AutoCAD 3D base. Arch. Antonella Cafiero Studio di Architettura Lighting Design ss 275 km Miggiano -LEwww.cafieroarchitettura.

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1 AutoCAD 3D base

2 1 - Dialogo con AutoCAD Sistema di riferimento Specificazione dei punti Selezione di oggetti Personalizzazione dell ambiente operativo Creazione di un nuovo disegno Apertura di un disegno esistente Salvataggio del disegno

3 Dialogo con AutoCAD: sistema di riferimento e le coordinate in 3D Quando si disegna in 3D, i valori delle coordinate X, Y e Z vengono indicati nel sistema WCS (World Coordinate System, Sistema di coordinate Globali) o nel sistema UCS (User Coordinate System, Sistema di coordinate Utente). Con il comando UCS, tale posizione può essere spostata in qualsiasi punto del piano cartesiano creando così un nuovo sistema di coordinate utente (UCS: User Coordinate System) che si sostituisce al sistema di coordinate globale (WCS: World Coordinate System). Esempio: Assegnazione di nuove coordinate da cui deve prendere origine il nuovo sistema di coordinate utente

4 Dialogo con AutoCAD: sistema di coordinate 3D

5 La convenzione della mano destra per leggere il sistema di coordinate

6 Alcune considerazioni sul piano XY Quando si usa AutoCAD per il disegno 2D si usa il solo piano xy Tuttavia anche in 3D il piano xy corrente è importante (molti dei comandi 3D si riferiscono a questo piano) Alcuni oggetti di AutoCAD, come cerchi e polilinee 2D, possono essere tracciati solo sul piano xy corrente o su un piano parallelo a La griglia di punti e la modalità snap di AutoCAD funzionano solo sul piano xy corrente

7 I punti nello spazio 3D: come indicarli Dispositivi di puntamento: localizzano solo quei punti che giacciono sul piano XY. Possono uscire dal piano XY solo mediante snap ad oggetto (fine, medio, ) Immettere le coordinate X,Y,Z: utilizzando la tastiera (coord. assolute o relative) Inserire coordinate cilindriche Inserire coordinate sferiche

8 Immissione delle coordinate X,Y,Z Per specificare le coordinate cartesiane 3D,oltre ai valori di X ed Y è necessario specificare un valore anche per l asse Z.

9 Immissione delle coordinate cilindriche Procedura analoga a quella utilizzata per le coordinate polari, con la differenza che è necessario specificare la distanza rispetto alla coordinata polare perpendicolare al piano XY. ESEMPIO 5<60,4 Il punto si trova a: 5 unità dall origine del sistema UCS corrente, 60 gradi rispetto all asse X nel piano XY 4 unità lungo l asse Z.

10 Esempio di coordinate cilindriche Il punto si trova a: 5 unità dall origine del sistema UCS corrente, 60 gradi rispetto all asse X nel piano XY 6 unità lungo l asse Z.

11 Immissione di coordinate sferiche È necessario specificare la distanza del punto rispetto all origine del sistema UCS corrente e gli angoli del punto rispetto all asse X (nel piano XY) ed al piano XY. ESEMPIO 8<60<30 Il punto si trova a: 8 unità dall origine del sistema UCS corrente nel piano XY 60 gradi rispetto all asse X nel piano XY 30 gradi rispetto al piano XY.

12 Esempio di coordinate sferiche Il punto si trova a: 8 unità dall origine del sistema UCS corrente nel piano XY a 60 gradi rispetto all asse X nel piano XY 30 gradi rispetto al piano XY.

13 2 User Coordinate System

14 Sistemi di riferimento AutoCAD utilizza due tipi di sistemi di riferimento: WCS (sistema di coordinate globali o mondo) Il sistema di coordinate GLOBALI o MONDO è impiegato da AutoCAD come sistema di riferimento fisso rispetto al quale la geometria del modello è definita e conservata UCS (sistema di coordinate locale o utente) Il sistema di coordinate locale (o definito dall utente) è un sistema mobile che può essere spostato e ruotato dall utente rispetto al WCS per facilitare la costruzione della geometria

15 Icona UCS l icona UCS rappresenta l orientamento del sistema delle coordinate (UCS). Di default nei disegni acadiso3d la vista corrente è relativa al piano XY. Gli schermi di Autocad hanno differenti icone UCS per il 2D, 3D e lo Spazio Carta

16 Icona UCS proprietà Menu Visualizza Visualizzazione icona UCS proprietà

17 Icona UCS Esistono differenti modi di impostare e variare il sistema corrente delle coordinate utilizzando il comando UCS da tastiera oppure La definizione di un sistema UCS consente di modificare la posizione del punto di origine (0,0,0), la direzione degli assi cartesiani, l orientamento del piano XY e dell asse Z. 1. Specificare il punto di origine 2. Specificare un punto sulla parte positiva dell asse X 3. Specificare un punto sulla parte positiva dell asse Y del piano XY del nuovo sistema UCS.

18 UCS per 3 punti Comando : UCS Si scrive N per nuovo UCS Nuovo UCS 1. Specificare il punto di origine 2. Specificare un punto sulla parte positiva dell asse X 3. Specificare un punto sulla parte positiva dell asse Y del piano XY del nuovo sistema UCS.

19 Importante! Nel disegno 3D gli oggetti giacciono in piani differenti tra loro. Non è possibile: Raccordare due oggetti appartenenti a 2 piani diversi Creare una polilinea formata da linee disegnate su UCS non complanari. Nel disegno in 3D, è operazione fondamentale attivare l UCS relativo al piano in cui si vuole che gli oggetti giacciano. Stessa cosa per modificare un oggetto già disegnato.

20 Gli UCS ortogonali Ci sono dei sistemi di riferimento utente preimpostati che possono essere selezionati dal menù a tendina Strumenti: Altri UCS: UCS ortogonali

21 Come creare un UCS non standard? Strumenti: nuovo UCS: varie opzioni oppure toolbar UCS oppure comando UCS Faccia: si allinea l UCS su una faccia di un solido 3D Vista: allinea l UCS secondo la vista corrente conservando l origine corrente Origine: crea un UCS parallelo a quello corrente ma con una nuova origine da specificare Asse Z: crea un UCS specificando l origine ed un punto (che individua il lato positivo dell asse z) 3 punti: il primo punto specifica l origine, il secondo l asse x, il terzo l asse y X (Y o Z): si mantiene l origine corrente e si ruotano gli assi Y e Z intorno all asse X corrente dell angolo specificato

22 Oggetto: si allinea l UCS in base ad un oggetto esistente (escluso solido 3D, polilinea 3D,mesh 3D, spline, regione, ellisse, raggio, xlinea)

23 Salvare l UCS 1. Si definisce il nuovo UCS (con una delle opzioni viste) 2. Strumenti: altri UCS: UCS con nome: specificazione del nome del nuovo UCS (oppure dal toolbar UCS II) E possibile usare questa finestra per impostare come corrente un UCS con nome oppure per ritornare al sistema MONDO

24 Esercitazione Disegnare nel piano XY questo modello 1.impostare con il comando Pvista 2. le coordinate 1,-1,1 e eseguire uno zoom per avere maggiore area di lavoro 3. copiare l arco ad 1.0 positivo dell asse Z

25 Esercitazione Opzione UCS origine Opzione UCS vista

26 Esercitazione Opzione UCS 3 punti Opzione UCS oggetto

27 Esercitazione Opzione UCS ruotato rispetto all asse X con angolo di rotazione -90 Opzione UCS asse Z

28 Il sistema delle coordinate sulla schermata di lavoro Per aiutare ad orientarsi nello spazio 3D AutoCAD fornisce un icona, rappresentativa del sistema di coordinate corrente, che in genere è collocata nell angolo in basso a sinistra di una finestra

29 Puntamento nella direzione Z Con il puntamento polare ed il puntamento snap ad oggetto è possibile puntare nella direzione Z in aggiunta al piano XY. Allo stesso modo quando è attiva la modalità orto è possibile posizionare il cursore nella direzione Z. Muovi nella direzione Z Con il puntamento polare ed il puntamento snap ad oggetto è possibile muovere nella direzione Z in aggiunta al piano XY.

30 3 2D Vs 3D creare un nuovo disegno 3D spazio di lavoro 3D interfaccia 3D

31 Differenze tra 2D e 3D Cambiano i metodi di input Cambia il modo di vedere l oggetto Ci sono numerosi comandi correlati esclusivamente ad attività 3D I comandi RACCORDO (fillet) e CIMA (chamfer) funzionano in modo differente quando applicati ai solidi 3D

32 2D Vs 3D 2D Più semplice da creare/disegnare Poco tempo Più facile da apprendere Pochi requisiti hardware Basso costo 3D Il modello può essere visto da vari punti/angoli Si vengono a generare in automatico le viste 2d Il modello può essere visualizzato in colore pieno Può essere usato per creare animazioni, analisi tecniche

33 Dialogo con AutoCAD: creazione di un nuovo disegno 3D Da barra degli strumenti attraverso l icona Da menu File: Nuovo Da tastiera: NUOVO OSS: Il tipo di file modello da utilizzare, adatto all esecuzione di disegni secondo il sistema di misura metrico è il seguente: ACADISO3D.DWT

34 Spazio di lavoro 3D Da barra degli strumenti attraverso l icona Clicca: Modellazione 3D Dalla barra degli strumenti Aree di lavoro l apposita casella a discesa consente di volta in volta la scelta dell interfaccia più appropriata senza alterare le eventuali geometrie dell area grafica

35 Interfaccia 3D L interfaccia 3D di Autocad consiste in 3 aree distinte: Pannello Palette Spazio di lavoro 3D

36 Plancia di comando La plancia di comando è organizzata in pannelli di controllo contenenti una serie di strumenti e controlli correlati. Pannello di controllo creazione 3D Pannello di controllo navigazione 3D Pannello di controllo stile di visualizzazione Pannello di controllo luci Pannello di controllo materiali Pannello di controllo rendering Per visualizzare la plancia di comando: Strumenti Tavolozze Plancia di comando

37 Plancia di comando: attivazione pannelli di controllo

38 Attivazione tavolozze degli strumenti Per visualizzare le tavolozze degli strumenti: Strumenti Tavolozze Tavolozze degli strumenti

39 Area di disegno L'area di disegno, inclusa nell'area di lavoro Modellazione 3D, è caratterizzata da un colore di sfondo sfumato, da un piano del suolo o piano di lavoro (il piano XY dell'ucs) e da una nuova griglia rettangolare. Tali elementi ottimizzano la visualizzazione 3D e la costruzione dei modelli 3D. Il nuovo cursore 3D fornisce anche l'indicazione dell'orientamento UCS. Le schede Modello e Layout sono state sostituite dai pulsanti della barra di stato.

40 4 Stili di visualizzazione 3D wireframe superficie modello

41 Sono 3 i metodi per elaborare un disegno 3D: la modellazione wireframe ( a fil di ferro ) la modellazione di superficie la modellazione solida

42 Modello : oggetto 3D Modello wireframe: oggetto rappresentato unicamente mediante i bordi, tra un bordo e l altro non c è nulla Modello superficie: tra un bordo e l altro l oggetto ha una superficie sottile calcolata dal computer. Tale modello utilizza spesso i modelli wireframe come ossatura

43 Modello solido: oggetto dotato sia di bordi sia di superfici a cui si aggiunge una massa calcolata dal computer. tutti i modelli solidi sono costituiti da semplici forme geometriche o primitive (parallelepipedi, cilindri, coni, cunei, sfere, ) una volta create, tali primitive vengono unite o sottratte per costituire il modello finale.

44 Da menu : Visualizza Stili di visualizzazione Wireframe 2D Wireframe 3D Nascosto 3D Realistico Concettuale

45 Da menu : Visualizza Stili di visualizzazione gestione stili di visualizzazione La gestione degli stili di visualizzazione con immagini esemplificative degli stili di visualizzazione disponibili nel disegno. Lo stile di visualizzazione selezionato è indicato dal bordo del riquadro giallo e le caratteristiche sono segnate sotto all immagine esemplificativa.

46 Griglia 3D Quando si selezionano gli stili di visualizzazione nascosto 3D o 3D wireframe la griglia cambia impostazione e si adatta diventando rettangolare. Da griglia - impostazioni col destro del mouse -

47 Perché utilizzare il disegno 3D: i modelli 3D possono essere trasformati in disegni tecnici 2D quotati e a più viste i modelli autocad possono essere utilizzati direttamente per realizzare oggetti senza servirsi di un disegno vengono utilizzati in rendering realistici

48 5 - Controllo della visualizzazione 3D Viste Proiezioni standard Viste assonometriche Impostare i punti di vista

49 Visualizzazione rapida con il mouse Effettuare la traslazione della vista: pressione rotella + spostamento mouse (comando 3dpan) Ingrandire o ridurre la dimensione della vista in funzione del senso di rotazione della rotella (comando zoom); Ruotare il punto di vista attorno al modello: tenere premuto tasto Maiusc + pressione rotella + spostamento mouse (comando orbita3d) Spostare il punto di vista : tenere premuto tasto Ctrl+ pressione rotella + spostamento mouse (comando orbita3d) Ottimizzazione della vista in funzione degli oggetti presenti nell area grafica: doppio clic della rotella (comando Zoom estensione)

50 Le barre degli strumenti utilizzate per la visualizzazione

51 Viste

52 Viste Sono impostate per le 6 direzioni ortogonali: Alto Basso Destro Sinistra Fronte Retro Tre viste sono sufficienti per una comprensione completa del modello.

53 Proiezioni standard Ogni vista standard è una vista 2D, ovvero mostra solo due delle possibili misure dell oggetto: larghezza, lunghezza o altezza. Se si utilizzano più viste contemporaneamente, queste sono disposte in modo da condividere una delle due misure possibili. Quando condividono una misura comune, le viste vengono chiamate proiezioni.

54 Viste assonometriche Costituiscono una guida visiva e sono utili per comprendere il modello 3D, poiché questo viene creato e modificato principalmente nelle viste 2D.

55 Come una scatola trasparente

56 Viste multiple affiancate CARATTERISTICHE Le finestre: Riempiono completamente l area grafica dello schermo Non possono sovrapporsi Non possono essere spostate Non possono essere modificate le loro dimensioni e forma Non può esserci spazio tra le finestre Le dimensioni e la forma di una finestra non possono essere modificate

57 Finestre Da menu : Visualizza Finestre Nuova finestra E possibile personalizzare la schermata di lavoro impostando varie soluzioni di viste in 2D o 3D

58 Bussola a tre assi Rappresenta un globo. Restituisce una vista assonometrica dell oggetto in 3D, con un inclinazione qualsiasi dei 3 assi cartesiani. Menu Visualizza - Punti di vista 3D Punto di vista Il disegno scompare momentaneamente dallo schermo.

59 Bussola a tre assi Cliccando all interno del cerchio più piccolo si ottengono viste dall alto. Il centro della bussola rappresenta il Polo Nord: posizionandosi su di esso si ottiene la Vista dall alto. L anello interno rappresenta l equatore. Il cerchio più esterno rappresenta il Polo Sud.

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61 Ruota i punti di vista Menu Visualizza - Punti di vista 3D Ruota il punto di vista L angolo di rotazione sul piano XY dall asse X. L angolo di rotazione verticale dal piano XY dall asse X.

