Как построить поверхность в автокаде
AutoCAD
Моделирование поверхностей дает возможность создавать и редактировать ассоциативные или произвольные поверхности.
Поверхность представляет собой 3D объект-оболочку с неограниченно тонкими стенками. Существует два типа поверхностей: процедурные и NURBS-поверхности.
Процедурные поверхности позволяют воспользоваться преимуществами ассоциативного моделирования, а NURBS-поверхности — преимуществами образования рельефа с помощью управляющих вершин. На следующей иллюстрации слева представлена процедурная поверхность, а справа — NURBS-поверхность.
Выбор способа создания поверхности
Предусмотрены следующие способы создания процедурных и NURBS-поверхностей.
Понятие о непрерывности поверхностей и величине прогиба
При создании поверхностей часто используются такие свойства, как непрерывность поверхности и величина прогиба. При создании новой поверхности непрерывность и величину прогиба можно задать с помощью специальных ручек.
Непрерывность является мерой плавности перехода одной кривой или поверхности в другую. Тип непрерывности может оказаться важным, если требуется выполнить экспорт поверхностей в другие приложения.
Различают следующие типы непрерывности:
Величина прогиба — это мера того, насколько поверхность искривляется или «прогибается» при переходе в другую поверхность. Величина измеряется в диапазоне от 0 до 1, где 0 соответствует плоской поверхности, а 1 — максимальному искривлению.
Задание свойств поверхности до и после ее создания
Установка используемых по умолчанию значений параметров, управляющих различными свойствами поверхности, до и после создания объектов-поверхностей.
AutoCAD
Функции моделирования поверхностей позволяют создавать и редактировать ассоциативные и NURBS-поверхности.
Поверхность представляет собой 3D объект-оболочку с неограниченно тонкими стенками. Существует два типа поверхностей: процедурные и NURBS-поверхности.
Процедурные поверхности позволяют воспользоваться преимуществами ассоциативного моделирования, а NURBS-поверхности — преимуществами образования рельефа с помощью управляющих вершин. На следующей иллюстрации слева представлена процедурная поверхность, а справа — NURBS-поверхность.
3D-моделирование поверхностей
Модель поверхности — это тонкая оболочка, не имеющая массы или объема. В AutoCAD поддерживается два типа поверхностей: процедурные поверхности и NURBS-поверхности.
Одна из стандартных процедур моделирования заключается в создании базовых моделей из сетей, тел и процедурных поверхностей и их последующем преобразовании в NURBS-поверхности.
Модели поверхностей создают с помощью тех же инструментов, что и твердотельные модели: сдвига, лофтирования, выдавливания и поворота. Можно также создавать поверхности путем создания перехода, замыкания, смещения, сопряжения и удлинения других поверхностей.
Выбор способа создания поверхности
Предусмотрены следующие способы создания процедурных и NURBS-поверхностей.
Понятие о непрерывности поверхностей и величине прогиба
При создании поверхностей часто используются такие свойства, как непрерывность поверхности и величина прогиба. При создании новой поверхности непрерывность и величину прогиба можно задать с помощью специальных ручек.
Непрерывность является мерой плавности перехода одной кривой или поверхности в другую. Тип непрерывности может оказаться важным, если требуется выполнить экспорт поверхностей в другие приложения.
Различают следующие типы непрерывности:
Величина прогиба — это мера того, насколько поверхность искривляется или «прогибается» при переходе в другую поверхность. Величина измеряется в диапазоне от 0 до 1, где 0 соответствует плоской поверхности, а 1 — максимальному искривлению.
Задание свойств поверхности до и после ее создания
Установка используемых по умолчанию значений параметров, управляющих различными свойствами поверхности, до и после создания объектов-поверхностей.
Урок 11. 3D модели. Каркасы. Поверхности.
Трехмерные объекты, в AutoCad можно представить каркасами, поверхностями и твердотельными моделями. Каркасные модели представлены только ребрами граней и представляют собой прозрачные объекты. Поверхности имеют непрозрачные грани но при этом пустые внутри и представлены лишь оболочкой без наполнения. Твердотельный объект — сплошной, имеет объем и массу.
Каркасные модели
Создается каркасная модель командами построения двумерных графических примитивов, к которым относятся отрезки, точки, круги, дуги и т.д., но задавать нужно трехмерные координаты точек X, Y, Z. Трехмерные координаты вводятся с клавиатуры или указываются курсором мыши с обязательным использованием объектной привязки.
Поверхности
Команды создания поверхностей находятся в меню Draw >Modeling> Surfaces или вызываются нажатием соответствующих кнопок панели инструментов Surfaces. Другой способ создания поверхностей сложной формы заключается в применении теоретико-множественных операций в области, образованных командой Region.
Трехмерная грань (3DFACE)
Способы ввода команды:
Командой строится треугольная или четырехугольная грань, вершины которой могут не принадлежать одной плоскости. После введения, команда последовательно выдает запросы относительно координат четырех вершин. Какие указываются одним из известных способов — с клавиатуры в командной строке или курсором мыши с обязательным использованием объектной привязки. Координаты, указываемые курсором мыши без использования объектной привязки воспринимаются системой как двумерные координаты на плоскости построений XY. Диалог с системой имеет вид: Command : _3dface Specify first point or [ Invisible ] 100,50,100 Specify second point or [ Invisible ] 40,80,10 Specify third point or [ Invisible ] : 180,90,30 Specify fourth point or [ Invisible ] : 10,30,50 Если в ответ на запрос координат четвертой вершины грани, нажать ENTER, будет построена треугольная грань. Выбор опции Invisible означает, что дальше задаются две вершины, ребро между которыми должно быть невидимым. После построения грани система продолжит выдавать запросы на ввод координат третьей и четвертой вершин очередной грани. В качестве первых двух вершин воспринимается третья и четвертая точки предыдущей грани. Построенные таким образом грани можно позже редактировать с помощью ручек.
Кромка (EDGE)
Способы ввода команды:
Команда управляет видимостью ребер граней. Запросы команды: Specify edge of 3dface to toggle visibility or [Display] позволяют выбрать ребра, которые должны быть невидимыми, скрытыми. Для изменения видимости ребер служит опция Display, которая позволяет выполнить противоположное действие и выбрать ребра, для отображения на экране.
Трехмерная грань (3DMESH)
Способы ввода команды:
| 00 | 01 | 02 | …. | 0n |
| 10 | 11 | 12 | …. | 1n |
| 20 | 21 | 22 | …. | 2n |
| 30 | 31 | 32 | …. | 3n |
| …. | …. | …. | …… | |
| m0 | m1 | m2 | …… | mn |
Многогранная сетка (PMESH)
Способы ввода команды:
Команда строит многогранную сетку какого угодно вида с произвольным количеством вершин. Сначала вводятся координаты вершин: Command: PFACE Specify location for vertex 1: 40,50,0 Specify location for vertex 2 or : 100,150,60 Specify location for vertex 3 or : 80,50,150 Specify location for vertex 4 or : 400,70,90 Specify location for vertex 5 or : 120,50,70 Specify location for vertex 6 or : После нажатия клавиши ENTER команда предлагает определить какие вершины принадлежат каждой из граней: Face 1, vertex 1: Enter a vertex number or [Color / Layer] 1 Face 1, vertex 2: Enter a vertex number or [Color / Layer] * Cancel * Поверхность Кунса (EDGESURF) Способы ввода команды:
Поверхность образуется на четырехугольнике, стороны которого могут быть прямыми, дугами или полилиниями. Размер сетки определяется системными переменными SURFTAB1 и SURFTAB2, которые определяют количество прямолинейных сегментов, заменяющих криволинейные стороны. По умолчанию значение системных переменных равно 6.
Поверхность соединения (RULESURF)
Способы ввода команды:
Команда RULESURF образует сетку, соединяющий две кромки. Кромками могут выступать отрезки, дуги, полилинии. Они должны быть одновременно незапертой или одновременно замкнутыми. Число прямолинейных сегментов вдоль криволинейных кромок определяется системной переменной SURFTAB1. Вид поверхности зависит от выбора точек, указывающих кромки. Выбор соответствующих точек на кромках приводит к созданию не само перекрывающей поверхности, а показав точки на противоположных концах, построим само перекрывающую поверхность.
Поверхность перемещения (TABSURF)
Способы ввода команды:
Команда TABSURF образует поверхность путем перемещения двумерного объекта в заданном направлении. Объект перемещения задается отрезком, дугой, полиллинией. Направление перемещения задается отрезком или незамкнутой полилинией. Создание поверхности сопровождается диалогом:
| Select object for path curve: | Выбрать объект перемещения. |
| Select object for direction vector: | Выбрать направление перемещения. |
Зеленым цветом отмечена направляющая
Поверхность вращения (REVSURF)
Способы ввода команды:
Поверхность образуется вращением выбранного объекта вокруг заданной оси. Объект вращения — отрезок, дуга, полилиния. Ось задается отрезком или конечными точками незапертой полилинии. Объект можно повернуть на полный угол – 360 о или на заданный угол. Команда позволяет выбрать начальное значение угла и задать значение угла поворота. Положительное значение угла задается против часовой стрелки. Размер сетки поверхностей вращения определяется значением системных переменных SURFTAB1 и SURFTAB2. Диалог с системой имеет вид:
| Select object to revolve: | Выбрать объект вращения. |
| Select object that defines the axis of revolution: | Выбрать ось вращения. |
| Specify start angle : | Задать начальное значение угла или нажать ENTER |
| Specify included angle (+ = ccw, — = cw) | Задать конечное значение угла или нажать ENTER |
Способы ввода команды:
Команда 3D открывает диалоговое окно, в котором выбирается один из стандартных трехмерных примитивов (Параллелепипед, сфера, призма и т.д.). В зависимости от типа выбранного примитива система выдает запросы для уточнения исходных данных, необходимых для определения положения и размера примитива.
В следующем уроке мы продолжим рассказывать о методах построения 3D примитивов, а конкретно о построении твердых тел.
Создание поверхности в Civil 3D из обычной съёмки
Думаю всем знакома ситуация, когда ставится задача в кратчайшие сроки (лучше всего за 20 минут), сделать проект автомобильной дороги и передать объёмы на составление смет.
Это первая статья из небольшого цикла, в котором я постараюсь объяснить как лучше всего построить работу и объясню почему поступить лучше именно так.
Начинаем.
Топографической основой конечно же будет служить съёмка, представляющая собой кучу полилиний, сплайнов и текстовых объектов. С точки зрения бумажного топографического плана — идеально. С точки зрения создания ЦММ — это ад. Именно создание цифровой модели местности из такого чертежа и занимает большое количество времени. Но в последствии, в случае внесения корректировок в проектные решения — экономит время многократно.
Рассмотрим исходную съёмку с которой мы будем работать. Вот так выглядит её фрагмент в AutoCAD. 
Запускаем Civil и сразу же открываем новый чертёж (комбинация клавиш Ctrl + N).
В открывшемся диалоговом окне выбираем _AutoCAD Civil 3D (Metric)_RUS.dwt.
В этот шаблон встроены стили и критерии проектирования соответствующие требованиям законодательства РФ.
Вставим чертёж со съёмкой как внешнюю ссылку, воспользовавшись командой панелью «Внешние ссылки» (ВНССЫЛ).
Чтобы получить поверхность полностью соответствующую съёмке необходимо построение вести по 3-м группам элементов:
1. Отдельные точки
Необходимо создать группу точек из отдельно стоящих точек на съёмке. Для ускорения процесса, в инструменте создания точек включим автоматическое заполнение описания точек словом «Земля». 
Нужно вручную создать множество точек, вписывая их отметки. Бывает, что некоторые точки уже находятся на нужной координате Z. В таких случаях Civil сразу же будет заполнять значение высоты автоматически. Будьте внимательны. Далеко не всегда на съёмках, о которых мы сейчас говорим координата Z точки соответствует значению отметки находящейся рядом с ней.
После завершения точки нужно объединить в одну группу.
В «Навигаторе» на пункте «Группы точек» нужно нажать правой кнопкой мыши и в открывшемся меню выбрать пункт «Создать». Откроется диалоговое окно «Свойства группы точек». Во вкладке «Информация» нужно вписать имя. Например — Земля. Стиль точки указать — Точка плана. Стиль метки точки указать — Отметки. 
Теперь следует перейти во вкладку «Включить». Ставим галочку у параметра «По совпадению исходных описаний» и вписываем описание, которое автоматически присваивалось создаваемым точкам — Земля. Далее нажать «Применить» и «Ок».
2. Линии границ покрытий, откосов, сооружений
Все линейные объекты нужно обвести характерными линиями, задавая отметки.
В Ленте выберите выпадающее меню «Характерная линия» и выберите инструмент «Создать характерную линию». 
Откроется диалоговое окно «Создание характерных линий». Ничего здесь менять не нужно. Нажмите «Ок».
Программа запросит начальную точку, а затем указать отметку. Впишите её с чертежа. Далее можно или указать следующую точку или переключиться в режим рисования дуги. Характерные линии рисуются по тем же принципам что и обычные полилинии. После того как вы укажете следующую точку, появится больше вариантов действий. Если отметка точки известна — вписываете её. Если же это точка на изломе линии и отметки у неё нет, то вписываете П (Переход — программа в дальнейшем получит отметку этой точки путём интерполяции между двумя ближайшими точками на линии). Далее повторяете операцию необходимое количество раз. Не забываете переключаться между режимами О, если отметка известна (Отметка) и П. Нажмите клавишу Enter дважды когда дойдёте до конца построения. Обведите таким образом все границы элементов, указанных на съёмке.
