Работа со сплайнами

Для моделирования более сложных объектов не подходят примитивы, поэтому применяют составные объекты. Для их создания нужны плоские фигуры, называемые сплайнами. Это фигуры: окружность, прямоугольник, линия и прочее. Их можно создать во вкладке Create (Создание), нажав кнопку .

Если фигуру преобразовать в редактируемый сплайн, то ее можно изменить по необходимости. Для этого нужно щелкнуть по объекту правой кнопкой мышки и выбрать команду контекстного меню Convert to > Convert to Editable Spline. После этого объект разделится на подобъекты, которые тоже можно редактировать:

• Вершина — Vertex. Точка в трехмерном пространстве, на базе которой строится кривая. Может иметь несколько типов: гладкая (Smooth), Безье (Bezier), угол (Corner). Тип вершины влияет на форму кривой.

• Сегмент— Segment. Отрезок кривой, соединяющий две вершины. Сегмент может быть прямолинейным (Line) или криволинейным (Curve).

• Сплайн — Spline. Несколько сегментов, последовательно объединенных общими вершинами. Чтобы воспользоваться этими подобъектами нужно объединить несколько фигур командой Attach (Присоединить), которую тоже можно выбрать нажав правую кнопку мышки на объекте.

Если нажать на кнопку Vertex (Вершина), то мы сможем редактировать вершины. Можно добавлять точки командой Refine и удалять кнопкой или командой Delete. Для того, чтобы объединить две вершины в одну используют кнопку Weld (Объединить). Эта операция применима только к концевым вершинам разомкнутых сплайнов и использует значение счетчика, расположенного с функциональной кнопкой. Это значение интерпретируется как радиус влияния - в результате операция производится только над вершинами текущего набора, которые находятся в пределах этого радиуса. Для соединения двух вершин новым сегментом используется кнопка Connect (Соединить), но вершины также должны быть концевые. Обрезка круговыми или прямыми фасками выполняется соответственно командами Fillet (Скруглить) и Chamfer (Усечь). Для этого выделяются требуемые вершины, включается соответствующая кнопка и изменяется значение счетчика, расположенного рядом с ней, либо набором требуемого числа, либо перетаскиванием мыши.

В зависимости от Типа Вершины, который можно поменять, щелкнув по вершине правой кнопкой мышки, различают:

• Smooth (Сглаженная) - вершина, плавно соединяющая два смежных сегмента, имеющих равную степень кривизны.

• Corner (Угловая) - вершина, соединяющая два смежных сегмента и образующая прямолинейный излом кривизны.

• Bezier (Безье) - сглаженная вершина, дающая возможность менять кривизну входящих сегментов. При выборе такой вершины возникает инструмент для ее настройки - маркерная касательная линия. Она состоит из двух отрезков, оканчивающихся узлами-маркерами, угол между которыми всегда составляет 180°. Перемещая один из узлов, можно изменять степень кривизны и ориентацию сегментов кривой, в то время как второй узел отображает те же действия центрально симметрично.

• Bezier-Corner (Угловая Безье) - вершина, аналогичная предыдущей, но не имеющая фиксации угла в 180° между отрезками касательной. Перемещение узлов-маркеров происходит независимо, позволяя создавать криволинейные изломы кривизны.

Редактируя на уровне сегментов Segment (Сегмент) вы можете добавить новую линию, удалить линию, поменять тип сегмента:

• Line (Линейный) - сегмент отрисовывается как кратчайшее расстояние между двумя вершинами, то есть по прямой.

• Curve (Кривая) - сегмент отрисовывается как кривая, в зависимости от типов соединяемых вершин и значений кривизны их касательных.

Также добавились две новые кнопки Divide (Разделить) и Detach (Отделить). Первая из них позволяет разделить выбранный сегмент на 2 и более равных по длине сегментов, причем число задается счетчиком, расположенным рядом с кнопкой, а вторая создает копию выбранного сегмента или сегментов, тем самым формируя новый сплайн.

Редактируя на уровне сплайнов Spline (Сплайн). Нужно помнить, что сплайны бывают Open (Разомкнутые) и Closed (Замкнутые). В замкнутом сплайне первая и последняя вершина совпадают. Моделирование часто требует замкнутых сплайнов, поэтому при создании такого сплайна необходимо указать последнюю вершину в непосредственной близости к первой и подтвердить замыкание через диалоговое окно Close Spline (Замкнуть Сплайн). Spline (Сплайн). Этот уровень имеет наиболее развитой инструментарий для редактирования, включая Булевые операции. Остановимся на нем подробнее.

Выполнение Булевых (или логических) операций выполняется кнопкой Boolean (Булевый). Доступны три вида таких операций:

• Union (Объединение) - результат суммирования двух замкнутых сплайнов с удалением их частей, оказавшихся внутри общего внешнего контура.

• Subtraction (Вычитание) - результат вычитания двух замкнутых сплайнов с удалением той части второго из них, которая отсекается контуром первого.

Intersection (Пересечение) - результат наложения двух сплайнов с удалением всех их частей, оказавшихся снаружи общего внутреннего контура.

Для применения операций нужно выделить сплайн, выбрать тип операции, нажать кнопку Boolean и показать второй объект.

Задание: Из параметрической окружности создать другую фигуру: