Bài Kiến thức sở mô hình 3D I Giới thiệu mô hình 3D Bản vẽ 2D tập hợp đoạn thẳng đờng cong (đờng tròn, cung tròn, elíp, ) nằm mặt phẳng XY Trong vẽ 3D ta thêm vào trục Z D÷ liƯu CAD Solids TrÝch Surfaces Surfaces TrÝch 3D Edge Wireframe Chiếu Edge lên mặt Bản vẽ 2D Lịch sử phát triển mô hình 3D bắt đầu việc tạo mặt 21/2 chiều, sau dạng khung dây, mặt cong, cuối Solid khối rắn I.1 Mô hình 21/2 chiều Mô hình mặt 21/2 chiều đợc tạo theo nguyên tắc kéo đối tợng 2D theo truc Z thành mặt 21/2 chiều I.2 Mô hình khung dây (Wireframe modeling) Mô hình khung dây đợc tạo bao gồm điểm không gian đờng thẳng, đờng cong nối chúng lại với Hình Các mặt không đợc tạo nên mà có đờng biên, mô hình có kích thớc cạnh nhng không tích (nh mặt cong), khối lợng nh solid Toàn đối tợng mô hình đợc nhìn thây I.3 Mô hình mặt cong (Surface modeling) Mô hình mặt cong biểu diễn đối tợng tốt mô hình khung dây cạnh mô hình khung dây đợc trải mặt đợc định nghĩa công thức toán học Mô hình mặt tích nhng khối lợng, mô hình dạng che nét khuất tô bóng Hình I.4 Mô hình Solid (Solid modeling) Mô hình solid (khối rắn) mô hình biểu diễn vật thể ba chiều hoàn chỉnh nhất, mô hình bao gồm cạnh, mặt đặc điểm bên trong, để nhìn thấy toàn bên mô hình ta dùng lệnh cắt solid Những mô hình solid ta tính thể tích đặc tính khối lợng II Một số lệnh quan sát mô hình 3D Lệnh Vpoint - Công dụng: Quan sát mô hình 3D, xác định điểm nhìn đến mô hình 3D Điểm nhìn xác định hớng nhìn, khoảng cách nhìn không ảnh hởng đến quan sát - Cách vào lệnh: Menu Bar Toolbar Nhập View\3D View\Vpoint View Vpoint, VP Command: Vpoint↵ Current view direction: VIEWDIR=0.0000,0.0000,1.0000 Specify a view point or [Rotate]:-1,-1,1↵ NÕu ta quan sát điểm nhìn 0,0,1 hình chữ nhật nh sau: Hình Nếu quan sát điểm nhìn 1,-1,1 hình chữ nhật thay đổi khác: H×nh The Compass Blobe Khi thùc hiƯn lƯnh Vpoint dòng nhắc ta nhấp Enter (hoặc từ View menu, mơc 3D Views chän Viewpoint) Th× xt hiƯn hệ truc tạo độ động hình Hình Phụ thuộc vào vị trí chạy hai đờng tròn đồng tâm ta thấy trục X, Y, Z di chuyển ta có điểm nhìn khác Viewpoint Presets Khi thùc hiÖn lÖnh DdVpoint sÏ xuÊt hộp thoại Viewpoint Presets, hình bên trái vị trí điểm nhìn mặt phẳng XY so với truc X Hình bên phải vị trí điểm nhìn so với mặt phẳng XY, ta chọn WCS UCS Hình Các lựa chọn từ Toolbars View menu Viewpoint Presets… Xt hiƯn hép tho¹i Viewpoint Presets Viewpoint Compass Globe Plan View> H×nh chiÕu b»ng theo trơc Current UCS, UCS WCS Top Điểm nhìn (0,0,1), hình chiếu Bottom Điểm nhìn (0,0,-1), hình chiếu từ đáy Left Điểm nhìn (1,0,0), hình chiếu cạnh trái Right Điểm nhìn (-1,0,0), hình chiếu cạnh phải Front Điểm nhìn (0,-1,0), hình chiếu đứng Back Điểm nhìn (0,1,0), hình chiếu từ mặt sau SW Isometric Điểm nhìn (-1,-1,1), hình chiếu trục đo SE Isometric Điểm nhìn (1,-1,1), hình chiếu trục đo NE Isometric Điểm nhìn (1,1,1), hình chiếu trục đo SW Isometric Điểm nhìn (-1,1,1), hình chiếu trục đo SW: Hớng tây nam, SE: Hớng đông nam, NE: Hớng đông bắc, NW: Hớng tây bắc Lệnh Vports - Công dụng: Tạo khung nhìn tĩnh, cách phân chia hình thành nhiều khung nhìn, khung nhìn có kích thớc cố định - Cách vào lệnh Menu Bar Toolbar View\Viewports>Named View port … NhËp Vports Command: -Vports↵ Enter an option [Save/Retore/Delete/Join/SIngle/?