Введение в трехмерное моделирование

Теоретическое введение. Во всех современных системах твердотельного трехмерного моделирования построение моделей производится с помощью операций объединения, вычитания и пересечения, которые производятся со «стандартными» трехмерными объектами. Эти стандартные объекты создает пользователь по определенным правилам при построении модели. Многократное применение этих операций позволяет построить достаточно сложную трехмерную модель.

Для создания объемных элементов используются трехмерные операции, которые связаны с перемещением плоских фигур в пространстве. При этом ограничивается часть пространства, которая определяет форму элемента: перемещение прямоугольника приводит к формированию призмы; в результате поворота линии вокруг оси симметрии будет сформировано тело вращения; перемещение окружности вдоль направляющей кривой формирует объемный элемент – круглый стержень и т.п.

Плоская фигура, в результате перемещения которой образуется объемное тело, называется эскизом, а само перемещение – операцией. Эскиз может располагаться в одной из стандартных плоскостей проекций (фронтальная, горизонтальная, профильная), на плоской грани существующего тела или на плоскости, положение которой определено пользователем.

Операции, которые можно выполнять при построении модели:

Выдавливание – выдавливание в направлении, перпендикулярном плоскости эскиза;

Вращение – вращение эскиза вокруг оси, лежащей в плоскости эскиза;

Кинематическая операция – перемещение эскиза вдоль направляющей;

Операции по сечениям – построение объемного элемента по нескольким эскизам, которые располагаются в нескольких параллельных плоскостях.

Таким образом, процесс создания трехмерной модели заключается в многократном добавлении или вычитании дополнительных объемов, каждый из которых представляет собой элемент, образованный при помощи операций над плоским эскизом. Объемные элементы, из которых состоит трехмерная модель, образуют в ней грани, ребра и вершины. Характеристики этих элементов представлены в таблице: