Abilità Informatiche. Lezione II. Creazione di modelli 3D. arch. Gabriella Rendina

Transcript

1 Abilità Informatiche Lezione II Creazione di modelli 3D arch. Gabriella Rendina

2 Modellazione 3D La modellazione 3D consente di creare progetti utilizzando modelli di solidi, superfici e mesh. Un modello solido è una rappresentazione 3D con proprietà quali massa, volume, centro di gravità

3 Modellazione 3D La modellazione 3D offre numerosi vantaggi. È possibile Visualizzare i modelli da qualunque punto di vista Generare automaticamente viste 2D standard e ausiliarie affidabili Creare sezioni e disegni 2D

4 Modellazione 3D Aggiungere luci e creare rendering realistici Navigare nel modello. Utilizzare il modello per creare un'animazione. Estrarre i dati di produzione.

5 Coordinate Assolute: 3,2,5 Coordinate 0 Sistemi di coordinate 3D Coordinate cartesiane Le coordinate cartesiane 3D specificano una posizione precisa mediante tre valori di coordinata: X, Y e Z. I valori delle coordinate cartesiane 3D (X,Y,Z) vengono digitati allo stesso modo dei valori delle coordinate 2D (X,Y). Oltre a specificare i valori di X e Y, viene anche definito il valore Z con il seguente formato: X,Y,Z.

6 Coordinate assolute: Coordinate dall'asse x,z Sistemi di coordinate 3D Coordinate cilindriche: Le coordinate cilindriche 3D descrivono una posizione precisa in base a una distanza dall'origine UCS nel piano XY, a un angolo dall'asse X nel piano XY e ad un valore Z. L'immissione delle coordinate cilindriche è l'equivalente 3D delle coordinate cartesiane 2D.

7 Coordinate assolute: X<[angolo dall'asse X]<[angolo dal piano XY]: 5<30<60 Coordinate dall'asse x<angolo dal piano Sistemi di coordinate 3D Coordinate sferiche: Le coordinate sferiche 3D specificano una posizione in base alla distanza dall'origine dell'ucs corrente, all'angolo rispetto all'asse X nel piano XY e all'angolo rispetto al piano XY. L'immissione delle coordinate sferiche in 3D è simile all'immissione delle coordinate polari in 2D. Per individuare un punto si specificano la sua distanza dall'origine dell'ucs corrente, il suo angolo rispetto all'asse X (nel piano XY) e il suo angolo rispetto al piano XY.

8 Sistema di coordinate globali/utente Sono disponibili due sistemi di coordinate: un sistema fisso, denominato Sistema di Coordinate Globali (WCS), e un sistema mobile, denominato Sistema di Coordinate Utente (UCS). Per default, questi due sistemi coincidono in un nuovo disegno. In genere, nelle viste 2D l'asse X del sistema WCS è orizzontale e l'asse Y è verticale. L'origine del sistema WCS corrisponde al punto di intersezione tra gli assi X e Y. Tutti gli oggetti di un file di disegno sono definiti in base alle relative coordinate WCS. Tuttavia, in genere è più utile creare e modificare gli oggetti con il sistema UCS mobile.

9 Creazione di solidi I solidi tridimensionali sono spesso creati a partire da forme di base, o elementari, successivamente modificate e combinate in diversi modi. Un solido o una superficie 3D possono essere creati anche estrudendo d una forma 2D lungo un percorso specificato in uno spazio 3D.

10 Creazione di solidi Esistono due modalità fondamentali per la creazione di oggetti nello spazio: I modelli SUPERFICI e i modelli SOLIDI.

11 Creazione di solidi È possibile creare forme 3D di base, o solidi elementari, quali parallelepipedi, coni, cilindri, sfere, cunei, piramidi e tori (anelli). Tali forme possono essere combinate per creare solidi complessi, tramite le operazioni booleane.

12 Creazione di solidi I modelli SOLIDI sono caratterizzati dal fatto di possedere una massa, oltre che spigoli e superfici. Nei modelli solidi le curve non sono approssimate, come nelle superfici, ma sono matematicamente esatte. La modellazione dei solidi utilizza blocchi di costruzione di base che vengono modificati, conbinati e perfino utilizzati per modificarsi vicendevolmente. AutoCAD ha cinque comandi diversi per creare solidi 3D nelle forme geometriche di base, ovvero le primitive: cuneo, cilindro, cono, sfera, e toro.

13 PARALLELEPIPEDO

14 PARALLELEPIPEDO

15 PARALLELEPIPEDO

16 SFERA

17 SFERA

18 CILINDRO

19 CILINDRO

20 CILINDRO

21 CILINDRO

22 CUNEO

23 CUNEO

24 TORO

25 TORO AutoCAD -Primitive solide

26 Creazione di solidi Solidi basati su altri oggetti Sweep.Estende Et un oggetto 2D lungo un percorso. Estrusione. Esegue la traslazione di un profilo 2D in direzione perpendicolare p o secondo una traiettoria (direttrice). Rivoluzione. Esegue lo rotazione di un profilo 2D attorno ad un asse. Loft. Estende i contorni di una forma tra uno più oggetti aperti o chiusi. Trancia Divide un oggetto solido in due oggetti 3D distinti.

27 Classificazione di superfici definizione di direttrice e generatrice; superfici di rotazione e superfici di traslazione; superfici rigate; superfici di rototraslazione; superfici voltate (nomenclatura e classificazione in semplici e composte); Bibliografia: Mario Docci - Riccardo Migliari, Scienza della rappresentazione, Roma, NIS, 1992, pp ; 348 ( 6.3), ; (consigliato).

28 generatrice Superficie di rotazione direttrice sfera ellissoide

29 Disegno di modelli 3d Superficie di rotazione generatrice direttrice cono circolare retto cono circolare obliquo

30 Disegno di modelli 3d Superficie di traslazione generatrice direttrice

31 direttrice generatrice generatrice direttrice CILINDRO CIRCOLARE RETTO SUPERFICI di TRASLAZIONE SUPERFICI di ROTAZIONE CILINDRO CIRCOLARE OBLIQUO

32 Disegno di modelli 3d direttrice Superficie di rototraslazione generatrice

33 RIVOLUZIONE Il comando RIVOLUZIONE consente di creare un solido mediante la rotazione di un oggetto chiuso attorno all'asse asse X o Y del sistema UCS corrente utilizzando un angolo specificato. È inoltre possibile ruotare l'oggetto attorno ad una linea, una polilinea o due punti specifici. Analogamente ad ESTRUDI, RIVOLUZIONE è utile per gli oggetti che contengono raccordi o altri dettagli che sono difficili da riprodurre in un profilo comune.

34 Il comando RIVOLUZIONE può essere utilizzato t RIVOLUZIONE per gli oggetti chiusi quali: - polilinee, - poligoni; - rettangoli; - cerchi; - ellissi; - regioni. NON può essere utilizzato per oggetti 3D, oggetti contenuti in un blocco e polilinee che non sono chiuse o che contengono segmenti che si intersecano.

35 Il comando ESTRUDI consente di creare dei solidi estrudendo gli oggetti selezionati, ovvero definendone lo spessore. Estrudi È possibile estrudere un oggetto lungo una traiettoria o specificarne un valore per l'altezza ed un angolo di rastremazione.

36 Disegno di modelli 3d Si utilizza ESTRUDI per creare un solido a partire dal profilo comune di un oggetto. Estrudi Il comando ESTRUDI è particolarmente utile per gli oggetti che contengono raccordi, cimature ed altri dettagli che altrimenti risulterebbero difficili da riprodurre in un profilo. NB. Se si crea un profilo mediante linee o archi, prima di utilizzare ESTRUDI, è necessario convertire gli elementi componenti in un unico oggetto di tipo polilinea o trasformarli in una regione mediante l'opzione UNISCI del comando EDITPL.

37 È possibile estrudere: - facce piane 3D; -polilinee chiuse; - poligoni; - cerchi; - ellissi; - spline chiuse; - anelli; -regioni. ESTRUDI È necessario che la traiettoria non si trovi sullo stesso piano del profilo e non presenti aree a curvatura elevata Non è possibile estrudere gli oggetti contenuti in un blocco o le polilinee i cui segmenti si intersecano o si autointersecano.

38 Con l'angolo l di default, 0, gli oggetti bidimensionali vengono estrusi perpendicolarmente al piano. Con gli angoli positivi i la rastremazione viene effettuata all'interno rispetto all'oggetto base, mentre con quelli negativi la rastremazione avviene verso l'esterno. ESTRUDI Angolo di rastremazione Altezza Le estrusioni rastremate sono possibili solo per le sezioni chiuse che risultano continue ai vertici.

39 È possibile creare nuovi solidi o superfici eseguendo lo sweep di una curva planare (profilo) lungo un percorso. Il comando SWEEP consente di disegnare un solido o una superficie estendendo la forma di un profilo (oggetto di sweep) lungo la traiettoria specificata. SWEEP

40 Oggetti che è possibile utilizzare in operazioni di sweep Oggetti di cui è possibile eseguire lo sweep Oggetti che è possibile utilizzare come percorso di sweep Linea Linea Arco Arco Arco ellittico Arco ellittico Pll Polilinea 2D Pll Polilinea 2D Spline 2D Spline 2D Cerchio Cerchio Ellisse Ellisse Faccia 3D piana Spline 3D Solido 2D Polilinea 3D Trace Elica Regione Spigoli di solidi o superficie Superficie piana Facce piane di solido

41 È possibile creare un solido o una superficie 3D assegnando la profondità ad un profilo tramite un gruppo di due o più profili di sezioni trasversali. LOFT I profili delle sezioni trasversali definiscono la forma del solido o della superficie risultanti. È necessario specificare almeno due profili di sezioni trasversali.

42 Oggetti che è possibile Oggetti che è possibile Oggetti che è possibile utilizzare come sezioni utilizzare come traiettoria di utilizzare come guide trasversali loft Linea Linea Linea Arco Arco Arco Arco ellittico Arco ellittico Arco ellittico Polilinea 2D Spline Spline 2D Spline 2D Elica Spline 3D Cerchio Cerchio Polilinea 2D NotaLe polilinee 2D possono essere utilizzare come guide se contengono un solo segmento. Ellisse Ellisse Polilinea 3D Elica Punti (solo (soo prima e ultima sezione trasversale) Polilinea 2D Regione Polilinea 3D Faccia planare di un solido Superficie piana Faccia 3D piana Solido 2D