/2/3/4]:(Lựa chọn nhập Enter) Tối đa ta tạo đợc 16 khung nhìn, khung nhìn đợc tạo có khung nhìn hành, lệnh CAD thực đợc khung nhìn hành Hình sau miêu tả loại khung nhìn: Hình Lệnh Plan - Công dụng: Quan sát hình chiếu bằng, thực lệnh Plan lên hình chiếu theo điểm nhìn (0, 0, 1) đối tợng vẽ theo hệ toạ độ mà ta định - Cách vào lệnh Menu Bar Toolbar View \3D Views>Plan View NhËp Plan Command: Plan↵ Enter an option [Current ucs/Ucs/World] : (Chọn hệ trục toạ độ cần thể hình chiếu bằng) Current Ucs : Hệ toạ độ hành Ucs: Hệ toạ độ đà ghi vẽ Wcs: Hệ toạ độ gốc Lệnh View - Công dụng: Dùng lệnh để tạo phần hình ảnh vẽ hành - Cách vào lệnh Menu Bar Toolbar View \Named Views NhËp View hc DDview CommandL View↵ Enter an option [?/Categorize/LAyer/ state/Orthographic/Delete/Restore/Save/Ucs/Window]: Hình Lệnh Hide - Công dụng: Che nét khuất của mô hình 3D dạng mặt cong solid - Cách vào lệnh Menu Bar Toolbar NhËp View \Hide Render Hide Command: Hide↵ NÕu biÕn INTERSECTIONDISPLAY gán ON giao tuyến mặt cong đợc hiển thị Pline Nếu biến HIDETEXT gán OFF thực lệnh Hide bỏ qua dòng text dòng hiển thị hình Lệnh Regen, Regenall, Redraw, Redrawall Công dụng: Đối với Redraw, Redrawall vẽ lại đối tợng khung nhìn hành, lệnh dùng để xoá dấu cộng hình Lệnh Regen, Regenall tính toán tái tạo lại toàn đối tợng khung nhìn hành Regen tất khung nhìn hành với Regenall - Cách vào lệnh: Menu Bar Toolbar Nhập View \Redraw Redrawall Redraw, Redrawall View \Regen hc Regen all Regen hc Regenall III Năm phơng pháp nhập toạ độ điểm kh«ng gian ba chiỊu o Trùc tiÕp dïng phÝm chän chuột o Toạ độ tuyệt đối X, Y, Z Phơng phát đợc thực cách nhập toạ ®é tut so víi trơc to¹ ®é gèc (0,0,0) o Toạ độ tơng đối @X, Y, Z Nhập toạ độ so với điểm đợc xác định cuối o Toạ độ trụ tơng đối @DistPolyline Modify II Pedit Command: Pedit Select polyline: (Chọn mặt lới cần hiệu chỉnh) Enter an option [Edit vertex/Smooth surface/ Desmooth/Mclose /Nclose/Undo]: (Nhập vào tuỳ chọn hiệu chỉnh) Bài Các phép biến đổi hình 3D Trong mô hình 3D ta thực số phép biến hình hữu ích nh quay ®èi tỵng 3D chung quanh mét trơc LÊy ®èi xøng đối tợng 3D, mảng không gian ba chiều, dời quay đối tợng không gian ba chiều Ta lần lợt lệnh cụ thể I Lệnh Rotate3D - Công dụng: Quay đối tợng AutoCAD quanh trục Đầu tiên ta chọn đối tợng cần quay, sau chọn trục quay nhập góc quay - Cách vào lệnh Menu Bar Toolbar Modify\3D Operation> Rotate3D NhËp Rotate3D Command: ROTATE3D Current positive angle: ANGDIR=counterclockwise ANGBASE=0 Select objects: (Chọn đối tợng cần quay) Select objects: (Tiếp tục chọn lựa Enter để kết thúc chän lùa) Specify first point on axis or define axis by [Object/Last/View/Xaxis/Yaxis/Zaxis/2points]: Specify second point on axis: (Chọn điểm trục quay sử dụng lựa chọn khác) Specify