Costruisci il tuo mondo. Progettazione concettuale e visualizzazione con AutoCAD

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1 Costruisci il tuo mondo Progettazione concettuale e visualizzazione con AutoCAD Marzo 2006

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3 RAL DESIGN RAL, Sankt Augustin, RAL CLASSIC RAL, Sankt Augustin, La rappresentazione dei colori RAL è approvata dal RAL Deutsches Institut für Gütesicherung und Kennzeichnung e.v. (Istituto RAL tedesco per il controllo e la certificazione di qualità, nome depositato), D Sankt Augustin. Caratteri tipografici della libreria di caratteri tipografici Bitstream copyright Caratteri tipografici di Payne Loving Trust Tutti i diritti riservati. Documentazione cartacea e Guida in linea creati con Idiom WorldServer. Pubblicazione di: Autodesk, Inc. 111 McInnis Parkway San Rafael, CA Stati Uniti

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5 Sommario Capitolo 1 Introduzione e impostazione Obiettivi Prerequisiti Impostazione Posizione dei file di disegno Capitolo 2 Introduzione ai modelli solidi Utilizzo di disegni 2D per creare modelli solidi Visualizzazione dei progetti durante il lavoro Esplorazione delle alternative del progetto Applicazione degli strumenti di analisi Presentazione dei progetti Capitolo 3 Visualizzazione di modelli in 3D Modifica dinamica delle viste Controllo delle proprietà di visualizzazione di modelli solidi Specificazione di viste precise Uso della plancia di comando

6 vi Sommario Capitolo 4 Controllo del piano di lavoro Ruolo dei sistemi di coordinate Uso di altre opzioni UCS Uso della funzione UCS dinamico per maggiore rapidità Capitolo 5 Creazione di solidi di base Estrusione di oggetti 2D Rivoluzione di oggetti 2D attorno a un asse Sweep di oggetti 2D lungo un percorso Uso dei solidi elementari Creazione di paesaggi Capitolo 6 Combinazione e modifica di solidi Aggiunta e sottrazione di solidi Intersezione di profili estrusi Controllo del livello di dettaglio Rapporto tra dettaglio e attenzione dell osservatore Capitolo 7 Esperienza pratica Possibili applicazioni Modifica di suboggetti e di oggetti componenti Creazione di sezioni Appiattimento di viste 3D Calcolo delle proprietà di massa Attraversamento o volo con i modelli 3D Verifica delle interferenze Creazione di file per la produzione Applicazione della trasparenza ai solidi 3D Creazione di immagini realistiche per presentazioni Considerazioni finali

7 Introduzione e impostazione Contenuto del capitolo Il presente documento, Costruisci il tuo mondo, fornisce un introduzione alla progettazione e alla visualizzazione con la modellazione di solidi in AutoCAD. Contiene informazioni utili per gli utenti che non si sono mai cimentati nella modellazione di solidi e per gli utenti che invece già conoscono questa attività e desiderano trovare suggerimenti e soluzioni efficaci. Obiettivi Prerequisiti Impostazione Posizione dei file di disegno

8 2 Capitolo 1 Introduzione e impostazione Obiettivi Costruisci il tuo mondo fornisce concetti e tecniche utili per la modellazione di solidi, da applicare alla progettazione concettuale e alla visualizzazione in numerosi ambiti disciplinari quali l architettura, l ingegneria meccanica e l ingegneria civile. Gli obiettivi di questo manuale sono i seguenti: Fornire una solida base di nozioni fondamentali sulla modellazione di solidi in AutoCAD Presentare informazioni pratiche sulle tecniche efficienti e sui problemi comuni della modellazione di solidi Fornire un ambiente di apprendimento che consenta di studiare e sperimentare soluzioni alternative. Prerequisiti Questo manuale è destinato agli utenti esperti di AutoCAD. Per completare gli esercizi proposti, è necessario avere le seguenti competenze: Zoom e panoramica Specificazione delle coordinate cartesiane 2D Utilizzo degli snap ad oggetto Creazione, selezione e modifica di oggetti 2D Uso dei layer Creazione e inserimento di blocchi Modifica delle variabili di sistema dalla riga di comando Se si non si è mai utilizzato AutoCAD in precedenza, si consiglia di leggere innanzi tutto il Manuale introduttivo, che contiene le informazioni e le esercitazioni fondamentali per utilizzare il programma. È possibile ottenere il Manuale introduttivo in uno dei seguenti modi: Se disponibile, utilizzare il coupon per la documentazione incluso nella confezione del prodotto. Acquistare una copia da facendo clic su Store > Learning and Training > Manuals > Getting Started Guides. Aprire la versione PDF gratuita del Manuale introduttivo inclusa nel CD di installazione. Nella finestra Browser supporto, fare clic sulla scheda Documentazione. Una volta acquisita familiarità con l uso di AutoCAD, si potranno sfruttare al meglio le informazioni contenute in questo manuale.

