Введение. Имеются следующие типы 3D моделей

Имеются следующие типы 3D моделей:

· каркасная модель,

· поверхностная модель,

· твёрдотельная модель.

Каркасная 3D модель является наиболее простым типом трёхмерного объекта. Она представляет собой набор несвязанных линий и сегментов дуг, соединённых вместе в трёхмерном пространстве. Линии и сегменты дуг служат только для создания модели трёхмерного объекта. Между ними нет никакой зависимости. Модель при этом не имеет информации о поверхностях и объёме. Она имеет только данные, описывающие кромки трёхмерного объекта. Так как модель содержит не полную информацию, использование каркасных моделей ограничено.

Второй тип 3D модели - поверхностная модель. Она состоит из набора поверхностей, которые соединены вместе в пространстве образуя трёхмерный объект. По сравнению с каркасной моделью, поверхностная модель имеет дополнительно к данным, описывающим кромки, информацию о контуре и силуэте поверхностей. Вы можете использовать поверхностные модели в компьютеризированной производственной системе, а так же производить фотореалистическое представление или анимацию.

Что касается твердотельной модели, она превосходит две предыдущие, поскольку твердотельная модель имеет математические данные, которые содержат информацию не только на поверхностях и кромках, но и об объёме модели. В дополнении к визуализации и возможности производства, Вы можете использовать данные твердотельной модели для различных вычислений.

Твёрдотельное моделирование

Имеются много способов представить твердотельную модель в компьютере. Основной метод - блочная конструктивная геометрия. Блочная конструктивная геометрия - это использование компоновочных блоков в создании трехмерных твердотельных моделей. Система снабжает инструментами, чтобы создать простые геометрические формы как компоновочные блоки и логические (булевы) операции, чтобы объединить твердотельные объекты вместе. Любая комплексная твердотельная модель создана, путём составления вместе более простых твёрдотельных объектов геометрической формы. Самые простые твердотельные объекты названы примитивами, такие как конус, куб, цилиндр и сфера.

Использование одних примитивов ограничивает возможности построения сложных геометрических форм. Чтобы расширить возможности твердотельного моделирования, Вы можете выдавливать двумерный контур по траектории или вращать двумерный контур относительно оси.

Чтобы объединить два твердотельных объекта вместе, для формирования комплексного твердотельного объекта, Вы можете использовать один из трех типов логических операций: Union (объединение), Subtraction (вырезание) и Intersection (пересечение). Объединение двух твердотельных объектов создает твердое тело, которое имеет объем, состоящий из объёмов первого и второго твердотельных объектов вместе. Вырезание двух твердых тел создает твердое тело, которое имеет объем первого твердого тела за вычетом объёма второго твердого тела. Пересечение двух твердых тел создает твердое тело, которое имеет объем первого твердого тела, которое также содержит объем второго твердого тела. Для дальнейшего усовершенствования твердого тела, Вы можете создавать на кромках фаски или закругления.

Прежде чем Вы начнёте создавать твёрдотельную модель, Вы должны проанализировать и составить план того, что Вы будете делать. Сначала, Вы должны изучить подробно составную часть объекта, чтобы разбить его на простые составляющие объекты. Затем Вы должны решить, какие логические операции Вы будете использовать, чтобы объединить простые составляющие объекты вместе. Составив план, Вы можете начинать создавать твердотельные объекты простой геометрической формы, а затем объединять их вместе.

Вы создадите твердотельные модели узлов радиоуправляемой модели автомобиля. Окончательная модель автомобиля содержит более двадцати компонентов. На рис. 1 показана собранная модель.