3.2
Modelling Werkzeuge
Die hier
beschriebenen Werkzeuge werden über den Menüpunkt Werkzeuge
(Tools) erreicht. Alle diese Werkzeuge kreieren neue Objekte,
einige erstellen Spline-Objekte, andere eben Mesh-Objekte die dann
eben je nach Typ wieder weiter bearbeitbar sind. (Siehe dazu den
vorhergehenden Abschnitt.
3.2.1
Vervielfältigen (Array)
Dieses
Werkzeug erstellt mehrere Kopien eines existierenden Objektes. Auf
ein Objekt in der Objekt-Liste klicken und dann Vervielfältigen
(Array) aus dem Werkzeug aufrufen erbringt folgende
Dialogbox:
Kopien können anhand
einer Geraden (Linear) erstellt werden, oder anhand einer
vorab erstellten Kurve. In der Linear Möglichkeit wird
einfach die Anzahl der zu kopierenden Objekte und die Richtung
vorgegeben, - also X, Y oder Z. Mit der Vorgabe eines Wertes für
Step X, Step Y und Step Z wird die
Schrittweite zwischen den Kopien festgelegt, - entweder bezogen
auf die Objektgröße, oder in absoluten Werten (Box
ungecheckt lassen). So wird z.B. ein Wert von 1 für Step X
angegeben - dann werden alle Kopien eine Einheit in X- Richtung
auseinander stehen. Wenn stattdessen eine 1 eingegeben wird und
die Box Times X Size angetickt wird, werden die Objekte
sich an einer Stelle nahezu berühren weil sich die 1 dann auf
ihre eigene Ausdehnung in X-Richtung bezieht. Kopien die an einem
beliebigen Vektor entlang führen kann man definieren, indem
man in mehr als eine Box einen Wert eingibt, also in die Step
X/Y/Z Boxen jeweils Werte eintragen wie hier unten gezeigt: |
Wenn am die From Curve
Option nutzt, kann man das Objekt anhand eines selbst erstellten
Pfades entlang laufen lassen. Diese Kurve muss vorhanden sein vor
dem Aufruf des Dialogfeldes - dann kann man sie im Pulldown Menü
auswählen. Die Kopien werden gleichmäßig auf die
Kurve verteilt, oder mit der in der Step Size angegebenen
Schrittweite. Die Ausrichtung (orientation) kann entweder der
Kurve folgen oder so sein wie das Original (Box "Orientation
follows curve ungetickt lassen). Natürlich kann die
Originalposition entsprechend benutzt werden, um die Basis für
die Ausrichtung der Kopien zu bilden. |
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Die
Tick Boxen am unteren Ende des Dialogs ermöglichen weiter
Optionen:
Include Children (Child-Objekte einschließlich)
bedeutet das Kind-Objekte mit kopiert werden.
Group
(gruppieren) bedeutet das die kopierten Objekte unterhalb eines
Null-Objektes als Gruppe zusammengefasst werden.
Skip First
Copy (Überspringe die erste Kopie) dies heißt einfach
das die erste Kopie nicht erstellt wird. Das ist z.B. dann sinnvoll,
wenn das zu kopierende Objekt Teil der Vervielfältigung sein
wird und die erste Kopie quasi überflüssig ist.
Live
Duplicates die erstellten Kopien sind "Live" - Abbilder
des Originalobjektes, d.h. sie verändern sich wenn das Original
geändert wird. Auch Farbe und andere Eigenschaften.
3.2.2
Extrudieren (Extrude)
Dieses Werkzeug
erstellt Spline-Objekte, indem es Kurven entlang einer Aches oder
entlang anderer Kurven extrudiert. Siehe unteres Beispiel, - auf der
linken Seite ist eine geschlossene angenäherte Kurve, die mit
dem Kurvenwerkzeug erstellt wurde. Nach dem Auswählen der Kurve
einfach Extrudieren aus dem Werkzeug ruft diese
Dialogbox hervor:
Die Kurve wurde hier im Beispiel an der Z-Achse entlan
extrudiert um ein zylinderartiges Splineobjekt zu erstellen. Das
resultierende Objekt wird rechts im Dialogfenster angezeigt und kann
dort zur besseren Kontrolle auch rotiert werden, indem über dem
Bild des Objektes mit dem Mauszeiger gedrückt und gezogen wird
wie im Haupfenster. In diesem Beispiel würde eine Extrusion in
die X-, oder Y-Achse ein 2D Objekt erzeugen. Eine Extrusion in die
Z-Richtung ermöglicht hier erst eine dritte Dimension. Die Länge
des Objekts kann in der Distance Box eingegeben
werden.