9 Impostazione 3 Impostazione Prima di iniziare a utilizzare questo manuale, avviare AutoCAD e dalla barra degli strumenti Aree di lavoro specificare l area di lavoro Modellazione 3D. Per default, la barra degli strumenti Aree di lavoro si trova nella parte superiore sinistra della finestra dell applicazione AutoCAD. Se la barra degli strumenti Aree di lavoro non viene visualizzata, fare clic con il pulsante destro del mouse su una qualsiasi barra degli strumenti. Nel menu di scelta rapida visualizzato, selezionare Aree di lavoro, quindi selezionare Modellazione 3D nell elenco a discesa. L area di lavoro Modellazione 3D riunisce più barre degli strumenti e controlli nella plancia di comando per un pratico accesso ai comandi e alle impostazioni di modellazione 3D utilizzate di frequente. Creazione e modifica di solidi 3D Visualizzazione e navigazione all interno di un modello 3D Controllo dello stile di visualizzazione di un modello 3D Controllo dell illuminazione all interno di un modello 3D Controllo dei materiali assegnati ai solidi 3D Controllo delle opzioni di rendering per un modello 3D Posizione dei file di disegno Questo manuale include esercizi che consentono di mettere in pratica i concetti e le funzioni presentate. I file di disegno necessari per questi esercizi si trovano nella cartella \Help\buildyourworld all interno della cartella di installazione di AutoCAD. NOTA I file di disegno utilizzati negli esercizi includono modelli che utilizzano unità metriche e imperiali (anglosassoni). Le diverse unità di misura influiscono sulla scala e sulla proporzione dei modelli, ma non cambiano sostanzialmente l apprendimento della modellazione di solidi. A questo punto si è pronti per iniziare ad esplorare le potenzialità della modellazione di solidi 3D con AutoCAD.

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11 Introduzione ai modelli solidi Contenuto del capitolo Creare un modello solido 3D da un progetto 2D è semplice. Quando si lavora con un modello 3D, gli effetti di una modifica del progetto sono molto più facili da visualizzare. Un modello solido 3D è uno strumento eccellente per analizzare e presentare il progetto in maniera più efficace. Utilizzo di disegni 2D per creare modelli solidi Visualizzazione dei progetti durante il lavoro Esplorazione delle alternative del progetto Applicazione degli strumenti di analisi Presentazione dei progetti

12 6 Capitolo 2 Introduzione ai modelli solidi Utilizzo di disegni 2D per creare modelli solidi I disegni sono un importante risorsa riutilizzabile per creare modelli solidi. Ad esempio, questo progetto di biblioteca 2D è stato estruso per creare un modello solido 3D. Vista Disegno 2D Estruso in 3D I modelli solidi sono uno strumento eccellente per visualizzare, analizzare e presentare i progetti. Questo progetto di sedia viene visualizzato molto meglio utilizzando un modello solido anziché visualizzando le proiezioni ortogonali consuete.

13 Utilizzo di disegni 2D per creare modelli solidi 7 Molti dei comandi e delle impostazioni già utilizzati per i disegni 2D vengono utilizzati anche per creare e modificare modelli solidi. Ad esempio, queste sedie sono state copiate e ruotate. Il comando RACCORDO è stato utilizzato per arrotondare gli spigoli interni ed esterni di questo parallelepipedo di plastica. Per creare una linea di riferimento attraverso l apertura sono stati utilizzati gli snap ad oggetto sul punto medio. Le operazioni e gli strumenti comuni utilizzati nella modellazione di solidi includono: Sposta Copia Ruota Raccorda Snap ad oggetto Snap polare

14 8 Capitolo 2 Introduzione ai modelli solidi Visualizzazione dei progetti durante il lavoro La variazione delle prospettive e delle viste 3D può essere molto utile nelle decisioni progettuali. È inoltre possibile scegliere tra numerosi stili di visualizzazione per migliorare la comprensione e la visibilità durante la creazione e la modifica di modelli solidi. Questa cucina è stata ristrutturata per includere una nuova dispensa e una penisola (mostrata in marrone). Per confermare le decisioni progettuali, sono state utilizzate numerose prospettive.

15 Esplorazione delle alternative del progetto 9 Esplorazione delle alternative del progetto È possibile modificare con facilità un modello solido. Accelerando e aumentando il numero di iterazioni di progetto, la qualità del progetto migliora e si riducono le probabilità di costose variazioni del progetto in una fase avanzata del processo. Questo progetto di vista di arco in stile antico è stato allungato per migliorare le prestazioni nel tiro con l arco.

16 10 Capitolo 2 Introduzione ai modelli solidi Applicazione degli strumenti di analisi È possibile utilizzare i modelli solidi per diversi tipi di analisi: ad esempio, il volume di polietilene utilizzato in questa bottiglia è stato ottenuto facilmente utilizzando il comando PROPMASS. Come mostrato nell illustrazione, è anche possibile creare con facilità le sezioni trasversali di un modello solido. Sono poi disponibili altri strumenti per l illuminazione e le ombre. Ad esempio, la biblioteca proposta per di questo campus universitario può proiettare un ombra imponente in alcuni periodi dell anno.

17 Presentazione dei progetti 11 Presentazione dei progetti È possibile visualizzare i modelli solidi per una comunicazione efficace dell intento di progetto. Il progettista dispone di numerosi stili di visualizzazione e prospettive. È inoltre possibile eseguire animazioni in attraversamento e in volo, da incorporare in presentazioni animate. Le seguenti immagini di un progetto di stanza in stile giapponese includono gli stili di visualizzazione predefiniti in AutoCAD. Gli stili di visualizzazione possono anche essere personalizzati. In basso a sinistra è riportata un immagine di rendering del progetto della stanza. Stile di visualizzazione Realistico Stile di visualizzazione Concettuale Immagine di rendering Stile di visualizzazione Nascosto Dopo aver creato un modello solido 3D si dispone di un importante risorsa per molte applicazioni. Nei capitoli che seguono verrà illustrata la semplicità delle procedure di creazione e modifica dei solidi 3D.

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19 Visualizzazione di modelli in 3D Contenuto del capitolo Quando si lavora con modelli solidi in 3D, è essenziale acquisire familiarità con la modifica dei punti di vista e degli stili di visualizzazione per chiarezza e praticità. Modifica dinamica delle viste Controllo delle proprietà di visualizzazione di modelli solidi Specificazione di viste precise Uso della plancia di comando

20 14 Capitolo 3 Visualizzazione di modelli in 3D Modifica dinamica delle viste Nell illustrazione che segue del progetto di ristrutturazione di una cucina, vengono mostrate con linee marroni una nuova penisola, una nuova dispensa e una nuova finitura. Le viste 3D offrono comunque importanti informazioni visive aggiuntive. Nuova dispensa Nuova finitura Nuova penisola Vista piana della cucina Vista anteriore della cucina Il comando 3DORBITA rappresenta il modo più pratico di modificare in modo dinamico una vista 3D. SUGGERIMENTO Si consiglia di lavorare nelle viste 3D per selezionare gli oggetti con facilità ed evitare errori dovuti alla sovrapposizione visiva degli spigoli.

