Számítógépek alkalmazása 2 - A CAD alapjai (AutoCAD 2000)
2000/2001. év - II. félév

6. gyakorlat

Ha kérdésed van, ide írhatsz. Visszatérés az első lapra.


A feladat az alábbi ábrán látható "Möbius-gyűrű" megrajzolása:

Az alábbiakban az előadáson ismertetettnél egyszerűbb, kevesebb manuális munkát igénylő megoldást fogunk kipróbálni: a gyűrű nem 90°-os, hanem 270°-os fordulatot végezve tér vissza önmagába.

Ily módon a gyűrű továbbra is "Möbius-gyűrű" lesz, azaz (a keretektől eltekintve) egyetlen lapja, és egyetlen éle lesz, miközben természetesen továbbra is egy négyszög-keresztmetszetű, térfogattal rendelkező test marad.

• Keretek (Test-modell)
A keretek befoglaló-mérete legyen pl. 80×80×10, a (későbbi) lyuk 60×60×10. A testmodell (solid) megrajzolására használjuk ezúttal a Box parancsot (Draw • Solids • Box menüpont). Hogy ne kelljen sokat bajlódni a számokkal, rajzoljuk meg az első keretet az origóban (természetesen külön (pl. Keret) fóliára):

Command: Box  [Enter]
Specify corner of box or [CEnter] <0,0,0>: -40,-40,-5 [Enter]
Specify corner or [Cube/Length]:
40,40,5[Enter]
Command: [Enter] (ugyanazt, mégegyszer, kicsit másképp)
Specify corner of box or [CEnter] <0,0,0>:
ce[Enter]
Specify center of box <0,0,0>:
[Enter]
Specify corner or [Cube/Length]:
30,30,5[Enter]

A létrejött testeket vonjuk ki egymásból (Subtract):

Command: Sub [Enter]
Select solids and regions to subtract from ..
Select objects:
(válasszuk ki a nagyobbik testet) 1 found
Select objects:
[Enter]
Select solids and regions to subtract ..
Select objects:
(válasszuk ki a kisebbik testet) 1 found
Select objects:
[Enter]

A kész keretből készítsünk blokkot (beillesztési pont: 0,0,0), lehetőleg úgy hogy a keretek színe utólag is változtatható (ByBlock) legyen . A keretek középpontjait összekötő kör sugarát vegyük 200 egységnek. A már megrajzolt keret megfelelő "starthelyzetbe" állításához forgassuk el azt az X (1), majd az Y tengely körül (2), végül vigyük 200 egységgel "lefelé" -Y irányba(3).

Magyarázatként, elakadás esetére : 1•> Rotate3D[Enter] L[Enter][Enter] 0,0[Enter] 100,0[Enter] 90[Enter]
2•> Rotate[Enter] P[Enter][Enter] 0,0[Enter] -90[Enter]
3•> Move[Enter] P[Enter][Enter] 0,-200[Enter][Enter]

A következő lépés a keretek "kiosztása" (Array) lesz. Itt természetesen kihasználhatjuk, hogy a négyzet alakú keret már 1/3 kör megtétele után az eredetivel egybevágó helyzetbe kerül: elég tehát az első harmadot megrajzolnunk (súgásként: poláris kiosztás, 6 elem, 120 fokot kitöltve).

Már csak annyi a teendőnk, hogy az egyes keretek megfelelő elfordulását beállítsuk. Ehhez (ha még nem tettük meg) vegyünk föl egy axonometrikus nézetet, és igazítsuk a felhasználói koordináta-rendszert (UCS) az épp elforgatni kívánt kerethez (UCS[Enter] OBject[Enter], és mutassunk a keretre). Ahhoz, hogy az utolsó meglévő keret épp eredeti helyzetébe érkezzen (helyesebben 90 fokkal legyen elforgatva), a közbülső kereteket rendre 18, 36, 54, ill. 72 fokkal kell elforgatni (Rotate), természetesen mindegyiket a hozzá igazított koordinátarendszerben. (Az utolsó keretet természetesen fölösleges elforgatni.)

Megjegyzés: haladók megpróbálkozhatnak az előadáson bemutatott, a teljes kör alatt 90°-ot forduló megoldással – ekkor természetesen nem használható a kiosztás: minden fázist külön kell megrajzolni.


• Gyűrű (Felület-modell)
A test-modell (solid) gyakran egyszerűbben használható, és utólag könnyebben módosítható – de viszonylag "konzervatív": a Möbius-gyűrű lényegét adó torzult négyszögek létrehozása szilárdtestként elég kétségbeesett vállalkozás. A felületmodell viszont (bár általában munkásabb) itt is megfelelő (közelítő) megoldást ad.