second point on axis: (Điểm thứ trục quay) Specify rotation angle or [Reference]: (Giá trị góc quay nhập R xác định góc tham chiếu) Rotation angle = 900 II Lệnh Mirror3D Công dung: Tạo đối tợng mới, đối tợng đối xứng với đối tợng sẵn có qua mặt phẳng đối xứng - Cách vào lệnh: Menu Bar Toolbar Modify\3D Operation> Mirror 3D NhËp Mirror 3D Command: mirror3d Select objects: (chän đối tợng cần lấy đối xứng) Select objects: (tiếp tục chọn enter để kết thúc) Specify first point of mirror plane (3 points) or [Object/Last/Zaxis/View/XY/YZ/ZX/3points] : (chän lùa chọn) Delete source objects? [Yes/No] : (muốn xoá đối tợng đà chọn không ) a) Trớc Mirror3D III b) Sau Mirror3D LƯnh 3Darray - C«ng dơng: Dïng chÐp đối tợng dÃy hình chữ nhật (Rectangular rows, colums), lớp chung quanh đờng tâm - Cách vào lệnh Menu Bar Toolbar Modify\3D Operation>3D Aray Nếu lựa chọn Rectangular Command: 3Daray Select object: (chọn đối tợng cần chép) Select object: (chọn tiếp nhấn enter ®Ĩ kÕt thóc chän) NhËp 3D array Enter the type of array [Rectangular/Polar] : R↵ Enter number of rows ( -): (số hàng) Enter number of columns (|||): (sè c¸c cét) Enter number of levels ( .): (sè c¸c líp) Specify the number between rows ( - ): (Nhập khoảng cách hàng) Specify the number between columns (|||): (Nhập khoảng cách cột) Specify the number between levels ( ): (NhËp kho¶ng cách lớp) a) Trớc 3Darray b) Sau 3Darray NÕu lùa chän Polar 3Darray Command: 3Daray↵ Select object: (chän đối tợng cần chép) Select object: (chọn tiếp nhấn enter để kết thúc chọn) Enter the type of array [Rectangular/Polar] : P↵ Enter the number of items in the array: (sè b¶n chÐp) Specify the angle to fill (+=ccw, -=cw): (Góc đối tợng đối tợng cuối cùng) Rotate arayed object ? [Yes/No]: (có quay đối tợng chép hay không) Specify center point of aray: (chọn điểm p1 đờng tâm quay) Specify second point on axis of rotation: (chän ®iĨm p2 đờng tâm quay) Angle of fill = 1800 ẹoỏi tửụùng choùn IV Lệnh Align - Công dụng: Sắp xếp đối tơng không gian ba chiều - Cách vµo lƯnh: Menu Bar Toolbar Modify\3D Operation>Align NhËp Align Command: Align Select object : (Chọn đối tợng cần xếp) Select object : (Chọn tiếp Enter để kết thóc) Specify first source point : (Chän ®iĨm ngn P1) Specify first destination point : (Chän ®iĨm ngn P1’) Specify second source point : (Chän ®iĨm ngn P2) Specify second destination point : (Chän ®iĨm ngn P2’) Specify third source point : (Chän ®iĨm ngn P3) Specify third destination point : (Chọn điểm nguồn P3) Điểm thứ thực phép dời hình, điểm thứ P2 P3 thực phép quay hình Nếu ta chọn điểm thứ ta thực hịên phép dời hình Nếu ta chọn điểm thứ thứ hai sau dời đối tợng đợc quay mặt phẳng P1P2P2 xung quanh điểm P1 góc P2P1P2 V Lệnh Block Insert - Công dụng: Tạo khối chén khối đối tợng 3D - Cách vào lệnh Menu Bar Toolbar NhËp Draw\Block>Make … Draw Block Insert\Block … Draw Insert, -Insert Khi thùc hiƯn lƯnh Block sÏ xt hiƯn hép tho¹i sau: Block Definition Chú ý hộp thoại ta chọn nut Select Object để chọn đối tợng khối