Итак, у нас есть теория, которую мы с большим трудом создали в главе 1. Не надо создавать в этом же файле все развертки. Можно создать несколько слоев и создать в них треугольники (или трапеции) обшивки, но дальнейшую работу с ними лучше перенести в отдельный файл. Делается это так:
      -- Устанавливаете мировую систему координат (World UCS), рисуете в ней две линии, изображающие начало системы координат. Систему координат лучше располагать невдалеке перед носом самолета на оси симметрии (если она есть) или на ватерлинии корабля, опять же перед носом.
      -- Копируете линии начала координат, а также все треугольники, относящиеся к определенной детали, в буфер. Вместе с ними можно скопировать и соответствующую часть чертежа, если с него на развертку надо будет потом переносить надписи или линии стыков обшивки.
      -- Создаете файл с именем (а лучше - с номером) детали.
      -- Вставляете объекты из буфера.
      -- Переносите все объекты так, чтобы линии начала координат совместились с системой координат данного файла. Вообще-то они и так должны будут упасть в ноль, но это лучше проверить.
      -- Переносите картинки на развертку, разворачиваете развертку, работаете с ней.
      -- Если будет необходимость, данный файл можно будет вставить в исходный файл с теорией с помощью команды External References. Файл вставляется в координаты 0,0, и деталь попадает точно на свое место. В этом случае, работая в файле теории, мы можем видеть файл детали, но не можем его повредить. Иногда это очень важно.
   Совет: Имеет смысл и каждый шпангоут еще на этапе создания теории поместить в отдельный файл, а затем вставить в файл теории как обрезанную внешнюю ссылку. В этом случае не придется редактировать шпангоут в 3-мерном пространстве, а все изменения будут отражаться как в теории, так и на листах выкроек (если его туда вставить, конечно).
   Почему я настаиваю именно на таком образе работы? При такой организации сокращается необходимое количество слоев, легче вертеть деталь в пространстве, исключается дублирование деталей (это когда рядом с теорией лежит первая развертка, на листе для отчета вторая, а где-нибудь еще и третья). Проект в целом становится легче и двигается быстрее. Достаточно глянуть на рисунок Ли-2, помещенный в начале книги, чтобы понять, что каша из линий может в процессе разработки может возникнуть очень неприятная.
  
   Глава 5. Чистовая обработка и раскраска разверток.
  
   Мы с вами получили развертки обшивки и контуры шпангоутов, но пока это только теоретические развертки и контуры. Их еще надо доработать и раскрасить.
  
   5.1. Доработка шпангоутов и киля.
  
   Разворачивая обшивку приведенными выше методами, мы полагаем ее нулевой толщины, и наша развертка соответствует таковой толщине. Однако, в реальности толщина обшивки отнюдь не нулевая. Предлагаю считать, что толщина обшивки отложена от теоретической поверхности внутрь, по некоторым причинам так удобнее. Если вы предполагаете использовать для обшивки картон, то его толщина вам известна, если вы используете бумагу типа ватмана, то ее толщину можно принять 0,2-0,3 мм (я считаю как 0,2мм). Слой клея обычно тоже занимает примерно 0,2мм. Таким образом, если у вас на шпангоут наклеена стыковочная лента (для стыка двух обшивок), то вам для правильной отрисовки шпангоута (и киля, если нужно) следует отступить от теоретического контура внутрь расстояние на две толщины бумаги и два слоя клея, всего - 0,8-1мм. Далее, если вы в начале инструкции напишите "модель создана с удалением всех черных контуров", то вам необходимо отступить в ту или иную сторону на толщину удаляемой линии (от этом чуть ниже).
   На шпангоуте желательно писать его номер и ставить стрелку, обозначающую верх. При наличии киля имеет смысл ставить  номера с обеих сторон от оси симметрии (от киля).
  
