7 Компьютерные технологии выполнения чертежей

7.1 Основные положения прикладной компьютерной графики

Дисциплина “Инженерная и компьютерная графика” предусматривает возможность выполнения чертежей с использованием одного из графических редакторов. В качестве графического редактора рекомендуется выбрать АutoCAD. Выбор основан распространенностью данного программного продукта в промышленности и удобством представления на его примере функций всех графических редакторов. Освоив основные команды графического редактора AutoCAD, студент может, согласно программе курса, выполнить следующие задания:

• Изображения на чертежах (виды, разрезы, размеры заданной детали)

• Чертеж детали

• Схемы электрические (структурная и принципиальная)

• Схема алгоритма и диаграмма зависимостей.

Внедрение компьютерной графики оправдано только в том случае, когда студент знаком с теоретическими и практическими основами графического представления информации.

Для визуализации изображения в AutoCAD используется векторная графика. Работают такие графические редакторы не с изображением, а с геометрическим описанием объектов, составляющих изображение. Двухмерные объекты моделируются с помощью таких примитивов, как отрезки, заданные двумя конечными точками, многоугольники – списком вершин, окружности – центром и радиусом или диаметром и т д. В случае трех измерений соответствующие примитивы определяются добавлением координаты Z. Можно также ввести и примитивы, существующие только в трехмерном пространстве: многогранники, пирамиды, сферы, цилиндры и поверхности, описываемые некоторыми полиноминальными функциями. Каждый объемный примитив задается как параметрическая форма в локальной системе координат.

Для требуемой ориентации отдельных примитивов применяют операции сдвига, переноса и вращения в пространстве. При этом описание примитива остается неизменным, а изменяется лишь привязка его локальной системы координат к глобальной.

Для создания чертежей с помощью прикладной графической системы необходимо освоить определенное количество команд, позволяющих управлять изображением на экране и вычерчивать геометрические объекты.

7.2 Графический интерфейс AutoCad

После запуска программы на экране монитора появляется главное окно AutoCAD, которое снабжено основными управляющими элементами (кнопки, поля, списки), конфигурация и назначение большинства которых известны по работе с такими приложениями Windows, как Word, Excel.

Главное окно программы состоит из нескольких частей или зон. Можно выделить четыре функциональные зоны (рис. 7.1).

Графическая зона (зона чертежа)

Меню и панели инструментов

Строка состояния

Командная строка

Рис. 7.1 - Функциональные зоны главного окна

• Графическая зона.

Это большая пустая область в середине экрана. Именно в ней нужно наносить элементы чертежа. Причем, работать необходимо всегда на вкладке Model (рис. 7.2). Другие вкладки будут использоваться при подготовке чертежа к выводу на печать.

Пиктограмма пользовательской системы координат

Перекрестие

Прицел

Корешки вкладок компановок листа для подготовки чертежа на печать

Корешок вкладки графической области

Рис. 7.2 – Элементы графической зоны

Прицел служит для указания и выбора графических элементов чертежа. Перекрестие помогает оценить текущее положение указателя мыши относительно элементов чертежа.

• Меню и панели инструментов (рис. 7.3 и 7.4).

Строка заголовка

Строка меню

Стандартная панель инструментов

Панели инструментов инструментов

Рис. 7.3 – Управляющие элементы главного окна программы

Панели инструментов можно переместить в любое удобное место. Панели могут быть вынесены на экран с помощью команды Панели инструментов из меню Вид, или щелкнув на любой пиктограмме правой кнопкой мыши.

Рис. 7.4 – Некоторые панели инструментов

• Командная строка (рис. 7.5).

Выполнение любой команды AutoCAD можно запустить, если ввести ее текст в командную строку. При использовании меню и пиктограмм панелей инструментов введенные команды проходят через командную строку. Многие команды имеют опции, выбор одной из которых нужно выполнить, введя соответствующий символ с клавиатуры в командную строку. Выбор опции можно сделать также при помощи контекстного меню, которое выводится на экран щелчком правой кнопки мыши (когда указатель мыши – перекрестие - на поле чертежа).

Все, что вводится с клавиатуры - отображается в командной строке. Например, при построении графического элемента с клавиатуры вводятся координаты некоторой точки, и они тут же появляются в командной строке.

Координаты также можно вводить в динамическую строку подсказки черчения, которая находится рядом с перекрестием (рис. 7.6).

Нажав <F2>, можно увидеть в текстовом окне AutoCAD более трех строк текста диалога.

Рис. 7.5 - Командная строка

Рис. 7.6 - Динамическая строка подсказки черчения

• Строка состояния (рис. 7.7).

Слева в строке состояния выводятся текущие координаты X,Y,Z перекрестия.

Справа - режимы состояния.

Рисунок 7.7 - Строка состояния

ШАГ – режим шаговой привязки. В этом режиме все точки, указанные графическим курсором, привязываются к узлам воображаемой прямоугольной сетки с заданным шагом. Эту сетку можно сделать видимой при помощи команды СЕТКА.

ОРТО – ортогональный режим. Система принудительно проведет только ортогональные линии построения.

ОТС ПОЛЯР – режим отслеживания опорных полярных углов. В ходе построения элементов чертежа можно “привязаться” к определенным опорным углам (рис. 7.8).

Направляющий вектор

полярного отслеживания

Контекстная подсказка полярного отслеживания

Рис. 7.8 – Отслеживание опорного угла 30°

ПРИВЯЗКА – режим объектных привязок. Позволяет задавать новые точки относительно характерных точек уже существующих геометрических элементов. Например, новый отрезок должен начинаться в конечной точке или точно посередине другого отрезка, вычерченного ранее (рис. 7.9).

Маркер

Контекстная подсказка привязки

Рис. 7.9 – Примеры привязки точек к конечной точке и к середине отрезка

Когда графический курсор проходит вблизи конечной точки или середины отрезка, сама точка отмечается маркером и при щелчке левой кнопки мыши будет выбрана именно эта точка.

ОТС ОБЪЕКТ – режим отслеживания. Используется для формирования точек посредством построений, привязанных к паре выбранных точек на существующих элементах чертежа (рис. 7.10).

Рис. 7.10 – Построение точки пересечения с помощью режима отслеживания

ВЕС – режим включения заданной толщины линий.

DYN – режим ввода значений координат в динамическую подсказку.

Параметры режимов вызываются нажатием правой кнопкой мыши на кнопку режима (рис. 7.7).