 |
Итоги главы. Основные свойства NURBS
|
|
|
|
Подводя итоги, перечислим основные моменты, которые нужно было усвоить в этой главе:
· В общем случае поверхность повторяет форму определяющей контрольной сети. Фактически, контрольную сеть можно рассматривать, как увеличенное изображение поверхности. Т.о. если мы имеем перегибы в определяющей сети, то в поверхности тоже будут перегибы. Забегая вперёд, если мы хотим получить гладкую поверхность, то мы должны иметь гладкую сеть.
· Влияние любой вершины в определяющей сети ограничивается расстоянием плюс или минус порядок поверхности, делённый на два в любом направлении.
· Поверхность инвариантна по отношению к аффинному преобразованию. Аффинное преобразование- преобразование, сохраняющее отношения длин масштабов и углов. Другими словами, выполнение аффинного преобразования не меняет физической сущности поверхности.
· Непрерывность поверхности оценивается по числу равному порядок поверхности минус 2 в каждом параметрическом направлении. Фактически, если нет многозначных вершин или многозначных узлов, то непрерывность поверхности на данном интервале обеспечена.
· Каждая многозначная вершина или многозначный узел снижает непрерывность поверхности на интервале на один порядок.Т.о. имея многозначную вершину или многозначный узел равный степени поверхности в каком-либо направлении достигается слом поверхности.
· В-сплайн поверхность совпадает с вершинами определяющей сети в конечных точках поверхности; кроме того, поверхность, подходя к конечным точкам, приближается к касательным, восстановленным в конечных точках. Чтобы точно изобразить круглые или конические поверхности необходимо назначить вершине вес. Это можно сделать и по-другому, а именно, добавляя строки и столбцы вершин сети.
|
|
|
· В-сплайн поверхность можно всегда представить эквивалентной поверхностью большего порядка, но нельзя представить поверхностью меньшего порядка.
ПОСТРОЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ СУДНА
Построение плоского листа поверхности
Приём, который мы будем использовать в работе, состоит в том, что сперва мы построим боковую проекцию судна в плоском виде, а затем будем растягивать её в ширину.
Построение поверхности начнём "с пустого места" (start from scratch). Построим плоский лист, придадим ему нужную трёхмерную форму, а затем сверху наставим ещё две поверхности: бак и ют.
Зададим единицы измерения для работы в FastShip. Для этого:
Выберем меню "File"
Выберем пункт "Preferences"
Перейдём на вкладку "Units"
Нажмём клавишу "Set metric", чтобы работать в метрической системе измерения
FastShip использует Х как абсциссу, Y – ординату, Z – аппликату. По умолчанию, направление Х принимается справа налево, направление Y – от ДП к правому борту, и Z – сверху вниз.
Рис.4.1 Окно FastShip6
Изменим систему координат FastShip, так, чтобы ось Z была направлена для создания плоского листа поверхности вертикально вверх. Для этого:
Нажмём " File "
Выберем " Preferences "
Установим значок рядом с Pozitive Z up
Нажмём ОК
Получим плоский лист заданных размеров, для этого
выберем в падающем меню " Parts "
нажмём пункт " Create ".
На экране появится окно, показанное на рис.4.1. Заполним его так, как показано на этом рисунке.
Рис.4.2. Первоначальный плоский лист поверхности (здесь и далее цвет фона экрана и поверхности изменен).
В графе "Part Type" выберем пункт "Plate", т.к. мы хотим иметь плоский лист. В графу "Name" впишем hull. При дальнейшей работе эта часть поверхности в дереве деталей будет обозначаться именно так. Что касается степени поверхности, то мы хотим, чтобы наша поверхность имела кривизну в обоих направлениях, поэтому в графе "Degree" оставим цифры 3, т.е. поверхность будет третьей степени; квадратичными поверхностями труднее манипулировать, а поверхности 4ой степени не дают больших преимуществ. В "Intervals" поставим цифры 3; начнём с поверхности, имеющей 3 интервала, впоследствии количество интервалов можно будет изменить. Лист будет располагаться в плоскости XOZ при Y=0, т.е. в "Orientation" выберем именно эту плоскость. В графе "Size" выберем соответствующие размеры разрабатываемой части судна. Центр тяжести листа будет располагаться при X=20.1 Y=0 Z=1.65, т.к. начало отсчёта мы хотим совместить с нулевым шпангоутом.
|
|
|
Нажимая клавишу OK, получим на экране плоский лист поверхности.