21 Modifica dinamica delle viste 15 Fare clic e trascinare lungo questa traiettoria Risultato Prova: 1 Nella cartella \Help\buildyourworld, aprire il disegno 31 Kitchen.dwg. 2 Fare clic sul menu Visualizza > Orbita > Orbita vincolata. 3 Fare clic e trascinare il cursore lungo la traiettoria mostrata dalla freccia nella precedente illustrazione per specificare una vista assonometrica 3D. 4 Fare clic e trascinare il cursore altre volte per ottenere altri angoli di vista. 5 Premere ESC per chiudere il comando. Come si vede, le viste assonometriche 3D danno una visione più completa ma visivamente complessa. SUGGERIMENTO È molto importante utilizzare i layer per organizzare i modelli 3D. Disattivare i layer non necessari per ridurre il numero di oggetti visualizzati contemporaneamente.

22 16 Capitolo 3 Visualizzazione di modelli in 3D Al momento, la cucina viene visualizzata con lo stile di visualizzazione Wireframe 3D. È possibile scegliere tra numerosi stili di visualizzazione e passare dalla vista assonometrica a quella prospettica. Prova: 1 Avviare il comando 3DORBITA e fare clic con il pulsante destro del mouse per visualizzare il menu di scelta rapida. 2 Fare clic su Stili visualizzazione > Realistico. 3 Modificare l orientamento della vista per vedere meglio il progetto di ristrutturazione. 4 Nel menu di scelta rapida, fare clic su Prospettiva e sperimentare altri angoli di vista. 5 Modificare la propria posizione rispetto alla cucina facendo clic su Altre modalità di navigazione > Regola distanza e trascinare il cursore verso l alto per spostarsi al centro della cucina. 6 Fare clic con il pulsante destro del mouse, quindi selezionare Altre modalità di navigazione > Orbita vincolata per visualizzare la cucina dal centro della stessa. Premere ESC per chiudere il comando. 7 Fare clic sul pulsante Layout vicino al centro della barra di stato, nella parte inferiore della finestra dell applicazione, per visualizzare un layout con alcune viste della cucina. 8 Chiudere il disegno. Stile di visualizzazione Realistico Prospettiva attivata SUGGERIMENTO Per vedere solo alcuni oggetti di un modello, selezionarli prima di avviare Orbita 3D: in questo modo, durante le operazioni Orbita 3D saranno visibili solo gli oggetti selezionati. L esercizio che segue utilizza il modello solido della biella di un auto sportiva d epoca.

23 Modifica dinamica delle viste 17 Prova: 1 Nella cartella \Help\buildyourworld, aprire il disegno 32 Conrod.dwg. 2 Fare clic sul menu Visualizza > Orbita > Orbita vincolata. 3 Fare clic e trascinare per specificare le viste 3D in modo dinamico. 4 Rimanendo in Orbita 3D, fare clic con il pulsante destro del mouse per visualizzare il menu di scelta rapida. Nel menu di scelta rapida, fare clic su Altre modalità di navigazione > Orbita continua. Fare clic e trascinare per ruotare la biella. 5 Provare a cambiare lo stile di visualizzazione e la proiezione dal menu di scelta rapida di Orbita 3D. 6 Premere ESC per chiudere il comando. 7 Cambiare il colore del layer 10 PARALLELEPIPEDO. Ripetere i passaggi precedenti. È ancora possibile accedere alle opzioni di ombreggiatura supportate nelle versioni precedenti digitando - MODOOMBRA alla riga di comando. Prova: 1 Alla riga di comando, digitare -MODOOMBRA e specificare Gouraud. 2 Ripetere l operazione per sperimentare le diverse opzioni. Un opzione che viene usata molto di frequente per creare e modificare i solidi con molti spigoli acuti è Ombreggiatura Gouraud, spigoli attivati. SUGGERIMENTO In genere, se si attiva l ombreggiatura per ridurre le interferenze visive nelle viste 3D è più facile creare modelli solidi evitando errori.

24 18 Capitolo 3 Visualizzazione di modelli in 3D Controllo delle proprietà di visualizzazione di modelli solidi Le proprietà di visualizzazione dei modelli solidi sono influenzate da numerose variabili di sistema, ed è possibile modificare le principali di esse nella finestra di dialogo Opzioni come illustrato. VISTARIS FACETRES ISOLINES DISPSILH Dopo aver modificato una di queste impostazioni, utilizzare il comando RIGEN per vederne gli effetti. NOTA Per ulteriori opzioni di visualizzazione grafica, fare clic sulla scheda Impostazioni. Fare clic su Impostazioni prestazioni e, quindi, su Regolazione manuale. Queste opzioni vengono ottimizzate automaticamente per l hardware, ma è anche possibile controllare le impostazioni manualmente.

