Моделирование объектов на компьютере в трехмерном измерении

В качестве главной задачи моделирования рассматривается устранение случившихся неисправностей при разработке документов о конструкции того или иного изделия. Это достижимо посредством методики, которая использует компьютерное моделирование каждой детали и также сочетание этих деталей в сборке.

Широко распространился метод, связанный с созданием моделей 3D, при котором использовался «прозрачный ящик». При помещении модели непосредственно в прозрачный ящик и ее проекции на несколько ортогональных плоскостей (к примеру, спереди, справа и слева), получается несколько двухмерных проекций, описывающих то, какой формой обладает модель 3D. Данный процесс является обратимым: можно нарисовать проекции представленной модели, расположенной на каждой ортогональной плоскости. Благодаря решению данных проекций формируется данная модель. Такими алгоритмическими построениями пользуются не мало программ, предназначенных для 3D моделирования. Усложнить же такую модель можно в случае с ее взаимодействием с остальными (вспомогательными) 3D объектами.

Меняется исходная модель посредством операционных процедур:

• Операция Union – ответственную за объединение;

• Операция Subtract – ответственную за вычитание;

• Операция Intersect – ответственную за пересечение;

• Операция Interference – ответственную за взаимодействие.

Иногда обыкновенные модели 3D получаются посредством обыкновенных операций, проводимых с единой проекцией. Это может быть операция Extrude, обозначающая вытягивание или возможность использования готовых форм (параллелепипедной, шаровой, конусной или пирамидной).

3d моделирование

Главным недостатком выше указанного метода моделирования является тот факт, что созданную модель нельзя редактировать. Возможна лишь отмена операционной последовательности или создание новой модели. Подобное моделирование может напоминать действия скульптора: берется определенное количество глины и из него лепится то, что необходимо. Когда же случается «промашка» - к примеру, делается на неправильном месте отверстие – то оно залепляется, и делается еще одно отверстие, уже в соответствующем месте. Так и в процессе формирования сложных моделей может случиться множество ошибок и попыток, А сам процесс считается весьма медленным и трудоемким. Все появляющиеся модельные итерации добавляются к тем, которые делались раньше и при этом увеличиваются габариты модельного документа.

Кроме прочего, прежде моделирования следует знать о точных геометрических модельных габаритах, так как после того, как она будет создана, смена размеров окажется невозможной. Самая минимальная корректировка может тогда потребовать слишком много усилий.

Присутствует также другая методика 3D моделирования. Здесь больше наблюдается инженерная мысль. Как может создаваться деталь в настоящей жизни? К примеру, берется кусок нужного материала и из него делается деталь. С этой целью нужно пользоваться специальными инструментами, а также приспособлениями, вроде молотка, зубила, некоторых станков (токарного или сверлильного), процедур сварки или литья и тому подобного. Подобное моделирование, по сути, является повторением настоящего создания детали с подбором соответствующего инструментария и определением правильной последовательности того, как они будут использоваться.

Главной и доминантной получается не модельная ФОРМА, а непосредственный ЗАМЫСЕЛ, заключенный в правильной последовательности тех операций, которые выполняются (представлено в виде технологичной карты). При наличии знаний об изготовлении детали, окончательные габариты оказываются неважными. Главное, чтобы между детальными элементами сохранились все взаимные пропорции. К примеру, чтобы сделать гайку, нужно взять стержень с шестью гранями, отрезать по нужной высоте, просверлить отверстие, нарезать резьбу и снять фаски. Так гайка окажется готовой. Понятно, что габариты не влияют на то в какой последовательности осуществляются операции, и описываемый процесс может бть использован для множества гаек.

Порядок моделирования

Данный порядок моделирования может быть использован при создании программ для трехмерного моделирования. Обычно в таком процессе осуществляется создание не самой детали, а порядка (то есть, операционной последовательности) того, как она создается. Сначала должны задаваться габариты с геометрическими элементными взаимосвязями. Все это может определять детальную форму. Когда же меняются габариты, то меняется и форма. Однако проектный замысел должен сохраниться.

Моделирование должно начинаться с того, что создается эскиз, являющийся двумерным профилем или же поперечным сечением. Впоследствии используется какая-нибудь конструктивная деталь (вроде барабашки или оболочки) для придания эскизу трехмерности. Как мы уже писали раньше, на сегодняшний день лучше программы компас 3D для моделирования еще не существует.

Сами эскизные рисунки по форме бывают вытянутыми, повернутыми, а также рассеченными или смещенными по контурам. Благодаря эскизному набору образуется деталь. А потом все элементы должны скомпоноваться в сборку посредством их правильного расположения и последующего соединения.

Сначала проверяете то, насколько сборка является работоспособной, а затем с ее помощью можно создавать чертеж для сборки всех элементов.

Составляющими 3D модели являются ее элементы, сборки с чертежами. В них во всех отражается одна модель, хоть и в различных документах.

Происходит также автоматическое отражение любых изменений, которые вносятся в модель, в остальных документах, отвечающих за содержание данной модели. Благодаря сочетанию разных деталей, чертежей и сборок гарантируется автоматическая корректировка каждого модельного элемента.