3. Двумерное геометрическое моделирование (2d) средствами графических систем (компас, AutoCad)

В области двумерного проектирования AutoCAD по-прежнему позволяет использовать элементарные графические примитивы для получения более сложных объектов. Кроме того, программа предоставляет весьма обширные возможности работы со слоями и аннотативными объектами (размерами, текстом, обозначениями). Использование механизма внешних ссылок (XRef) позволяет разбивать чертеж на составные файлы, за которые ответственны различные разработчики, а динамические блоки расширяют возможности автоматизации 2D-проектирования обычным пользователем без использования программирования. Начиная с версии 2010 в AutoCAD реализована поддержка двумерного параметрического черчения. В версии 2014 появилась возможность динамической связи чертежа с реальными картографическими данными (GeoLocation API).

Система автоматизированной разработки чертежей AutoCAD, постоянно развиваемая корпорацией Autodesk – это программный продукт, позволяющий разработчику в интерактивном режиме создавать и изменять машиностроительные, архитектурные, инженерные чертежи, электрические схемы и чертежи множества других разновидностей. Эта программа, кроме того, обновляет базу данных, сохраняя готовые чертежи и их изменения.

Графический пользовательский интерфейс

Система AutoCAD имеет стандартный для Windows-приложений графический пользовательский интерфейс. После того как вы загрузили систему, у вас на экране появится графическое окно на котором можно выделить четыре функциональные зоны:

• рабочая графическая зона, непосредственно в которой и происходит создание чертежа;

• системное меню и панели инструментов;

• командная строка;

• строка состояния.

Ввод координат

В двухмерном пространстве чертежа AutoCAD точка определяется в плоскости XY, называемой плоскостью построения, а соответствующая система координат — прямоугольной. Значения координат всегда связаны с некоторой системой координат. В AutoCAD ввод координат возможен в виде абсолютных и относительных координат. Ввод абсолютных координат возможен в следующих форматах:

• прямоугольных (декартовых) координат (X, Y);

• полярных координат r < А, где r – радиус, а А – угол от точки начала координат, заданный в градусах против часовой стрелки.

Относительные координаты задают смещение от последней введенной точки. При вводе точек в относительных координатах можно использовать любой формат записи в абсолютных координатах. AutoCAD позволяет использовать три формата отображения координат.

Динамические абсолютные координаты – абсолютные координаты, которые показывают текущее положение графического курсора на поле чертежа, то есть в системе координат чертежа.

Статические абсолютные координаты – абсолютные координаты, изменяющиеся только в момент задания новой точки построения. Индикатор координат в строке состояния при этом приглушен.

Динамические полярные координаты – полярные координаты, показывающие текущее положение курсора на поле чертежа. Переключение между режимами отображения значений координат Control-D или F6.

Полярный и ортогональный режимы

В AutoCAD имеется возможность установить полярный (POLAR) и ортогональный (ORTHO) режимы, при которых система принудительно проводит линии построения под различными определенными пользователем углами. Ортогональный режим является частным случаем полярного, при его установке линии направлены вдоль осей координат под углом 0, 90, 180 или 270 градусов.

Сетка и привязка

Применение вместо клавиатуры мышки для точного ввода координат требует использования специальных приемов: • шаговая привязка (SNAP) – привязка координат к узлам сетки; • объектная привязка (OSNAP – object snap) – привязка координат к различным точкам уже созданных объектов.

Слои

При выполнении чертежей, особенно сложных, в AutoCAD удобно пользоваться несколькими слоями (layers). В каждом слое необходимо размещать объекты, объединенные каким-либо признаком.

Ввод команд

Создание, модификация и различные другие операции с графическими объектами в AutoCAD осуществляются при помощи выполнения тех или иных команд. В AutoCAD2000 существует около 800 команд, для которых имеется несколько возможностей их ввода:

• с помощью системного меню;

• с помощью контекстного меню;

• с помощью панели инструментов;

• с помощью командной строки.

Основные графические примитивы

Чертеж в AutoCAD состоит из набора так называемых графических примитивов, то есть первичных графических объектов. Основными графическими примитивами являются: точка (Point), линия (Line), полилиния (Polyline), дуга окружности (Arc), окружность (Circle), эллипс (Ellipse), сплайн (Spline), строка текста (Text), многострочный текст (Multiline Text), штриховка (Hatch), размер (Dimension).

Основные команды рисования

Основные команды рисования, которые наиболее часто используются при создании чертежей .Доступ к ним возможен из панели инструментов Draw, пункта меню Draw или через ввод с клавиатуры в командной строке.

Работа с блоками

В AutoCAD существует возможность объединить несколько графических объектов в единую поименованную неразрывную группу, называемую блоком, с которой в дальнейшем можно оперировать как с обычным единичным объектом. Применение блоков удобно при использовании в чертежах множества однотипных элементов.

Работа с размерами

Доступ к командам для работы с размерами возможен или с панели инструментов Dimension или из одноименного пункта меню.

В AutoCAD размер является объектом, подобным блоку, который состоит из нескольких графических элементов .

Компас

Принципы использования двумерных редакторов

С помощью двумерных редакторов CAD-систем (Computer Aided Design — конструирование, поддержанное компьютером) создается большинство графических конструкторских документов. Учитывая, что базовые двумерные средства черчения позволяют автоматизировать значительную часть конструкторских работ, кратко рассмотрим общие принципы и возможности конструирования и черчения с помощью двумерных графических редакторов.