Extrusionen in andere Richtungen als X,Y oder Z können
erreicht werden, indem man den Vektor der Extrusion definiert wie in
den unteren Beispielen gezeigt:
Das
Extrudieren Werkzeug kann auch verdrehte Extrusionen erzeugen, indem
man in der Dialogbox eine Verdrehung (twist) angibt - wie hier
ebenfalls gezeigt:
Die Anzahl Segmente, also Unterteilungen
entlang der Achse kann auch festgelegt werden. Die Anzahl der
Segmente in der Box number of segments macht u.U. einen
sichtbaren Unterschied in einem verdrehten Objekt.
Es
ist auch möglich eine Kurve entlang einer anderen zu
extrudieren. In diesem Fall wird die Kurve entlang eines
(Kurven-)Pfades gezogen der von einer zweiten Kurve definiert wird.
Das Beispiel unten zeigt das. Die beiden Kurven wurden in der
Draufsicht, bzw. in der Vorderansicht erstellt - stehen also
senkrecht aufeinander. Beide Kurven müssen in der Objektliste
markiert werden, danach einfach auf Werkzeuge (Tools) ->
Extrudieren (Extrude) klicken. Es wird der vorher beschriebene
Dialog aufgerufen. Aber nun wird die Extrude -> Direction
Curve verfügbar. Diese Option selektieren und Kurve 2
wählen erzeugt das Ergebnis oben rechts. Kurve 2 an Kurve 1
extrudieren erzeugt das Ergebnis unten rechts.
|
Die Ausrichtung der
extrudierten Kurve kann ebenfalls dem Pfad folgen - einfach den
Kasten Orientation Follows Curve anklicken. Das sorgt dafür
das die zu extrudierende Kurve immer Lotrecht zum Pfad steht.
Andernfalls bliebe die Grundausrichtung der Kurve erhalten. Den
Unterschied kann man hier sehen:
|
Das
Extrudieren Werkzeug kann auch auf offene Splinenetze und
Dreiecksmeshe angewendet werden und in beiden Fällen wird das
Ergebnis ein Dreiecksmesh sein. Im hier gezeigten Beispiel wurde ein
flaches Splinemesh erzeugt mit Hilfe des Splinetools
. Dies wurde bearbeitet bis es diese Sternform hatte und wurde mit
dem besprochenen Extrusionstool extrudiert.
Wenn Netzobjekte
extrudiert werden muss die Oberflächengenauigkeit (surface
accuracy) mit spezifiziert werden - das wirkt sich auf die
Genauigkeit des Ergebnisses aus.
Der
Effekt der Oberflächengenauigkeit wird im unteren Beispiel
gezeigt:
3.2.3
Rotationskörper (Lathe)
Das
Rotations- oder Lathe tool arbeitet mit einer einzigen (offenen oder
geschlossenen) Kurve. Die Funktion "sweept" die Kurve um
eine Achse oder Vektor und produziert ein Splinemesh. Ein Objekt in
der Objektliste markieren und das Aufrufen der Funktion ruft diese
Dialogbox hervor:
|
Das
Kurvenobjekt kann um die X, Y, Z- Achse oder um die Achse die die
beiden Endpunkte der Kurve (theoretisch) verbinden würde. Der
Winkel der Rotation kann bestimmt werden, - wobei alles unter 360°
eine offene Fläche erstellt.
Der Radius ist der Abstand von dem Mittelpunkt der Kurve
(Schwerpunkt?) zur gedachten Achse des Sweeps. Ein größerer
Radius im oberen Beispiel würde ein größeres
Loch in der Mitte bewirken. Eher typisch ist diese Sache für das
Rotations-Werkzeug - eben z.B. dieses Weinglass:
In diesem Fall müssen Sie
ein wenig mit dem Radius Wert spielen, um die gewünschte
Form zu erhalten. |
3.2.4
Umrisse überziehen (Skin)
Diese
mächtige Funktion zieht eine Haut (skin) über eine Reihe
(mindestens 2) von Kurven, die die Querschnitte am jeweiligen Punkt
definieren. Alle Kurven müssen allerdings dieselbe Anzahl von
Punkten (vertices) besitzen und müssen alle entweder geschlossen
oder offen sein - mixen ist nicht möglich. Das untere Beispiel
zeigt ein überzogenen Umriss - ich sage lieber Skin von 3
geschlossenen Polygonen. Bitte beachten das es hier notwendig war das
Dreieck und das Rechteck auf jeweils 5 Punkte zu "trimmen"
damit es zu den 5 Punkten des Pentagon passt. Das geht sehr einfach
indem man die Kurven jeweils doppelklickt und im Kurveneditor 2
zusammenliegende Punkte auswählt und Kurve -> Markierung
unterteilen wählt. Das wurde mit dem Quader einmal gemacht
und mit dem Dreieck logischerweise zweimal.