   5.2. Доработка разверток.
   Контур развертки, который мы с вами получили, является теоретическим контуром. Если мы обведем его черной линией, то моделист должен будет (теоретически) вырезать его по середине черной линии. Эти черные линии потом будут очень заметны на модели и испортят весь вид. Ситуация упрощается, если мы делаем полностью цветную развертку (например, красное днище корабля, в этом случае мы контур просто делаем того же цвета), но что делать с белыми гражданскими самолетами?
   По этой причине лучше контур развертки делать немного больше, по моему опыту, на 0,4мм, так, чтобы черную линию можно было потом полностью отрезать. В этом случае в начале инструкции необходимо писать предупреждение "модель создана с удалением всех черных контуров" или "все черные контура разверток при вырезании удалить".
  
   5.3. Раскрашивание разверток.
  
   В этом разделе никаких особых хитростей посоветовать не могу, приведу несколько бытовых мудростей. Раскрашивание производится обычно штриховкой Solid. Делать штриховку ассоциативной (следящей за контуром) или нет - вопрос вкуса. Думаю, что для маленьких деталей ее можно оставлять ассоциативной, для сложных снимать ассоциативность - при редактировании все равно слетит, а нагрузка на машину меньше.
   Поскольку исправлять ошибки приходится довольно часто, лучше закрашивать каждый логический кусочек обшивки отдельно, а не заливать всю обшивку сразу.
   При раскрашивании рекомендую иногда пользоваться командой Solid, эта команда создает закрашенный 4-угольник. Для небольших деталей очень удобно, его можно редактировать за маркеры, можно даже сделать треугольником.
   Линии и другие объекты, которые должны будут находиться поверх закрашенных объектов при печати, следует располагать на отдельном слое. Перед печатью их надо все выбрать фильтром "по слою" и дать им команду "Tools - display order - move to forward", эта команда располагает их поверх всех остальных объектов. Эту команду надо давать каждый раз перед выводом на печать, иначе линии и картинки могут "спрятаться" под заливку цветом.
   Для того, чтобы выбрать все объекты, лежащие на определенном слое, необходимо активировать панель Properties и нажать на символ воронки вверху (есть и другие способы вызова этой команды Filter). В появившемся окне нужно выбрать тип выбора объектов (все, мультиобъекты) и тип выбора ( по слою), а затем требуемый слой. При нажатии на ОК все объекты данного слоя будут подсвечены.
   На внешние ссылки эта команды Filter и move to forward не действуют, а потому либо рисуйте во внешних ссылках все в одном уровне (то есть обходите цветом каждую линию), либо копируйте деталь через буфер перед чистовой печатью. Очевидно, для такой работы названия и смысл слоев во всех файлах должны совпадать.
   Как видим, этот метод работает только для двух уровней. Если у вас сложная картинка и много  разноцветных объектов, то лучше для каждого из них рисовать отдельный контур (даже для линии) и заливать его своим цветом, так, чтобы заливка основным цветом его затем обходила.
  
   Заключение.
   Основное достоинство системы "AutoCad" и описанного выше метода работы - это простота. Освоить его может любой человек, который еще помнит, что такое система координат, и который способен взять учебник по AutoCad и научиться чертить по координатам. Не нужно ни знания тяжелых трехмерных систем САПР, ни высшей математики. Впрочем, даже учебник можно не брать, как правило, сейчас во всех городах есть курсы по AutoCad. Еще одно достоинство метода - это низкие требования к компьютеру. Так, например, модель самолета, который вы видите на обложке, я разработал в 2000 году на компьютере Пентиум-1, 166Мгц, 16Мб оперативной памяти, и никаких затруднений по "железу" у меня это не вызвало. То есть таким образом можно работать на любом современном офисном компьютере, единственное, что монитор подобрать хорошо бы получше, напряжение глаз все-таки выше, чем при работе с текстом.
   Желаю успеха!
   Владимир Лавров.
Оценка: 8.45*6  Ваша оценка:
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список

Кожевенное мастерство | Сайт "Художники" | Доска об'явлений "Книги"