Общие сведения о трассе

Участки трассы

Система позволяет создавать трассу, состоящую из нескольких участков, построенных различными методами:

•по заданным точкам;

•используя геометрию уже существующих объектов (элементов проволочной геометрии, элементов тел).

При построении трассы по заданным точкам для каждой новой точки в сцене появляется манипулятор ЛСК, позволяющий задать её положение в абсолютных координатах либо относительно выбранной привязки (3D узел, вершина и т.д.). По умолчанию направление осей манипулятора совпадает с направлением осей глобальной системы координат.

Манипулятор обеспечивает следующие преобразования:

•перемещение вдоль оси (X, Y, Z). Для активизации перемещения подведите курсор к стрелке оси.

•перемещение в плоскости (XY, XZ, YZ). Для активизации перемещения подведите курсор к изображению плоскости.

•перемещение по трём осям. Для активизации перемещения подведите курсор к сфере в центре манипулятора.

•поворот вокруг оси (X, Y, Z). Для активизации поворота подведите курсор к дуге (цвет дуги соответствует цвету оси, вокруг которой будет выполняться поворот).

Манипулятор может работать в одном из двух режимов:

•численное задание значения преобразования. Для работы в этом режиме подведите курсор мыши к манипулятору (он подсветится и появится экранная подсказка) и перемещайте мышь с нажатой левой кнопкой.

•преобразование задаётся привязкой к существующему объекту модели (например, перемещение до 3D узла). Для работы в этом режиме подведите курсор мыши к манипулятору и щёлкните . После этого при перемещении курсора будет работать объектная привязка. Таким образом можно задать перемещение до точки, середины ребра и т.п.

Любое изменение положения манипулятора отражается во вспомогательном окне Преобразования. Для каждой точки пути сохраняется отдельный список преобразований. Перемещения по осям суммируются. Преобразования с использованием объектной привязки записываются отдельной строкой. Выбранное в списке преобразование можно удалить. Объектную привязку можно перезадать, указав новый объект в 3D сцене.

Порядок преобразований можно изменять, перемещая преобразование вверх или вниз по списку при помощи кнопок со стрелками. Однако следует учесть, что не любое изменение последовательности приведёт к корректному результату.

Существует возможность множественного редактирования точек. Выбор необходимых точек осуществляется в соответствующем списке в окне параметров. После этого перемещение манипулятора будет влиять на положение всех выбранных точек.

Для участка трассы, построенного по заданным точкам может быть задан тип, определяющий способ его построения:

•Сплайн по точкам;

•Сплайн по ломаной;

•Полилиния.

Сплайн по точкам

Представляет собой сплайн, проходящий через все заданные точки. Минимальная степень такого сплайна (степень полиномов, которыми он описывается) равна 3.

Регулировка сплайна в части поведения между соседними заданными точками определяется величиной максимального отклонения её формы от хорды между этими точками.

 

Все заданные точки по умолчанию являются точками интерполяции сплайна. В случае, когда не требуется точного прохождения кривой через точку, а достаточно лишь приближённого, необходимо снять с неё флаг Точка интерполяции и задать значение максимального отклонения.

Величина отклонения кривой во всех точках приближения является одинаковой на всем участке трассы

В каждой точке интерполяции допускается изменять параметры гладкости кривой, задавая направление и значения первых производных полиномов (параметр Касательная) сплайна.

Значение параметра Касательная задаётся манипулятором в виде стрелки Касательная к кривой в точке.

Направление касательной задаётся двумя манипуляторами в виде дуг Направление касательной.

Для промежуточных точек интерполяции сплайна система автоматически выбирает направление и высчитывает оптимальные значения первой производной, соблюдая при этом условие сохранения гладкости кривизны (гладкости третьей производной полиномов сплайна). Однако допускается задавать различные значения. Следует помнить, что в этом случае нарушается условие сохранения касательности (гладкости первой производной полиномов), соответственно кривизна в таких точках будет стремиться к нулю.

Сплайн по ломаной

Представляет собой сплайн, проходящий по управляемой ломаной, обеспечивая условие непрерывности кривизны. Ломаная линия представляет собой набор заданных точек, последовательно соединенных хордами. Сам сплайн через точки не проходит (за исключением начальной и конечной точек). По умолчанию система строит сплайн 2 степени. При необходимости, можно изменить степень сплайна, однако максимально допустимое значение степени сплайна должно быть на единицу меньше количества заданных точек.

