ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА№ 2. Графические примитивы в AutoCAD

1 Цель и задачи работы

Цель работы: изучить графические примитивы в AutoCAD.

Задача работы: ознакомиться с графическими примитивами; изучить свойства графических примитивов; изучить команды рисования графических примитивов.

2 Теоретические сведения.

Рисунки в AutoCAD строятся из набора графических примитивов, под которыми понимается элемент чертежа, обрабатываемый системой как целое, а не как совокупность точек или объектов. Примитивы можно поместить в чертеж с помощью одной команды.:

Команды рисования могут быть введены в командной строке или выбраны из меню Draw (Рисование) или панели инструментов Draw. AutoCAD предлагает следующие типы примитивов:

ОТРЕЗОК

С помощью команды LINE (ОТРЕЗОК) отрезок может быть начерчен различными типами линий. Рисовать отдельные отрезки можно, задавая либо двумерные (Х,Y), либо трехмерные координаты (X,Y,Z) их концов. Отрезок всегда имеет минимально возможную для используемых устройств (дисплея, плоттера, принтера) толщину.

ПОЛИЛИНИЯ

Полилиния - последовательность прямолинейных и дуговых сегментов с возможным указанием ширины.

Команда PLINE (ПЛИНИЯ)

Ключи для изменения ширины полилинии:

Half-width (Полуширина) – позволяет задать полуширину – расстояние от осевой линии широкого сегмента до края;

Width (Ширина) – позволяет задать ширину последующего сегмента. Запрашивается начальная и конечная ширина.

Undo (ОТМени) – используется для отмены последнего созданного сегмента.

Ключи в режиме создания прямолинейных сегментов (отрезков):

Arc (ДУга) – переход в режим рисования дуг;

Close (Замкни) – замкнуть отрезком (особенно рекомендуется использовать при создании замкнутых полилиний);

Length (ДЛина) – длина сегмента, как продолжение предыдущего, в том же направлении.

Ключи в режиме рисования дуговых сегментов:

Angle (Угол) – центральный угол (по умолчанию рисуется против часовой стрелки, при отрицательном значении угла дуга рисуется по часовой стрелке);

CEnter (Центр) – центр дуги;

CLose (Замкни) – замкнуть дугой;

Direction (Направление) – направление (аналогично ARC);

Line (ОТРезок) – переход в режим отрезков;

Radius (Радиус) – радиус дуги;

Second point (Вторая) – вторая точка дуги, которая строится по трем точкам. Если дуга не является первым сегментом полилинии, то начинается она в конечной точке предыдущего сегмента и по умолчанию проводится по касательной к нему.

Дуговые сегменты полилинии можно задавать любым из способов, описанных для команды ARC (ДУГА).

Возможность задания толщины линии делает удобной эту команду при разработке машиностроительных чертежей, различного рода.

МНОГОУГОЛЬНИК

Команда POLYGON (МН-УГОЛ) строит правильный многоугольник с числом сторон от 3 до 1024 как замкнутую полилинию.

Ключи:

Edge (Сторона) – задание одной стороны;

Circumscribed (Описан.) –описывающий;

Inscribed (Вписан.) – вписанный.

Запросы:

Number of sides: (Число сторон:)

Edge/<Center of polygon>: (Сторона/<Центр многоугольника>:)

При выборе центра многоугольника (ключ Center of polygon) выдаются запросы:

Inscribed on circle/Circuinscribed about circle I/C):

(Вписанный/Описанный вокруг круга (В/О):)

Radius of circle: (Радиус круга:)

При выборе ключа Edge (Сторона) дальнейшие запросы имеют вид:

First endpoint of edge: (Первый конец стороны:)

Second endpoint of edge: (Второй конец стороны:)

ДУГА

Дуга может быть нарисована различными способами и различными типами линий, также имеющими минимальную толщину.

Команда ARC (ДУГА)

Ключи:

Center (Центр):

Start point (Начальная точка);

End point (Конечная точка);

Angle (Угол);

Length of chord (Длина хорды);

Radius (Радиус);

Direction (Направление).

Варианты построения дуги:

3-point (3 точки) – по трем точкам, лежащим на дуге;

St, C, End (Н, Ц, К) -по начальной точке, центру и конечной точке. Дуга строится против часовой стрелки;

St, C, Ang (Н, Ц, Угол) – по начальной точке, центру и углу. При положительном значении угла дуга строится от начальной точки против часовой стрелки, при отрицательном значении – по часовой стрелке;

St, C, Len (Н, Ц, Длин) – по начальной точке, центру и длине хорды;

St, E, Rad (Н, К, Рад) – по начальной, конечной точкам и радиусу;

St, E, Ang (Н, К, Угол) – по начальной, конечной точкам и углу;

St, E, Dir (Н, К, Напр) – по начальной, конечной точкам и направлению (угол наклона касательной из начальной точки);

Ce, S, End (Ц, Н, К) – по центру, начальной и конечной точкам;

Ce, S, Len (Ц, Н, Длин) - по центру, начальной точке и длине хорды;

Ce, S, Ang (Ц, Н, Угол) – по центру, начальной точке и углу;

ArcCont: (ПродДуг:) – как продолжение предшествующей линии или дуги. Аналогичные действия вызываются, если в ответ на первый запрос нажать клавишу <ENTER>или Пробел.Происходит построение дуги подобно варианту St, E, Dir (Н, К, Напр). При этом начальной точкой дуги и ее начальным направлением станут соответственно конечная точка и конечное направление последней созданной дуги или отрезка. Этот способ особенно удобен для построения дуги, касательной к заданному отрезку.

По умолчанию принят способ вычерчивания дуги по трем лежащим на ней точкам.

ОКРУЖНОСТЬ

С помощью команды CIRCLE (ОКРУЖНОСТЬ) окружность может быть нарисована различными способами и различными типами линий, имеющими минимальную толщину. Окружность может выполняться несколькими способами:

– через центр окружности и ее радиус (диаметр);

– через концы диаметра (через две точки);

– через три точки, лежащие на окружности;

– через две касательные и радиус.

СПЛАЙН

Сплайн – это гладкая кривая, проходящая через заданные точки. Сплайны обычно используются для представления кривых, имеющих нерегулярную форму, например, для рисования контурных линий в географических информационных системах, для иллюстрации переходных процессов в системах управления технологическими процессами и др.

Команда SPLINE (СПЛАЙН) строит гладкую кривую по заданным определяющим точкам и направлению касательных в начальной и конечной точках.

Ключи:

Object (Объект) – преобразование сглаженной полилинии в эквивалентный сплайн и удаление информации о полилинии;

Fit Tolerance (Допуск) – допуск: при нулевом значении сплайн проходит через заданные точки, при положительном – с заданным отклонением.

Для определения касательных в начальной и конечной точках не замкнутой кривой выдаются соответственно запросы:

Enter start tangent: (Направление касательной начала:)

Enter end tangent: (Направление касательной конца:)

Для замкнутой кривой (ключ Close (Замкни)) выдается запрос:

Enter Tangent: (Направление касательной:)

ЭЛЛИПС

Для получения эллипса предназначена команда ELLIPSE (ЭЛЛИПС). Эллипс может быть нарисован различными типами линий, имеющими минимальную толщину. При рисовании указываются размер двух диаметров.

БЛОК

Блок– составной примитив, сформированный из других примитивов.

Формирование объектов, которые часто используются, может быть произведено один раз. Затем они объединяются в блок, и чертеж может выполняться с использованием их как «строительных материалов». При выполнении конструкторской и технологической документации, выполнении функциональных и принципиальных схем в виде блоков могут быть представлены отдельные элементы чертежа, детали, сборочные единицы, элементы электрических принципиальных схем (реле, лампы, резисторы, предохранители, транзисторы, диоды) и др. Для создания блоков используются команды ВМАКЕ (СБЛОК) и BLOCK (БЛОК). Для вставки блока в чертеж используется команда INSERT (ВСТАВЬ). Более подробно указанные команды будут рассмотрены в следующих работах.

ТОЧКА

С помощью команды POINT (ТОЧКА) точки могут быть изображены на экране светящимися точками, а также квадратиками,кружками, крестиками или любой комбинациейэтих знаков. Можно задать точку, указав её двумерные или трехмерные координаты.

ОБЛАСТЬ

Область – это часть плоскости, ограниченная некоторой замкнутой кривой или последовательностью связанных кривых, образующих замкнутую границу, не имеющую самопересечений, и лежащих в одной плоскости. Граница может состоять из отрезков, полилиний, окружностей, дуг, эллипсов, сплайнов. Область можно штриховать, тонировать, анализировать также ее площадь, момент инерции.

Команда REGION (ОБЛАСТЬ) создает область из существующих объектов, которые образуют замкнутую границу. Команда может быть вызвана из панели инструментов Draw, из меню Draw или из командной строки.

Команда BOUNDARY (КОНТУР) создает область (или замкнутый контур) из перекрывающихся объектов. При этом используется диалоговое окно Boundary Creation (Создание контура). Диалоговое окно может быть вызвано из меню Draw (пункт Boundary…) (Рисование (пункт Контур)) или из командной строки после ввода команды BOUNDARY (КОНТУР).

Для создания области требуется:

• в раскрывающемся списке Object Type (Тип объекта) необходимо выбрать Region (Область) (для создания полилинии, представляющей границу области, необходимо выбрать Poliline (Полилиния));

• выбрать Make New Boundary Set (Создание нового контура) и выбрать объекты, участвующие в образовании области Из всех объектов на экране (From Everything on Screen) или Из существующего контура (From Existing Boundary Set);

• указать точку внутри каждого объекта, который вы хотите сделать областью (для этого нажать кнопку Pick Points (Указание точек)).

При создании полилинии, являющейся границей области, в раскрывающемся списке Object Type (Тип объекта) необходимо выбрать Poliline (Полилиния). Остальные действия остаются без изменений.

а) б)

Рис. 1

Команду BOUNDARY (КОНТУР) удобно использовать при создании сложных объектов, которые легко могут быть получены как результат наложения простых объектов.

Например, объект, изображенный на рис.1, а, может быть получен при использовании команды BOUNDARY (КОНТУР) из объектов на рис.1, б.

ТЕКСТ

Текст можно писать различным шрифтом, различного размера и ориентации. Кроме того, можно создать собственные гарнитуры шрифтов, а также использовать зеркальное отражение, менять наклон и степень горизонтального растяжения или сжатия текстовых символов.

В AutoCAD можно задавать различные типы текста (стили). Их задание обеспечивает команда STYLE (СТИЛЬ), которая выводит диалоговое окно Text Style (Текстовые стили). Это диалоговое окно вызывается также из пункта Text Style... (Текстовые стили...) меню Format (Формат). В диалоговом окне можно задать:

Style name (Имя стиля) – имя создаваемого стиля;

Font name (Имя шрифта) – имя файла шрифта, который берется за основу создания нового стиля. Шрифт определяет форму текстовых символов. В AutoCAD можно использовать шрифты True Type в дополнение к собственным шрифтам (SHX).

Height (Высота) – высота текста. Для шрифтов SHX ключ Height (Высота) определяет высоту строчных букв. Для шрифтов True Type ключ Height (Высота) задает высоту области, включающей букву и другие значки не латинского алфавита:

Width factor (Степень растяжения) – масштабный коэффициент;

Obliquing angle (Угол наклона) – наклон текста по отношению к нормали;

Backwards (Справа налево) – задание текста в обратном порядке;

Upside down (Перевернутый) – задание перевернутого текста;

Vertical (Вертикальный) –задание написания букв одна над другой.

Если характеристики текстового стиля изменяются, то это никак не влияет на существующие текстовые примитивы, созданные с использованием данного стиля. Однако, если задать другой файл шрифта или другую ориентацию текста, то весь текст, использующий данный стиль, регенерируется с использованием нового шрифта или ориентации.

Написание текста возможно с помощью трех команд:

- команда TEXT (ТЕКСТ) предназначена для включения в чертеж одной строки текстовой информации;

- команда DTEXT (динамический текст) предназначена для ввода нескольких строк текста, причем каждая строка будет являться отдельным элементом чертежа;

- команда МТЕХТ (МТЕКСТ) служит для создания многострочного текста, который будет одним элементом чертежа.

Более подробно указанные команды будут рассмотрены в последующих работах.

КОЛЬЦО

Графический примитив кольцо – плоская закрашенная окружность любой заданной ширины.

Команда DONUT (КОЛЬЦО) строит «закрашенные» круги и кольца. Кольцо строится по внутреннему и внешнему диаметрам и центру и представляет собой замкнутую широкую полилинию, состоящую из дуговых сегментов.

Запросы:

Inside diameter <current>: (Внутренний диаметр <по умолчанию>:)

Outside diameter <current>: (Внешний диаметр <по умолчанию>:)

Center of doughnut: (Центр кольца:)

Последний запрос выдается циклически. Для окончания следует нажать <ENTER>.

Команду DONUT (КОЛЬЦО) удобно использовать для изображения приборов и средств автоматизации.

Закрашивание кольца управляется командой FILL (ЗАКРАСЬ).

Если предварительно в команде FILL (ЗАКРАСЬ) был задан ключ On (Включи), то полоса изображается в виде сплошной линии, если Off (Отключи), то полоса изображается в виде контура. Это справедливо также для команд PLINE (ПЛИНИЯ), SOLID (ФИГУРА), TRACE (ПОЛОСА).

ПОЛОСА

Графический примитив полоса – плоская закрашенная линия любой заданной ширины, одинаковой по всей длине.

Команда TRACE (ПОЛОСА)

Запросы:

Trace width <current>: (Ширина полосы <значение по умолчании>:)

From point: (От точки:)

То point: (К точке:)

Команда TRACE (ПОЛОСА) практически идентична команде LINE (ОТРЕЗОК). Отличие команд – в команде TRACE запрашивается ввод ширины полосы. Все отрезки полосы имеют одинаковую ширину.

Заданный отрезок не появляется на экране до тех пор, пока либо не будет задан следующий отрезок, либо работа команды не будет прекращена нажатием клавиши <ENTER>.

Команду удобно использовать при рисовании различного вида таблиц, спецификаций, изображении линий технологических материальных потоков и т.п.

Основное неудобство при работе с этим графическим примитивом является сложность его модификации, т.е. изменение ширины или длины полосы.

Закрашивание полосы управляется командой FILL.

ФИГУРА

Графический примитив фигура – представляет собой закрашенные 4-х или 3-х угольники. Получение данного примитива выполняется с помощью команды SOLID (ФИГУРА).

3 Задание на работу.

1. Изучить команды, реализующие выше указанные примитивы.

2. Нарисовать графические примитивы, используя различные способы их получения.

3.Выполнить следующие упражнения:

Упражнение 1: Нарисовать элементы как единые полилинии.

Упражнение 2: выполнить построение трех-, четырех- и пятиугольников, вписанных и описанных вокруг окружностей заданного радиуса.

Упражнение 3: нарисовать с использованием сплайнов графики переходных процессов в системе управления при отработке возмущения и изменении задания.