25 Controllo delle proprietà di visualizzazione di modelli solidi 19 ISOLINES controlla la densità della mesh di wireframe di tutte le facce curve di un disegno. Questa impostazione si applica alle visualizzazioni wireframe dei modelli solidi. Il valore di default è 4, ma i valori tipici sono compresi tra 0 e 16 a seconda delle circostanze. ISOLINES = 4 ISOLINES = 8 VISTARIS (risoluzione vista) controlla la levigatezza degli spigoli curvi e delle isolinee nelle visualizzazioni wireframe dei modelli solidi. L impostazione di default è 1000, ma è possibile incrementarla ulteriormente. Dopo aver modificato l impostazione di VISTARIS, zoomare in avvicinamento e in allontanamento per vedere la differenza. VISTARIS = 20 VISTARIS = 100

26 20 Capitolo 3 Visualizzazione di modelli in 3D DISPSILH controlla l inclusione o meno degli spigoli della sagoma delle facce curve nelle visualizzazioni wireframe dei modelli solidi. SUGGERIMENTO È possibile impostare ISOLINES su 0 e DISPSILH su 1 per visualizzare i modelli solidi con un numero minimo di linee di visualizzazione wireframe. Spigoli delle sagome Senza spigoli delle sagome DISPSILH = 1 ISOLINES = 0 DISPSILH = 0 ISOLINES = 2 FACETRES (risoluzione sfaccettature) controlla la levigatezza degli spigoli curvi nelle visualizzazioni con ombreggiatura e rendering dei modelli solidi. L impostazione di default è 0.5, ma spesso viene ulteriormente aumentata portandola almeno a 2. Dopo aver modificato l impostazione di FACETRES, utilizzare RIGEN o RENDER per vedere la differenza. FACETRES = 0.1 FACETRES = 5

27 Specificazione di viste precise 21 Specificazione di viste precise È possibile specificare viste ortogonali standard come la vista anteriore, destra, superiore e assonometrica dal menu di scelta rapida Orbita 3D. All interno di Orbita 3D, è possibile fare clic con il pulsante destro del mouse e selezionare una delle seguenti opzioni: Per una vista anteriore: Viste preimpostate > Anteriore Per una vista laterale destra: Viste preimpostate > Destra Per una vista dall alto: Viste preimpostate > Alto Per una vista assonometrica: Viste preimpostate > SE assonometrica Le direzioni di visualizzazione illustrate sono sempre relative al WCS (World Coordinate System, Sistema di Coordinate Globali) e non al sistema di coordinate utente (UCS) corrente. Inoltre, AutoCAD utilizza la convenzione architettonica che definisce il piano XY come vista dall alto o vista piana anziché quella della progettazione meccanica che definisce il piano XY come vista anteriore. Vista dall alto (piana): proiettata lungo l asse Z Vista anteriore: proiettata lungo l asse Y negativo 0,0,0 (WCS) Vista laterale destra: proiettata lungo l asse X

28 22 Capitolo 3 Visualizzazione di modelli in 3D NOTA Le viste preimpostate sono inoltre accessibili dalla plancia di comando, dalla barra degli strumenti Visualizza e dal menu Visualizza. Tuttavia, la selezione di una vista ortogonale da questi elementi di interfaccia determina automaticamente la modifica dell UCS in modo che il piano XY sia parallelo al piano dello schermo. Questo comportamento potrebbe non essere desiderabile nella modellazione 3D. Prova: 1 Nella cartella \Help\buildyourworld, aprire il disegno 33 Stool.dwg. 2 Utilizzare il comando Orbita 3D per impostare i punti di vista della seguente illustrazione. 3 Dopo aver chiuso Orbita 3D, scegliere il menu Visualizza > Zoom > Precedente per tornare alle viste precedenti. Alto SE assonometrica Anteriore Destra

29 Specificazione di viste precise 23 SUGGERIMENTO Verificare la fedeltà dei modelli 3D utilizzando le viste ortogonali. È molto facile essere ingannati visivamente quando si lavora in 3D, come mostrato nella seguente illustrazione. Il cerchio sembra essere sulla faccia superiore dell oggetto. La vista dall alto, però, rivela che il cerchio è in effetti dietro l oggetto.

30 24 Capitolo 3 Visualizzazione di modelli in 3D Uso della plancia di comando La plancia di comando è una speciale tavolozza contenente comandi e impostazioni per il lavoro in 3D che elimina la necessità di visualizzare molte barre degli strumenti lasciando libera l area di visualizzazione. Fare clic per ancorare la plancia di comando Orbita vincolata (opzione Orbita 3D) Fare clic per espandere o comprimere il pannello di controllo Modalità raggi X Proiezione parallela Proiezione prospettica Stili visualizzazione La plancia di comando viene visualizzata automaticamente quando si specifica l area di lavoro Modellazione 3D. Se la si chiude, è possibile visualizzarla di nuovo scegliendo il menu Strumenti > Tavolozze > Plancia di comando oppure digitando PLANCIADICOMANDO alla riga di comando. Prova: 1 Nella cartella \Help\buildyourworld, aprire il disegno 31 Kitchen.dwg oppure 32 Conrod.dwg. Se la plancia di comando non è ancorata lateralmente alla finestra dell applicazione, ancorarla trascinando la barra del titolo sul lato destro della finestra dell applicazione. 2 Nell angolo superiore sinistro della plancia di comando ancorata, fare clic sul pulsante [-] per ancorarla. In questo modo viene attivata la modalità Nascondi automaticamente. La plancia di comando si riduce automaticamente in modo da liberare tutta l area di visualizzazione. Si consiglia di lavorare mantenendo ancorate le finestre della plancia di comando, delle tavolozze degli strumenti e delle proprietà.

31 Uso della plancia di comando 25 3 Spostare il cursore sulla plancia di comando nascosta per visualizzarla. Fare clic sulle icone grandi dei pannelli di controllo per espandere o comprimere ogni pannello di controllo. Per alcuni pannelli di controllo, viene visualizzata automaticamente la tavolozza degli strumenti associata. 4 Nella plancia di comando, fare clic su Proiezione prospettica, fare clic sul controllo Stili visualizzazione e scegliere Realistico nell elenco a discesa. Vedere l illustrazione sopra riportata per individuare questi controlli. 5 Nella plancia di comando, fare clic su Orbita vincolata. Fare quindi clic e trascinare la vista nell area di disegno. 6 Nella plancia di comando, fare clic su Modalità raggi X. 7 Fare clic su Orbita vincolata. Fare clic e trascinare la vista nell area di disegno. Notare che gli spigoli nascosti e le posizioni dello snap ad oggetto sono ora facilmente accessibili. 8 Premere ESC per chiudere il comando Orbita 3D. Chiudere il disegno.