При изображении поверхности можно пользоваться несколькими видовыми экранами (см. рис.3.3.). На экране можно поместить одновременно один, два и четыре видовых экрана. Для этого нужно воспользоваться соответственно панелями
Рис.4.3. Использование нескольких видовых экранов для изображения поверхности.
При этом любой видовой экран можно сделать активным и производить редактирование непосредственно в нём. Чтобы сделать видовой экран активным нужно щёлкнуть мышкой на цифре, размещённой в верхнем правом углу экрана, после чего цифра станет яркой, это значит, что видовой экран активен.
Используем для изображения листа четыре видовых экрана
(см. рис.4.3.). На активном видовом экране лист повёрнут в пространстве. Для вращения и поворота 
поверхности в пространстве в FastShip предусмотрена панель, при этом нужно нажать на эту панель и удерживая её нажатой, поводить мышкой на экране.
Чтобы посмотреть на контрольную сетку нужно нажать клавишу
Чертёж примет вид, показанный на рис.4.4. Чтобы вернуться обратно к поверхности нужно воспользоваться клавишей
Есть альтернативный вариант одновременного просмотра поверхности и контрольной сетки с помощью клавиши
На рис.4.4. изображено два вида поверхности: верхнюю часть экрана занимает поверхность, а нижнюю – контрольная сетка этой поверхности. Сплошные вертикальные и горизонтальные линии контрольной сетки представляют собой границы интервалов (на рис.4.1. мы разбили поверхность на три интервала по длине и три – по ширине). Сплошным вертикальным линиям контрольной сетки соответствуют сплошные линии на поверхности. Внутри каждого интервала поверхности линий не изображено. Чтобы увидеть их сделаем следующее: в меню "File" выберем пункт "Preferences" и откроем вкладку "Graрhics". Заполним строки, как показано на рис.4.5. Нажав "ОК", получим изображение, как на рис.4.6.
|
|
|
Рис.4.4. Контрольная сетка поверхности (на активном экране)
Рис.4.5. Окно "Preferences".
Создастся новая поверхность, FastShip пересчитает поверхность и высветит 3 точки на интервал, как в направлении столбцов, так и в направлении строк. Число точек, вычисляемых поверхностью (плотность поверхности), рассчитывается как количество интервалов поверхности, делённое на интервал контрольной сетки; интервалы могут быть различны по строкам и по столбцам. По умолчанию FastShip рассчитывает 3x3 дополнительных интервала (3-по строкам и 3-по столбцам). Это значит, что для каждого интервала контрольной сетки FastShip высчитывает 3 интервала поверхности.
Рис.4.6. Пересчитанная поверхность (3 точки на интервал)
Чтобы понять назначение плотности поверхности, достаточно привести такой пример: если строить круг отрезками, имея малое количество данных точек (малую плотность), полученная фигура будет слабо напоминать круг. Но не нужно бросаться в крайность, т.е. назначать слишком большую плотность поверхности (сотни дополнительных точек), т.к. это чрезмерно захламляет экран и замедляет работу программы. Оптимальным вариантом является 4x4, или чуть выше. Пунктирные линии (линии контроля кривизны) всегда располагаются у внутреннего края поверхности и существуют для контроля поверхности у четырёх кромок.
Основной вид деятельности, которым приходится заниматься в FastShip, это передвижение точек контрольной сетки. Из составленной контрольной сетки высчитывается поверхность, а из поверхности высчитываются сечения (шпангоуты, баттоксы, ватерлинии и т.д.). Позтому как только вы поймёте, как передвигать точки, вы овладеете FastShip.
|
|
|