A gyűrű lapjainak megrajzolása (külön, pl. Üveg fólián) legegyszerűbben 3dFace rajzelemként történhet. Ez egyben a 3dOrbit () nagy napja: most nem számít a függőleges irány, annál inkább az, hogy olyan nézetet találjunk, ahonnan jól látszanak az épp összekötni kívánt pontok. Rajzoláskor érdemes a kihasználni a 3dFace elemek folytathatóságát: ha 1. és 2. pontként a két szomszédos keret megfelelő pontjait kötjük össze, akkor a 3. és 4. pont fölhasználható a következő lap 1. és 2. pontjaként, így elég csak laponként két új pontot megadnunk, ami csökkenti a hibalahetőségeket, és gyorsítja a munkát.

A keretek összekötése után az utolsó (elvileg 90°-kal elforgatott) keret törölhető, majd az öt keret, és az 5×4 oldallap körbeforgatható (Array).


• Megjelenítés
Munka közben a megjelenítés legcélszerűbb módozata valószínűleg a drótvázmodell (2D wireframe), mivel ilyenkor minden összekötni kívánt pont látható lesz. (Biztonság kedvéért természetesen érdemes időnként a takartvonalas (hide), vagy árnyalt (shade) képet is ellenőrizni.) A kész mű megjelenítésére a fotorealisztikus megjelenítést (rendering) alkalmazhatjuk: itt módunkban áll pl. (a mintaképhez hasonló módon) átlátszó felületeket alkalmazni.

A View • Render • Materials menüpont (rMAT) panelén láthatjuk a rajzban definiált anyagok (egyelőre üres) listáját. A [New] gombra kattintva új "anyagot" hozhatunk létre (ha ezt az alkimisták megérhették volna...). Az ekkor megjelenő panelen adhatjuk meg a definiálni kívánt anyag nevét (Material Name rovat), és a bal oldali tulajdonság-lista (Attributes) megfelelő választókapcsolóját kiválasztva módosíthatjuk az ahhoz tartozó értékeket. Magadható az anyag színe (háromszorosan, mert külön állítható az alapszín (Color), az árnyék-szín (Ambient), és a tükröződés színe (Reflection: pl. csillogó anyag esetén válasszuk a ţMirror opciót, és kb. 0.7-es értéket), az érdesség (Roughness: a tükröződés méretét határozza meg) az átlátszóság (Transparency), a fénytörés (Refraction: az átlátszó anyag fénytörési tényezője), és végül a felület-térkép.

Kísérletezni persze szabad, de nekünk ezen a szinten az is elég, ha az átlátszóságot beállítjuk... Az alapszínnél meghagyhatjuk a ţBy ACI opciót: ekkor az AutoCAD Color Index, azaz a rajzelem színe szabja meg rendereléskor a színt. A létrehozott anyagot a Materials panel [By Layer] gombjával megnyitható panelen rendelhetjük az Üveg fóliához.

A keretekhez használjuk az AutoCAD-hez kapott minta-anyagok valamelyikét. Ezek importálása a [Materials Library] gombbal megnyitható panelen történhet. A jobb oldali listán kattintsunk egy névre, majd a középső részen a legördülőmenüből válasszuk a Cube opciót, és kattintsunk a [Preview] gombra. Ha megtetszik az anyag, az [<-Import] gombbal a rajzunkhoz csatolhatjuk. Az importált anyagokat ezután a Materials panel [By ACI] gombjával megnyitható panelen rendeljük a Keret fóliánál használt színhez. (Ha akarjuk, az [Attach<] gombbal akár minden kerethez (vagy bármely rajzelemhez) különböző anyagot rendelhetünk.)

Végezetül a renderelt kép kiszámítása a Render paranccsal (View • Render • Render menüpont) történik. Itt a Rendering Type listáról válasszuk a Photo Real, vagy (ha tükröződést is számítunk) a Photo Raytrace módot. Innen a [Background] gombbal juthatunk a panelre, melyen megadható a kép háttér-színe, vagy háttér-képe.


Megjegyzés: természetesen csak a gyűrű Möbius jellege miatt ilyen nehézkes a rajzolás!

A mellékelt képen a két kék négyzetnek (zárt Pline) a függőleges piros vonal (Line) körüli forgatásával nyert elemeket láthatjuk: a fölső a Revolve (Draw • Solids • Revolve) paranccsal képzett szilárdtest (solid), az alsó a RevSurf (Draw • Surfaces • Revolved Surface) paranccsal létrehozott felület-modell. Ez utóbbi finomítható ugyan, de mindenképp sokszög marad. Ez azonban (kellő finomságnál) rendereléskor úgyis eltűnik...


VÉGE!