chọn Pick point để định điểm chèn khối Nếu nh phát lệnh Insert ta đợc hộp thoại Insert, hộp thoại ta chọn Block cần chèn, định điểm chèn, tỉ lệ chèn, góc quay chèn Bài Tạo 3D Solid (Solid Modeling) I Giới thiệu mô hình 3D solid khối rắn Mô hình 3D dạng solid phơng tiện diễn tả xác hình dáng chiều vật thể hình học, mô hình ta tính đặc tính học vật thể, mô hình solid khácvới mô hình mặt cong, dạng đối tợng khác nhau, lệnh thực phơng pháp tạo mô hình khác Ưu điểm mô hình nh sau: - Có thể xoá đờng khuất, đờng chuyển tiếp biểu diễn mặt cong - Từ mô hình 3D ta dễ dàng tạo hình chiếu 2D biểu diễn mặt cắt mô hình vị trí - Tính xác đặc tính khối lợng - Tô bóng vật thể với sắc gán cho vật liệu mô hình thu đợc hình ảnh thật vật thể - II Tính thể tích vật thể hình học Mô động học động lực học kết cấu, mô chuyển động dụng cụ cắt gọt chế tạo chi máy, ngời máy Tạo miền - Công dụng: Miền solid khối lợng, để tạo miền ta cần vẽ đối tợng 2D sau dùng lệnh Region để tạo miền - Cách vào lệnh Menu Bar Toolbar NhËp Draw\Region Draw Region Command: Region↵ Select objects: (chọn đối tợng cần tạo miền) Select objects: (tiếp tục chọn Enter để kết thúc) III Tạo solid sở Lệnh Box - Công dụng: Tạo khối chữ nhật - Cách vào lệnh Menu Bar Toolbar Nhập Draw\solids\box Solids Box Command: Box↵ Specify corner of box or [CEnter] :↵ Specify corner or [Cube/Length]: l↵ Specify length: 40↵ Specify width: 30↵ Specify height: 20↵ LƯnh Cone - C«ng dụng: Tạo khối nón có mặt đáy đờng tròn elip - Cách vào lệnh Menu Bar Toolbar Nhập Draw\Solids\Box Solids Box Command: CONE↵ Current wire frame density: ISOLINES=16 Specify center point for base of cone or [Elliptical] : Specify radius for base of cone or [Diameter]: 20 Specify height of cone or [Apex]: 15 LƯnh Cylinder trßn Công dụng: Tạo khối trụ có mặt đáy elip đờng - Cách vào lệnh Menu Bar Toolbar Nhập Draw\Solids\Cylinder Solids Cylinder Command: Cylinder↵ Current wire frame density: ISOLINES=16↵ Specify center point for base of cylinder or [Elliptical] :↵ Specify radius for base of cylinder or [Diameter]: 20↵ Specify height of cylinder or [Center of other end]: 30↵ Khối cầu Công dụng: Dùng để tạo khối cầu cách nhập tâm khối cầu, đờng kính hay bán kính khối cầu - Cách vào lệnh Menu Bar Toolbar NhËp Draw\Solids\Sphere Solids Sphere Command: sphere↵ Current wire frame density: ISOLINES=16↵ Specify center of sphere :↵ Specify radius of sphere or [Diameter]: 50↵ LÖnh Torus ... phơng pháp nhập điểm xác I Các hệ toạ độ vẽ AutoCAD Trong vẽ AutoCAD tồn hai hệ truc toạ độ WCS (World Coordinate System) Là hệ toạ độ mặc định vẽ AutoCAD gọi hệ toạ độ gốc Biểu tợng (icon) WCS... 2D theo trục Z thành đối tợng 3D Mô hình dạng gọi mô hình 21/2 chiều Elevation: Gọi cao độ, độ cao đối tợng 2D so với mặt phẳng XY UCS hành Thickness: Gọi độ dày, tức chiều cao kéo đối tợng 2D. .. chiếu 2D biểu diễn mặt cắt mô hình vị trí - Tính xác đặc tính khối lợng - Tô bóng vật thể với sắc gán cho vật liệu mô hình thu đợc hình ảnh thật vật thể - II Tính thể tích vật thể hình học Mô