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33 Controllo del piano di lavoro Contenuto del capitolo Il piano XY del sistema di coordinate utente (UCS) è detto piano di lavoro. Per lavorare in 3D, è essenziale acquisire familiarità con la modifica della posizione e dell orientamento dell UCS. Ruolo dei sistemi di coordinate Uso di altre opzioni UCS Uso della funzione UCS dinamico per maggiore rapidità

34 28 Capitolo 4 Controllo del piano di lavoro Ruolo dei sistemi di coordinate Le coordinate del WCS (World Coordinate System, Sistema di Coordinate Globali) definiscono la posizione di tutti gli oggetti e di tutte le viste standard nei disegni di AutoCAD. Tuttavia, il sistema WCS è permanente e invisibile, e non può essere spostato o ruotato. AutoCAD fornisce un sistema di coordinate mobile denominato sistema di coordinate utente o UCS. Per creare modelli solidi 3D in AutoCAD, è essenziale acquisire familiarità con il controllo della posizione e dell orientamento dell UCS. Nell illustrazione che segue viene mostrato un progetto parziale di supporto da scrivania in plastica. L UCS è al momento allineato al sistema di coordinate globali (WCS). Per costruire oggetti sulla piastra del supporto della scrivania, sarà necessario allineare il piano XY dell UCS, il piano di lavoro, alla piastra. Prova: 1 Nella cartella \Help\buildyourworld, aprire il disegno 41 Stand.dwg. Notare che il puntatore 3D ha le stesse convenzioni di colore rosso, verde e blu che rappresentano le direzioni degli assi UCS. 2 Se l icona dell UCS non viene visualizzata, fare clic sul menu Visualizza > Visualizzazione > Icona UCS, quindi selezionare sia On che Origine. Se l opzione Origine è selezionata, l icona UCS viene visualizzata in corrispondenza del punto di origine (0,0,0), se possibile all interno della visualizzazione del disegno. Per convenzione, l asse X è rosso, l asse Y è verde e l asse Z è blu. L UCS è rappresentato da un icona 3D colorata, visibile nelle viste 3D. L UCS è inizialmente coincidente con il WCS. L UCS può essere riposizionato con facilità per semplificare la costruzione in 3D.

35 Ruolo dei sistemi di coordinate 29 3 Per ora, verificare che il pulsante UCSD (UCS dinamico) sulla barra di stato sia disattivato (non premuto). Questa funzione verrà utilizzata più avanti. 4 Fare clic sul menu Strumenti > Nuovo UCS > 3 punti e specificare le seguenti posizioni dei punti. 6 Specificare l orientamento dell asse Y in corrispondenza del punto finale dell angolo superiore sinistro della piastra. 4 Specificare il nuovo punto di origine in corrispondenza del punto finale dell angolo inferiore sinistro della piastra. 5 Specificare l orientamento dell asse X in corrispondenza del punto finale dell angolo inferiore destro della piastra. SUGGERIMENTO È molto facile fare clic sul vertice sbagliato su una piastra relativamente sottile come quella dei passaggi precedenti. Utilizzare la funzione zoom di un mouse con rotella per ingrandire le posizioni degli snap ad oggetto in prossimità le une delle altre.

36 30 Capitolo 4 Controllo del piano di lavoro Il piano XY del sistema di coordinate utente (UCS) è ora allineato alla faccia del supporto per scrivania. Il punto di origine (0,0,0) è ora situato nell angolo inferiore sinistro. Il piano XY dell UCS è anche definito piano di lavoro ed è utile come piano di costruzione. Nell esempio seguente, sono stati creati rettangoli e cerchi sul piano di lavoro. Successivamente, sarà possibile convertire questi oggetti in solidi e combinarli con altri solidi. Gli oggetti sono stati creati e modificati con i consueti comandi 2D. Gli oggetti piani come le linee rosse di costruzione, i rettangoli e il cerchio sono automaticamente allineati al piano di lavoro. I valori delle coordinate, come quelli del centro del cerchio, vengono misurati dalla nuova origine UCS. I rettangoli sono stati ruotati con facilità nel piano di lavoro: l asse di rotazione è sempre parallelo all asse Z dell UCS. Il cerchio e i rettangoli possono essere utilizzati in un secondo momento per costruire un foro e due fessure sul lato del supporto per scrivania.

37 Ruolo dei sistemi di coordinate 31 Prova: 1 Con la modalità Polare oppure Orto attivata, creare una linea di 30 mm dal punto medio dello spigolo superiore della piastra, come mostrato nell illustrazione precedente. 2 Creare un altra linea che si estenda di 35 mm a sinistra. 3 Creare un cerchio con un diametro di 20 mm centrato all intersezione delle due linee create precedentemente. 4 Creare un rettangolo da 35 mm x 5 mm e ruotarlo di 30 gradi, come mostrato in precedenza. Rispecchiarlo per creare un secondo rettangolo. SUGGERIMENTO È possibile specificare una vista del piano XY dell UCS corrente con il comando PIANA. Questo comando è utile per verificare visivamente che la posizione degli oggetti nel piano di lavoro sia corretta. Prova: 1 Fare clic sul menu Visualizza > Punti di vista 3D > Vista piana > corrente. 2 Tornare alla vista precedente. Fare clic sul menu Visualizza > Zoom > Precedente. È possibile riportare con facilità l UCS ad essere coincidente con il sistema di coordinate globali (WCS). Fare clic sul menu Strumenti > Nuovo UCS > Globale.