62 Vista piana Da Menu Visualizza - Punti di vista 3D Vista piana si seleziona una fra le opzioni corrente UCS, UCS world,

63 6 Orbita 3D le viste in tempo reale Zoom e Pan Modalità di proiezione Stili di visualizzazione Assistenza visuale Viste preimpostate Altri modalità di navigazione

64 Orbita 3D le viste in tempo reale Da Menu Visualizza - Orbita Orbita libera Viene visualizzato un cerchio diviso in 4 quadranti. Il centro del cerchio rappresenta il punto di mira mentre, muovendo il cerchio, cambia il punto di osservazione.

65 Zoom e Pan nell orbita 3D Zoom Con il comando Orbita attivo clicco col destro del mouse per visualizzare le opzioni sul comando Seleziona zoom finestra per zoomare una nuova area del disegno 3D Cliccando nuovamente col destro del mouse altre opzioni zoom precedente o zoom esteso Pan Cliccando col destro del mouse altre modalità di navigazione selezionare Pan

66 Modalità di proiezione Sempre nei comandi cliccando col tasto destro del mouse è possibile selezionare modalità prospettiva o parallela di visualizzazione 3D Vista prospettica Vista parallela

67 Stili visualizzazione Sempre nei comandi cliccando col tasto destro del mouse è possibile selezionare stili di visualizzazione nascosto 3D wireframe 3D concettuale - realistico Nascosto 3D Wireframe 3D Concettuale Realistico

68 Assistenza visuale Tasto destro del mouse mentre è attivo il comando orbita 3D Assistenza visuale - Bussola griglia icona UCS Bussola Griglia Icona UCS

69 Viste preimpostate Fissa le viste 3D mentre è attivo il comando orbita 3D

70 Modalità di navigazione 3D

71 7 Oggetti di modellazione 3D Il comportamento delle primitive geometriche 2D nello spazio 3D Wireframes Superfici Solidi

72 Il comportamento delle primitive geometriche 2D nello spazio 3D

73 Punto Primitiva geometrica che descrive una posizione precisa nello spazio definita mediante l uso degli osnap o la specificazione delle coordinate X,Y,Z. Non c è nessun problema o limitazione al posizionamento di un punto nello spazio 3D Cambiare lo stile di un punto: Formato: stile di punto Questi modi di visualizzare il punto sono sempre disegnati paralleli al piano x,y

74 Linea Non c è nessuna limitazione al posizionamento di una linea nello spazio 3D: uso di osnap o specificazione delle coordinate (X,Y,Z) da tastiera Linee di costruzione Sono delle linee rette infinitamente estese in entrambe le direzioni e sono usate per scopi di costruzione. Non ci sono limitazioni all uso di queste linee nello spazio 3D Raggi (dal menù disegna) Sono delle linee rette di lunghezza infinita che si estendono all infinito a partire da un punto specificato. Non ci sono limitazioni all uso di queste linee nello spazio 3D: i raggi possono partire da un qualsiasi punto nello spazio e puntare in una qualunque direzione

75 cerchio Opzioni disponibili Centro e raggio (o diametro) 3 punti 2 punti (di estremità del diametro) TTR (Tangente, tangente, raggio): disegna un cerchio di raggio specificato tangente a due oggetti TTT (Tangente, tangente, tangente) disegna un cerchio tangente a tre oggetti AutoCAD disegna i cerchi nel piano corrente X,Y o in un piano ad esso parallelo Per disegnare un cerchio su un piano inclinato rispetto al piano [x, y] corrente è necessario orientare preventivamente l UCS

76 arco Circa l uso di questa primitiva nello spazio 3D vale quanto visto per il cerchio Orientare preventivamente l UCS in modo che il piano X,Y coincida col piano su cui l arco dovrà giacere

77 Polilinea 2D La polilinea è costituita da segmenti rettilinei e archi che vengono a comporre una primitiva geometrica univocamente definita Alla polilinea può essere assegnata una larghezza anche variabile dal punto iniziale al punto finale di ogni segmento Circa l uso di questa primitiva nello spazio 3D vale quanto visto per il cerchio Lo stesso discorso si applica ad entità come: poligoni, ellissi, etc Orientare preventivamente l UCS in modo che il piano X,Y coincida col piano su cui la polilinea dovrà giacere

78 I tratteggi AutoCAD li disegna sempre nel piano corrente X,Y o in un piano ad esso parallelo Se si usa l opzione Scegli punti (Pick point) del comando PTRATT (Icona tratteggia dal toolbar Disegna) le aree selezionate devono trovarsi sul piano X,Y Se si usa l opzione Seleziona oggetti (Pick object) del comando PTRATT, gli oggetti selezionati possono anche trovarsi fuori del piano X,Y ma il tratteggio sarà proiettato sul piano XY piuttosto che all interno degli oggetti selezionati Anche le quote fanno riferimento al piano xy.

79 Wireframes Un modello wireframe è da immaginarsi come uno scheletro dell oggetto 3D. Non ci sono superfici in un modello wireframe; che si tratta di punti, linee e curve che descrivono i bordi dell'oggetto. Con AutoCAD è possibile creare modelli wireframe posizionando oggetti 2D nello spazio 3D.

80 Superfici La modellazione di superfici è più complicata della modellazione wireframe perchè definisce non solo i contorni di un oggetto 3D, ma anche la sua superficie. AutoCAD modellatore di superfici definisce sfaccettature con maglie poligonali.

81 Solidi sono caratterizzati dal fatto di avere una massa oltre alle superfici e agli spigoli. Rappresentano l intero volume dell oggetto. Il solido viene creato: -partendo da una delle forme solide di base (parallelepipedo, cono, cilindro, sfera, toro, cuneo) -estrudendo un oggetto 2D lungo una traiettoria o ruotandolo attorno ad un asse. Nota. Se l oggetto 2d da estrudere è una polilinea deve essere chiusa. È possibile unire, sottrarre, intersecare i solidi.

82 Solidi La modellistica solida è il tipo più facile da usare. Si possono poi combinare queste forme per creare solidi più complessi aggiungendoli o sottraendoli o intersecandoli.

83 Regioni Tipo di oggetto AutoCAD 2D chiuso ed unico. Sono dotate di una superficie che riflette la luce nei rendering e può nascondere gli oggetti retrostanti (come le facce 3D e le mesh poligonali). Può contenere spazi vuoti al suo interno e gli spigoli possono assumere qualsiasi forma. Sulle Regioni: - Non sono eseguibili alcune operazioni di modifica: raccordo, cimatura, estensione. Vengono utilizzate le operazioni booleane per la modifica dei solidi: unisci, sottrai, intersezione. Si è in grado di riferire le informazioni delle proprietà relative alla massa, quali l area, la lunghezza perimetrale, il baricentro ed il momento d inerzia.

84 Regioni Per creare una Regione Vengono utilizzati gli oggetti esistenti: - Oggetto singolo chiuso (cerchio, ellisse, poligono) - Oggetti aperti (linee, archi, polilinee aperte 2D) che formano un area chiusa purché gli oggetti siano sullo stesso piano e siano collegati l uno con l altro. Non sono consentite né interruzioni né intersezioni

85 8 Solidi 2D e facce 3D Solidi 2D Faccia 3D Spigolo

86 Solidi 2D Da menu disegna modellazione meshes solidi 2D

87 Faccia 3D Da menu disegna modellazione meshes faccia 3D Faccia 3D crea tre o quattro lati di superfici ovunque nello spazio 3D. È possibile specificare diverse coordinate Z per ogni punto angolo di un 3D. Faccia 3D può essere estrusa.

88 Spigolo Da menu disegna modellazione meshes spigolo Seleziona lo spigolo delle facce3d che vuoi visualizzare: digita V visualizza