Инструкционная карта по практической работе №8

Инструкционная карта по практической работе №8

 

Теиа: “Приемы использования операции
копирование”

Цель работы:     

Изучение различных операций редактирования над
объектами чертежей и фрагментов: сдвиг, поворот, масштабирование, симметрия, копирование, деформация.

Ход работы:

В этой работе мы познакомимся с различными операциями редактирования объектов чертежей и фрагментов: сдвиг, поворот, масштабирование, симметрия, копирование, деформация.

Задания в работе подобраны таким образом, что после выполнения чертежа возникает оптическая иллюзия, т.е. чертеж воспринимается не так, как он был выполнен.

В заключительной части работы мы познакомимся с так называемыми "невозможными" объектами, изображение которых связано с тем, что при изображении на плоскости трехмерных объектов изображение "объемности" достигается особыми приемами.

Для тех, кто интересуется оптическими иллюзиями и "невозможными" фигурами можно предложить некоторые сайты в Интернет:

1. Сайт аспиранта филиала МГТУ им. Н. Э. Баумана Влада Алексеева: http://imp-world-r.narod.ru/contents.html. Ниже приведены две невозможные фигуры этого сайта.

                    

Анна Кравченко                              Оскар Рутесвард

На этом же сайте вы найдете программу для "конструирования" на плоскости "невозможных" фигур ‑ Impossible Puzzle Version 1.10.

2. На сайте http://pvtakadem.newmail.ru/andrey/illusion.htm вы найдете изображения "невозможных" фигур и примеры оптических иллюзий.

Оптическим иллюзиям посвящен англоязычный сайт ‑ http://www.illusionworks.com/html/hall_of_illusions.html, который содержит большое количество интересных моделирующих программ-апплетов.

Материал работы тесно связан с такими темами курса Геометрия, как симметрия, движение, параллельный перенос, поворот и др.

Внимание.

В системе КОМПАС-3D LT отрезок считается частным случаем кривой линии.

 

1) выделите горизонтальный отрезок;

2) выберите команду Редактор ÞКопия ÞПо кривой;

3) отключите Автосоздание объекта.

а)

б)

Рис. 8.12. Прикрепленная (а) и плавающая (б) Панель свойств команды Копирование по кривой.

Рассмотрите Панель свойств выбранной команды (рис. 8.12).

Поле Ш аг  – шаг копирования по кривой (задается в мм) с двумя кнопками-переключателями режима копирования:

– шаг интерпретируется как интервал между соседними копиями;

– шаг интерпретируется как интервал для всех копий (расстояние между крайними копиями).

Количество копий – поле ;

Переключатели расположения (ориентации) копий:

– не поворачивать копию до нормали;

– поворачивать копию до нормали.

Переключатели направлениякопирования:

– положительное направление от базовой точки на кривой;

– отрицательное направление от базовой точки на кривой.

Переключатели управления исходными объектами (поле Режим):

 – удалять исходный объект;

– не удалять исходный объект;

4) по запросам в строке сообщений укажите:

· базовую точку выделенного объекта – середина горизонтального отрезка;

· направляющую кривую для копирования объектов – первый наклонный отрезок;

· начальную точку на кривой – начальная точка первого отрезка;

5) установите число копий вдоль кривой – 13;

6) задайте шаг копирования 5 мм (интервал между копиями!), необходимую ориентацию копий (не поворачивать по нормали) и режимы копирования (не удалять исходный объект);

7) нажмите кнопку Создать объект;

8) прервите выполнение команды. Результат показан на рис. 8.13.

Согласитесь, что изучаемая команда имеет достаточно много вариантов исполнения. Вы можете изменять параметры различных вариантов копирования по кривой и посмотреть до создания объекта "фантом" операции копирования.

Рис. 8.13. Результат применения операции копирования по кривой.

4.9. Примените ту же операцию к вертикальному отрезку и постройте его копии вдоль второй прямой.

На рис. 8.14 показан результат выполнения копирования вдоль отрезков.

Рис. 8.14.

Посмотрите внимательно! Построенное изображение представляет собой оптическую иллюзию: наклонные отрезки кажутся не параллельными!

4.10. Сохраните файл под именем Иллюзия_отрезки.

По условию задания должно быть 6 наклонных отрезков.

Основной принцип работы в системе проектирования – ничего не чертить дважды! Значит, их надо скопировать 3 раза.

Для решения поставленной задачи нам потребуется выделить все построенные объекты, в нашем случае 28 объектов. Все их можно выделить командой Выделить ÞРамкой. Но, такой вариант допустим не всегда.

В системе предусмотрена возможность объединения множества объектов в один макроэлемент.

4.11. Выберите команду Редактор ÞВыделить все.

4.12. Выполните команду Сервис ÞОбъединить в макроэлемент.

Теперь мы получили макроэлемент (или другими словами, макрообъект), который состоит из простых объектов.

4.13. Выберите команду Выделить ÞОбъект и щелкните на макрообъекте.

Обратите внимание! Сразу выделен весь макрообъект.

4.14. Выберите команду Редактор ÞКопия ÞУказанием:

· базовая точка – начало первого отрезка;

· смещение базовой точки по оси ОХ – 30 мм, по оси OY – 0 мм.

4.15. Создайте объект и прервите выполнение команды.

4.16. Повторите действия, описанные в пп. 4.13-4.14, со вторым макрообъектом.

Результат показан на рис. 8.15. Согласитесь с тем, что оптическая иллюзия стала более выразительной – наклонные отрезки кажутся не параллельными!

Рис. 8.15.

4.17. Сохраните полученное изображение.

 

Задание 5.    Применение операции Копия по сетке для создания массива объектов-квадратов

Начертите квадрат со стороной 10 мм. Координаты диагональных вершин квадрата: (0; 0) и (10; 10). Залейте квадрат черным цветом. С помощью команды Операции ÞКопия ÞПо сетке скопируйте квадрат по сетке с шагом 12 мм. Число копий по каждой из осей сетки – 8.

5.1. Создайте лист фрагмента.

5.2. Начертите квадрат с координатами диагонали (0; 0) и (10; 10).

5.3. Залейте квадрат черным цветом.

5.4. Создайте объект и прервите выполнение команды.

5.5. Выполните копирование объекта по сетке:

1) выберите команду Редактор ÞВыделить все;

2) выполните команду Редактор ÞКопия ÞПо сетке (рис. 8.16);

Рис. 8.16. Панель свойств операции Копия по сетке.

3) отключите режим Автосоздание объекта;

4) в качестве базовой точки выделенных объектов выберите начало координат – точку (0; 0);

5) в качестве базовой точки сетки также выберите точку (0; 0). При установленных "по умолчанию" значениях параметров копирования изображение может иметь следующий вид – рис. 8.17;

Рис. 8.17.

6) выберите закладку Параметры: здесь вы можете задавать параметры сетки и режима копирования (рис. 8.18).

Рис. 8.18. Закладка Параметры Панели свойств операции Копия по сетке.

Рассмотрим значение каждого из параметров.

Н аклон: угол наклона первой оси относительно оси ОХ.

Ш аг 1: шаг копий вдоль первой оси сетки.

Переключатели, управляющие интерпретацией значения шага:

 – шаг равен расстоянию между соседними копиями;

 – шаг равен расстоянию между крайними копиями.

N 1 – число копий вдоль первой оси.

Угол рас т вора: угол между первой и второй осями сетки. В нашем случае направление первой оси совпадает с осью ОХ, а вторая ось направлена перпендикулярно, т.е. вдоль оси ОY.

Переключатели режима копирования:

 – Не оставлять / Оставлять копии в углах сетки.

 – Не оставлять / Оставлять копии внутри сетки.

Попробуйте задать различные параметры копирования по сетке: вы увидите вариант копирования по сетке;

7) после экспериментов установите шаг по двум осям, равный 12 мм; число копий по каждой из осей – 8;

8) создайте объект и прервите выполнение команды (рис. 8.19).

Рис. 8.19.

Оптическая иллюзия заключается в том, что между черными квадратами вы видите серые квадратики, которые мы, конечно, не строили!

5.6. Сохраните файл под именем Иллюзия_квадраты.

 

Итак, вы познакомились с основными приемами использования операции копирования в системе КОМПАС-3D LT.

 

Задание 6.    Применение операции Копия по сетке для создания массива объектов – фрагментов орнамента (для самостоятельного выполнения)

6.1. Откройте файл Фрагмент орнамента. frw (рис. 8.20) и сохраните его под именем Сетчатый орнамент в своей папке.

Рис. 8.20. Фрагмент орнамента.

6.2. Выполните копирование исходного объекта по сетке:

1) в качестве базовой точки выделенных объектов выберите центр окружности;

2) в качестве базовой точки сетки выберите начало координат – точку (0; 0);

3) шаг копирования по каждой из осей сетки равен радиусу окружности – 20 мм;

4) количество копий по каждой из осей – 6. После выполнения задания вы должны получить сетчатый орнамент (рис. 8.21).