38 32 Capitolo 4 Controllo del piano di lavoro Uso di altre opzioni UCS Vi sono diverse situazioni in cui è necessario allineare l asse Z dell UCS per ruotare gli oggetti. Ad esempio, ogni porta su questa casa di bambole ha un asse di rotazione diverso. Utilizzare l opzione Asse Z del comando UCS per specificare direttamente l asse Z. Prova: 1 Nella cartella \Help\buildyourworld, aprire il disegno 42 Toy House.dwg. L asse Z è già parallelo al cardine della porta verde. 2 Avviare il comando RUOTA, selezionare la porta e specificare il punto finale nell angolo inferiore sinistro della porta come punto base. Spostare il puntatore per aprire la porta facendola ruotare.

39 Uso di altre opzioni UCS 33 3 Per la porta rossa del garage, fare clic sul menu Strumenti > Nuovo UCS > Asse Z per allineare l asse Z dell UCS con due punti finali lungo lo spigolo superiore esterno. Fare attenzione a non eseguire lo snap sullo spigolo interno della porta. 4 Per aprire la porta del garage, avviare il comando RUOTA, selezionare la porta del garage e specificare l angolo superiore sinistro come punto base. Spostare il puntatore per aprire la porta del garage facendola ruotare. 5 Utilizzare l opzione Asse Z per allineare l asse Z allo spigolo laterale di una delle porte blu del magazzino. Questa volta, invece di spostare il puntatore per aprire queste porte per rotazione, si immetterà il valore di un angolo. Tuttavia, per aprire le porte del magazzino verso l esterno, è necessario sapere se l angolo di rotazione deve essere positivo o negativo. Per default, un angolo positivo produce una rotazione antioraria.

40 34 Capitolo 4 Controllo del piano di lavoro Un modo facile per ricordare la direzione di rotazione consiste nell uso della convenzione della mano destra per la rotazione. Puntare il pollice della mano destra nella direzione dell asse UCS Z positivo. Le dita si posizioneranno nella direzione di rotazione positiva. Nota Utilizzare la mano sinistra se AutoCAD viene impostato in modo da interpretare un angolo positivo come una rotazione in senso orario. 6 Ruotare le due porte blu di 150 gradi verso l esterno. Una delle porte deve essere ruotata di 150 gradi, l altra di -150 gradi. 7 Tenere aperto il disegno. Direzione dell asse Z positivo Direzione dell angolo di rotazione positivo SUGGERIMENTO Spesso è utile ruotare l UCS di 90 gradi intorno a uno dei propri assi. In questo caso, utilizzare le opzioni X, Y e Z del comando UCS. Utilizzare la convenzione della mano destra per determinare se la rotazione deve essere di +90 o -90 gradi.

41 Uso della funzione UCS dinamico per maggiore rapidità 35 Uso della funzione UCS dinamico per maggiore rapidità È possibile allineare rapidamente il piano XY dell UCS, il piano di lavoro, utilizzando la funzione UCS dinamico. Quando l UCS dinamico è attivato, i comandi che consentono di creare oggetti piani come cerchi, archi e linee allineano automaticamente il piano di lavoro a qualsiasi piano esistente in base alla posizione del puntatore. Prova: 1 Fare clic sul pulsante UCSD (UCS dinamico) sulla barra di stato per attivarlo. 2 Rendere corrente il layer 00 RIFERIMENTO. 3 Avviare il comando Cerchio. 4 Spostare il puntatore su diversi piani della casa di bambola. Notare che il piano di lavoro si allinea ad ogni piano visibile nel momento in cui il cursore passa su di esso. Notare anche che l allineamento e la direzione dell asse X dipendono dallo spigolo del piano su cui passa il puntatore e dal vertice più vicino su tale spigolo. 5 Fare clic su un punto qualsiasi in ogni piano per creare cerchi come mostrato nell illustrazione. Notare che dopo aver chiuso il comando Cerchio l UCS torna alla precedente posizione in modo automatico. SUGGERIMENTO È anche possibile utilizzare la funzione UCS dinamico con il comando UCS. Si tratta di una tecnica rapida e affidabile che consente di verificare che il piano XY dell UCS si trovi esattamente sul piano su cui si desidera lavorare.

42 36 Capitolo 4 Controllo del piano di lavoro Prova: 1 Avviare il comando UCS. 2 Per orientare gli assi X e Y come nella seguente illustrazione, spostare il puntatore come indicato dalla freccia blu in modo che attraversi lo spigolo del tetto vicino alla punta della freccia. 3 Fare clic vicino al vertice in modo che lo snap ad oggetto Punto finale posizioni l origine UCS in corrispondenza del vertice. Fare attenzione a non passare su un altro spigolo con il puntatore. 4 Utilizzare questa tecnica per posizionare l UCS con precisione su altri piani. 5 Chiudere il file di disegno. NOTA Disattivare la funzione UCSD quando è necessario utilizzare il puntamento snap ad oggetto (OPUNTAMENTO) o il puntamento polare (POLARE).