3. Горизонтали
Есть два пути, обусловленные тем, каким образом горизонтали показаны на съёмке. Если это сплайны — придётся обрисовывать их характерными линиями. Так же, как и в случае с линиями границ покрытий. Единственное отличие в том — что отметка всегда будет одна и та же.
Если же горизонтали представлены полилиниями — то их сразу же можно перевести в характерные линии. Для начала нужно горизонталям назначить уровень (отметку Z), соответствующий значению на чертеже. В Ленте в выпадающем меню «Характерная линия» выберите пункт «Создать характерную линию из объектов». 
Нужно будет указать полилинию на экране и нажать Enter. Откроется диалоговое окно «Создание характерных линий». В нём нужно поставить галочку напротив параметра «Стереть существующие объекты» и нажать Enter. 
Повторяем эту процедуру для всех горизонталей.
Создание поверхности
Теперь у нас на чертеже есть большое количество элементов, по которым можно построить поверхность.
В Навигаторе в Области инструментов нажмите правой кнопкой мыши по параметру поверхности. Выберите пункт «Создать поверхность». 
Откроется диалоговое окно «Создание поверхности». Обязательно нужно заполнить поле «Имя» — для примера впишем «Земля». Напротив параметра «Стиль» нажмите на значок «…», справа. Откроется окно «Выберите стиль поверхности». В первом выпадающем меня оставляем значение значение «Горизонтали 0.5м и 2м (фоновые)» А во втором выбираем пункт «Копировать текущий набор выбранных элементов». 
В открывшемся окне, во вкладке информация в поле «Имя» впишите новое название. Например «2м 0.5м — Земля». Далее нужно перейти во вкладку «Отображение» и изменить цвет и вес линий для параметров «Основная горизонталь» и «Вспомогательная горизонталь». Цвет примем классический — 32. Вес линий для основных горизонталей — 0,3, для вспомогательных — 0,13.
Обязательно нужно нажать «Применить», затем «Ок».
Затем во вкладке «Создание поверхности» нажать «Ок».
Далее нужно указать, откуда поверхность должны браться отметки для построения поверхности. В «Панели инструментов» во вкладке «Навигатор» нужно раскрыть список «Поверхности», затем «Земля», затем «Определение», нажать правой кнопкой мыши на пункте «Группы точек». В открывшемся меню нужно выбрать пункт «Добавить». Откроется окно группы точек. Выбираем ранее созданную группу — Земля и нажимаем «Применить» а затем «Ок». 
Таким образом были предоставлены данные для построения поверхности и программа её построила и вывела на экран. Далее нужно добавить данные от границ сооружений и горизонталей.
Теперь добавим к поверхности значения высот с характерных линий.
В «Навигаторе» во вкладке «Поверхности» у нашей поверхности найдите пункт «Структурные линии», нажмите правой кнопкой мыши и выберите пункт «Добавить…». Откроется окно «Добавление структурных линий». Ничего менять не нужно. Нажмите «Ок» и программа попросит вас выбрать линии. 
Выбираем все созданные характерные линии и наживаем Enter. Данные добавлены.
Если поверхность не была перестроена автоматически, нужно сделать это вручную. В «Навигаторе» нажмите на названии поверхности правой кнопкой мыши и в открывшемся меню выберите пункт «Перестроить». 
Работа по созданию поверхности закончена. Но стоит добавить один штрих, чтобы визуально поверхность выглядела как полноценная съёмка.
Подпись горизонталей.
В Ленте нужно перейти во вкладку «Аннотации» и нажмите на кнопку «Добавление меток». 
Откроется диалоговое окно «Добавление меток». В выпадающем меню Объект укажите — «Поверхность». Тип метки — «Горизонталь несколько». Появятся пункты для выбора стилей меток. Для параметра «Стиль меток основной горизонтали» создадим свой стиль. Выбираем КЗ-метки основных горизонталей и нажимаем «Копировать текущий набор выбранных элементов». 
Откроется диалоговое окно «Создание стиля метки». Впишем Имя — Основные горизонтали — Земля. Далее переходим во вкладку «Компоновка» и правим параметр Цвет на 32. Далее нужно нажать «Применить» и «Ок». 
В окне «Добавление меток» нажмите «Добавить». Программа запросит указать поверхность. Лучше сразу привыкнуть делать это нажатием клавиши Enter и выбирать поверхность их списка. Далее нужно начертить линию, вдоль которой будут расставлены горизонтали. Возможно придётся повторить операцию несколько раз. Но в результате получиться поверхность, оформленная в точности как съёмка. 