Рис. 8.21.

Часть 2. Невозможные объекты (дополнительное задание)

Мы уже отмечали, что графический язык техники должен быть точным и недвусмысленным.

Но, как это бывает с устной и письменной речью, нарушение принятых правил может привести к двусмысленности и невозможности понимания высказанной идеи как в графической форме (написание текста), так и в виде речевого сообщения. Вспомните роль запятой в приказе: "Казнить нельзя помиловать".

Проиллюстрируем это положение следующим образом.

1. Откройте файл Треугольник Пенроуза.frw.

Вы видите, что на листе фрагмента изображены два трехмерных угольника (рис. 8.21).

Рис. 8.22.

Согласитесь с тем, что ничего необычного в этих изображениях нет.

2. Командой Выделить ÞРамкой выделите левый угольник.

3. Командой Редактор ÞСдвиг ÞУказанием, выбирая соответствующие базовые точки, совместите изображения двух трехмерных угольников (рис. 8.23).

Рис. 8.23.

Выберите команду Редактор ÞУдалить ÞЧасть кривой и удалите отрезки в местах соединений и невидимые линии (рис. 8.24).

Рис. 8.24.

 

Примечание.

Никто не знает, кто первым придумал эту фигуру. В 1954 году Р. Пенроуз после лекции голландского графика М. К. Эшера открыл заново невозможный треугольник и нарисовал его в более привычной форме. Он опубликовал свой треугольник в 1958 году в соавторстве со своим отцом Л. Пенроузом.

 

Может ли существовать такой трехмерный объект?

Можно ли создать такой треугольник в системе трехмерного моделирования КОМПАС-3D LT?

Посмотрите рис. 8.25.

Рис. 8.25.

Неужели можно? Но, посмотрите на изометрическую проекцию этого объекта – рис. 8.26.

Рис. 8.26.

Можно сделать следующий вывод. Объект, который может существовать в трехмерном мире, кажется невозможным объектом, если на него смотреть с единственной определенной точки.

Попробуйте построить еще один невозможный объект – рис. 8.27. Этот объект появился практически одновременно в различных изданиях в 1964 году.

Рис. 8.27.

 

Приложение

Вспомогательные прямые

В системе предусмотрено использование вспомогательных построений. Вспомогательные прямые являются аналогом тонких линий, которые конструктор использует при черчении на кульмане. Они нужны для предварительных построений, по которым затем формируется окончательный контур детали, иногда – для создания проекционной связи между видами.

Эти прямые имеют стиль Вспомогательная, его изменение невозможно. Вспомогательные прямые (а также другие кривые со стилем линии Вспомогательный) не выводятся на бумагу при печати документа.

Кнопки команд вспомогательных построений находятся на инструментальной панели Геометрия.

Таблица

Инструкционная карта по практической работе №8

 

Теиа: “Приемы использования операции
копирование”

Цель работы:     

Изучение различных операций редактирования над
объектами чертежей и фрагментов: сдвиг, поворот, масштабирование, симметрия, копирование, деформация.

Ход работы:

В этой работе мы познакомимся с различными операциями редактирования объектов чертежей и фрагментов: сдвиг, поворот, масштабирование, симметрия, копирование, деформация.

Задания в работе подобраны таким образом, что после выполнения чертежа возникает оптическая иллюзия, т.е. чертеж воспринимается не так, как он был выполнен.

В заключительной части работы мы познакомимся с так называемыми "невозможными" объектами, изображение которых связано с тем, что при изображении на плоскости трехмерных объектов изображение "объемности" достигается особыми приемами.

Для тех, кто интересуется оптическими иллюзиями и "невозможными" фигурами можно предложить некоторые сайты в Интернет:

1. Сайт аспиранта филиала МГТУ им. Н. Э. Баумана Влада Алексеева: http://imp-world-r.narod.ru/contents.html. Ниже приведены две невозможные фигуры этого сайта.

                    

Анна Кравченко                              Оскар Рутесвард

На этом же сайте вы найдете программу для "конструирования" на плоскости "невозможных" фигур ‑ Impossible Puzzle Version 1.10.

2. На сайте http://pvtakadem.newmail.ru/andrey/illusion.htm вы найдете изображения "невозможных" фигур и примеры оптических иллюзий.

Оптическим иллюзиям посвящен англоязычный сайт ‑ http://www.illusionworks.com/html/hall_of_illusions.html, который содержит большое количество интересных моделирующих программ-апплетов.

Материал работы тесно связан с такими темами курса Геометрия, как симметрия, движение, параллельный перенос, поворот и др.