43 Creazione di solidi di base Contenuto del capitolo Per creare oggetti solidi 3D di base è possibile estrudere oggetti chiusi come polilinee 2D chiuse, effettuarne la rivoluzione attorno a un asse o eseguirne lo sweep lungo un percorso. È anche possibile creare solidi utilizzando solidi elementari, che includono parallelepipedi, cilindri, piramidi e sfere. Estrusione di oggetti 2D Rivoluzione di oggetti 2D attorno a un asse Sweep di oggetti 2D lungo un percorso Uso dei solidi elementari Creazione di paesaggi

44 38 Capitolo 5 Creazione di solidi di base Estrusione di oggetti 2D Uno dei vantaggi principali della creazione di modelli solidi con AutoCAD è rappresentato dalla possibilità di iniziare da disegni 2D. Ad esempio, la pianta illustrata di seguito è stata estrusa per ottenere un modello solido 3D. Direzione di estrusione Pianta della casa Modello estruso Dopo aver creato i solidi di base, è possibile combinarli con altri solidi in modo da creare solidi più complessi. Ad esempio, le aperture delle finestre dell illustrazione sono state sottratte dalle pareti solide. Nel capitolo che segue verrà illustrato come combinare i solidi. È importante acquisire familiarità innanzi tutto con la creazione dei solidi di base.

45 Estrusione di oggetti 2D 39 Prova: 1 Aprire il disegno 51 Campus.dwg. Si tratta della vista piana di una parte di un università, da utilizzare per uno studio volumetrico per una nuova biblioteca. 2 Utilizzare Orbita 3D per ottenere una vista assonometrica. Fare clic con il pulsante destro del mouse e impostare lo stile di visualizzazione su Prospettiva. 3 Individuare la sede della nuova biblioteca ed eseguirne lo zoom in avvicinamento. Fondazioni della biblioteca proposta Notare che le fondazioni dell edificio sono composte da linee e da un arco. Per estrudere questi elementi in un unico oggetto, sarà necessario eseguirne l unione in una sola polilinea 2D. Per farlo, è possibile utilizzare l opzione Unisci del comando EDITPL oppure il comando molto più rapido CONTORNI. 4 Verificare che il layer corrente sia 32 LIBRERIA ed eseguire lo zoom in avvicinamento delle linee e dell arco delle fondazioni della biblioteca. 5 Disattivare i seguenti layer: 20 CORDOLI E PASSAGGI, 21 PAESAGGIO, 30 PIATTAFORMA e 31 ATLETICA. 6 Alla riga di comando, digitare contorni.

46 40 Capitolo 5 Creazione di solidi di base 7 Nella finestra di dialogo Creazione contorni, deselezionare la casella Individuazione isola. Fare quindi clic su Scegli punti e fare clic in un punto qualsiasi compreso nel perimetro delle fondazioni della biblioteca. Dopo aver visualizzato il contorno, premere INVIO per terminare il comando. Sul layer corrente, 32 LIBRERIA, verrà creata una polilinea 2D chiusa che ha la forma delle fondazioni della biblioteca. Le linee e l arco originali sono ancora sul layer 03 FONDAZIONI per essere utilizzati in seguito, se necessario. Suggerimento Disattivare i layer che non sono necessari ed eseguire lo zoom in avvicinamento dell area dei contorni da creare. Ciò renderà più rapida l operazione, riducendo il numero di oggetti da elaborare. Assicurarsi sempre che il piano XY dell UCS sia nello stesso piano degli oggetti da utilizzare per creare i contorni. 8 Riattivare i layer 20 CORDOLI E PASSAGGI, 21 PAESAGGIO, 30 PIATTAFORMA e 31 ATLETICA. 9 Fare clic su Disegna > Modellazione > Estrudi e selezionare la polilinea. Digitare 62 per l altezza e premere INVIO per specificare un angolo di rastremazione di 0 gradi. 10 Zoomare in allontanamento per vedere l effetto globale. Tenere aperto il file di disegno. È ora visibile una rappresentazione 3D di base dell edificio. Notare che la polilinea 2D è stata eliminata nel processo di estrusione dell edificio. Se si desidera mantenere gli oggetti 2D che generano i solidi 3D, è possibile impostare la variabile di sistema DELOBJ su 0 (off). SUGGERIMENTO Gli oggetti solidi creati da regioni o polilinee 2D vengono sempre creati sul layer corrente e non sui layer degli oggetti 2D originali.

47 Estrusione di oggetti 2D 41 Le estrusioni non devono necessariamente essere verso l alto : spesso è utile anche estrudere gli oggetti lateralmente ; è il caso della stufa e dello sgabello utilizzati nelle illustrazioni precedenti. Direzione di estrusione della polilinea chiusa Stufa da 31 Kitchen.dwg Direzione di estrusione della polilinea chiusa per formare il sedile Direzione di estrusione dei cerchi per formare la base e la colonna Sgabello da 33 Stool.dwg

48 42 Capitolo 5 Creazione di solidi di base Ad esempio, con questo metodo è possibile creare un magazzino in acciaio per il campus. Prova: 1 Eseguire lo zoom in avvicinamento sul magazzino esistente ed eliminarlo. 2 Impostare il layer corrente su 30 PIATTAFORMA. Disattivare i layer 10 BASE, 21 PAESAGGIO e 20 CORDOLI E PASSAGGI. 3 Alla riga di comando, digitare contorni. 4 Nella finestra di dialogo Creazione contorni, deselezionare la casella Individuazione isola. Fare quindi clic su Scegli punti e fare clic in un punto qualsiasi compreso nel profilo del magazzino. Dopo aver visualizzato il contorno, premere INVIO per terminare il comando. Fare clic all interno di quest area 5 Fare clic sul menu Strumenti > Nuovo UCS > Asse Z. 6 Specificare l asse UCS Z facendo clic su due punti finali come illustrato.

49 Estrusione di oggetti 2D 43 6b Puntare sull asse Z positivo 6a Nuovo punto di origine 7 Selezionare il contorno della polilinea del magazzino, quindi ruotarlo di 90 gradi come illustrato. 7b Eseguire una rotazione di 90 gradi 7a Punto base 8 Spostare il contorno della polilinea sul bordo delle fondazioni dell edificio utilizzando gli snap ad oggetto come illustrato.

50 44 Capitolo 5 Creazione di solidi di base 9 Fare clic su Disegna > Modellazione > Estrudi e selezionare il contorno della polilinea. Digitare 105 per la lunghezza e premere INVIO per specificare un angolo di rastremazione di 0 gradi. 10 Riattivare i layer 10 BASE, 21 PAESAGGIO e 20 CORDOLI E PASSAGGI per vedere il magazzino nel contesto. Disattivare il layer 03 FONDAZIONI, che contiene il perimetro dell edificio in questo disegno. 11 Chiudere il disegno. NOTA È possibile che venga visualizzato un ulteriore messaggio di richiesta di eliminazione degli oggetti estrusi, a seconda dell impostazione della variabile di sistema DELOBJ.

51 Rivoluzione di oggetti 2D attorno a un asse 45 Rivoluzione di oggetti 2D attorno a un asse Oltre a poter estrudere polilinee, cerchi, ellissi e regioni 2D in direzione lineare, è anche possibile creare oggetti solidi 3D eseguendone la rivoluzione attorno a un asse. Ad esempio, si supponga di aver bisogno di un illustrazione di forte impatto per pubblicizzare un nuovo cerchione di bicicletta. Si desidera ottenere un risultato come il seguente. Per creare il solido 3D, iniziare dalla sezione 2D del cerchione. Dopo aver identificato l asse di rivoluzione, è possibile eseguire la rivoluzione della sezione fino a 360 gradi. Prova: 1 Aprire il disegno 52 Bike Rim.dwg. 2 Fare clic sul menu Strumenti > Interroga > Distanza e verificare la lunghezza della linea blu. Questa linea rappresenta la distanza tra il bordo esterno del cerchione e la linea d asse rossa del mozzo della ruota. Il raggio del cerchione misura 311 mm. SUGGERIMENTO Quando si lavora in 3D, è bene verificare di frequente le coordinate, le distanze e le lunghezze degli oggetti.

52 46 Capitolo 5 Creazione di solidi di base 3 Fare clic sul menu Disegna > Solidi > Modellazione. Selezionare la sezione di cerchione e specificare i punti finali dell asse di rivoluzione rosso come illustrato. Primo punto finale dell asse Secondo punto finale dell asse 4 Per l angolo di rivoluzione, digitare 30 gradi. 5 Disattivare il layer 00 RIFERIMENTO. È possibile disattivare la visualizzazione dell icona dell UCS facendo clic sul menu Visualizza > Visualizzazione > Icona UCS, quindi deselezionando l opzione On. 6 Utilizzare Orbita 3D per sperimentare gli stili di visualizzazione, la proiezione prospettica e gli angoli di vista. 7 Chiudere il file di disegno.

53 Rivoluzione di oggetti 2D attorno a un asse 47 In alcuni casi, sarà necessario eseguire la rivoluzione di un oggetto attorno a un asse interno al solido. In questo caso si esegue la rivoluzione della sola metà del profilo attorno all asse, come mostrato nel disegno di bicchiere riportato di seguito. Asse di rivoluzione Metà profilo del bicchiere Risultato della rivoluzione di 360 gradi

54 48 Capitolo 5 Creazione di solidi di base Prova: 1 Aprire il disegno 53 Glass.dwg. 2 Eseguire la rivoluzione del profilo di 360 gradi attorno ai punti finali della linea d asse del bicchiere. 2a Asse di rivoluzione 2b Punto finale dell asse 2c Punto finale dell asse 2d Digitare 360 SUGGERIMENTO A volte, lo snap a un punto finale quando si specifica un asse richiede l individuazione di un oggetto in un area contenente numerosi altri oggetti. Invece dello zoom in avvicinamento sul punto finale, spesso l uso dello snap ad oggetto sul punto medio consente di risparmiare tempo ed evitare errori. 3 Utilizzare Orbita 3D per cambiare lo stile di visualizzazione e la vista del bicchiere. 4 Chiudere il file di disegno.

55 Sweep di oggetti 2D lungo un percorso 49 Sweep di oggetti 2D lungo un percorso È possibile creare un solido eseguendo lo sweep di un cerchio, di un rettangolo o di altri oggetti 2D chiusi lungo un percorso 2D o 3D. Si tratta di un metodo efficiente da utilizzare per la creazione di binari, tubi, tubature e condotte. Prova: 1 Aprire il disegno 54 Chair.dwg. 2 Eliminare i tubi di metallo come illustrato. Eliminare questi tubi 3 Attivare il layer 00 RIFERIMENTO. Il cerchio e le polilinee 2D di definizione sono ora visibili. 4 Impostare la variabile di sistema DELOBJ su 0 (off). Questa impostazione mantiene la geometria di definizione per l operazione di sweep che segue.

56 50 Capitolo 5 Creazione di solidi di base Cerchio Selezionare la polilinea 2D come percorso di sweep 5 Fare clic sul menu Disegna > Solidi > Sweep. Selezionare il cerchio e premere INVIO. 6 Selezionare il percorso di sweep come illustrato. Il cerchio non viene cancellato. Per creare la staffa diagonale, è possibile eseguire lo sweep dello stesso cerchio lungo la polilinea diagonale. Non è necessario allineare il cerchio al percorso.

57 Sweep di oggetti 2D lungo un percorso 51 7 Ripetere il comando SWEEP e utilizzare una finestra di selezione per selezionare il cerchio (digitare f al messaggio di selezione degli oggetti). Si tratta di un operazione necessaria, perché il cerchio si trova sotto il tubo solido e non può essere selezionato in modo diretto. A questo punto, selezionare la polilinea rimanente per utilizzarla come percorso. Utilizzare la finestra di selezione per selezionare il cerchio Selezionare la polilinea 2D 8 Esercitarsi sperimentando lo sweep lungo percorsi diversi di oggetti chiusi creati appositamente. 9 Chiudere il file di disegno.