Основным параметром заданных точек является Вес функции кривой. Чем больше вес функции в точке, тем ближе к ней проходит кривая.

Полилиния

Представляет собой пространственную ломаную, состоящую из отрезков прямых, последовательно соединяющих набор заданных точек. Является частным случаем сплайна по ломаной 1 степени.

Для полилинии может быть задано скругление общим значением для всего участка или отдельно для каждой заданной точки.

Манипулятор скругления доступен для любой заданной точки участка кроме начальной и конечной. Перемещение манипулятора изменяет значение радиуса скругления в выбранной точке.

Участки на основе геометрии существующих объектов

Построение участков трассы на основе геометрии существующих объектов предполагает использование следующих типов элементов:

•На основе путей/рёбер;

•На основе поверхностей/граней.

При построении трассы на основе путей или рёбер создаваемый участок будет полностью с ними совпадать. Изменить положение участка, его начальной и конечной точки можно при помощи следующих манипуляторов (численные значения манипуляторов можно задать в окне параметров):

•Положение. Задаёт смещение от концов выбранного объекта.

•Смещение. Задаёт значение эквидистанты участка пути от выбранного объекта.

•Начальный угол. Задаёт угол поворота вокруг выбранного ребра/пути. Находится в начальной точке участка пути.

•Угол кручения. Задаёт угол поворота конечной точки участка относительно начальной.

При создании трассы по набору рёбер (путей) необходимо для каждого из них добавлять отдельный участок.

При построении трассы на основе граней или поверхностей начальная точка участка создаётся на поверхности объекта в месте клика мышью. После этого, добавив новую точку, можно перемещать её при помощи манипулятора или задавая координаты U, V в окне параметров.

       

Создаваемую кривую можно перемещать по нормали к поверхности, при этом строится эквидистанта к участку, лежащему на поверхности. Численные значения допускается задавать в окне параметров.

Несмотря на различие методов построения участки могут сопрягаться между собой, образовывая единый пространственный 3D путь. Помимо этого, допускается объединять несколько 3D путей в один, а также разбивать существующий на более мелкие.

При сопряжении в одной трассе нескольких участков различных типов и при объединении нескольких трасс между участками строится зона перехода в виде дополнительной кривой, их соединяющей. При этом гладкость первой производной полиномов обеспечивается равенством значений параметров Касание в начале, Касание в конце соединяемых точек. Помимо этого, система позволяет автоматически обеспечить гладкость всех переходных зон, подбирая оптимальные значения вышеупомянутых параметров для всех сопрягаемых участков, параметром Создавать гладкий путь.

Если вновь создаваемая трасса берёт свое начало в крайней точке уже существующей трассы, то в этом случае система позволяет их гладко сопрягать, позволяя при этом изменять направление касания при помощи параметра Развернуть внешнее касание.

При объединении выбранного участка со следующим оба должны иметь одинаковый тип. Результирующая кривая будет наследовать параметры первого участка.

Разбиение участка на два производится по выбранной точке, разбиение трассы на несколько - по выбранному участку.

Система позволяет менять направление создаваемых участков на противоположное.

Использование контекстного меню при работе с манипулятором

При выборе манипуляторов в контекстном меню становятся доступны следующие команды:

•для перемещения вдоль оси

•для перемещения в плоскости

•для перемещения по трём осям

•для поворота вокруг оси

Пункт меню Настройка задаёт шаг изменения расстояния и угла при перемещениях и поворотах манипулятора.

Дополнительные возможности

Для удобства и наглядности работы с командой система предлагает ряд опций:

•Диаметр трубы. Позволяет, задавая толщину кривой, динамически отображать предварительный просмотр трассы в 3D сцене (для удобства при работе с большим количеством 3D путей в сцене).

•Показать радиусы кривизны менее. Выводит диагностику в 3D сцене о точках 3D пути, в которых радиус кривизны меньше заданного.

•Показать изломы. Выводит диагностику в 3D сцене о точках изменения направления кривой с нулевой кривизной и бесконечно большим радиусом.

•Проверять самопересечения. Выводит диагностику в 3D сцене о точках самопересечения 3D пути.