Alle 3 Kurven in der
Objektliste markieren und Werkzeuge -> Umrisse
überziehen (Skin) auswählen, ruft diesen Dialog
hervor: |
3.2.5
Objekte kombinieren (Boolean Modelling)
Boolean
Modelling ist eine hervorragende und starke Möglichkeit komplexe
Geometrien relativ einfach zu erzeugen, indem man Geometrien
miteinander kombiniert mit einer von 4 Möglichkeiten. Das
Boolean Werkzeug arbeitet z. Zt. an 2 Objekten gleich- zeitig - wobei
eines dieser Objekte ein Solid sein muss. Um die 2 Objekte zu
kombinieren einfach die Objekte selbst - oder in der Objektliste
markieren und auf Werkzeuge -> Objekte kombinieren (Boolean
Modelling) klicken. Es öffnet sich ein Dialogfeld das in
etwa so ausschaut wie hier unten, und das es erlaubt die Art des
Operation auszuwählen, die da sind: Bund, Schnittpunkt,
Erste-Zweite und Zweite - Erste. Bund erzeugt ein neues Objekt das
der Addition von Objekt 1 und Objekt 2 entspricht. Schnittpunkt
erzeugt ein neues Objekt das der Schnittmenge von Objekt 1 und Objekt
2 entspricht. Und die letzten beiden sind Subtraktionen. Die Bilder
unten zeigen die Unterschiede auf anhand zweier gestauchter
Kugeln.
Auf
OK klicken verlässt den Dialog und erzeugt ein neues Objekt -
die Originale bleiben erhalten und sind unabhängig vom neuen
Booleschen Objekt. Dies Objekt lässt sich jedoch editieren - mit
einem Doppelklick auf das Objekt oder in den Namen in der Objektliste
- oder aber auch klicken in der Objektliste und "Bearbeiten"
über das Mausmenü aufrufen (man kann diese Möglichkeit
nicht häufig genug erwähnen) - oder auch Objekt ->
Objekt bearbeiten aus dem Topmenü - was wollte ich sagen?
Ach ja - so lässt sich das Objekt bearbeiten - man sieht immer
beide Objekte der Operation im Editor und kann die Stellung beider
zueinander noch beeinflussen - sogar die Art des booleschen
Operators:
Die
Icons an der linken Seite sind dieselben wie im Hauptfenster. Das
Bearbeiten Menü erlaubt die Boolsche Operation umzudefinieren
durch Bearbeiten -> Eigenschaften. Das Objekt Menü
erlaubt Verschiebungen und Bearbeitung vergleichbar mit den
Möglichkeiten des Hauptfensters.
Ein etwas komplexeres Beispiel
gibt eine ungefähre Vorstellung der Möglichkeiten des
Boolean Werkzeugs. Wir beginnen mit einem Boolean aus 2 Zylindern
wobei einer vom anderen abgezogen wird. Der abgezogene ist
sinnvollerweise kleiner als der von dem abgezogen wird. Das "Bund"
(union) Bild zeigt beide Objekte voll - im Dropdown Menü die
Operation "Erste-zweite" (first-second) auswählen
zeigt das gewünschte Ergebnis. |
Nachdem der Turm aus dem
ersten Boolschen Körper und dem Array (Vervielfältigtem-)
Körper entstanden ist (s. linkes Bild), nochmals zur
Klarstellung: Es wurde eine Subtraktion durchgeführt
(First-Second) in der der zweite ausgewählte Körper vom
ersten abgezogen wurde. Es wird damit klar sein das auch weit
komplexere Körper mit dieser Funktionalität erstellt
werden können. Jedoch muß auch klar sein das dieses
Werkzeug nicht 100% aller Fälle lösen kann. Es ist aber
schön zu wissen das AoI- Booleans recht robust sind. |
3.2.6
Röhren (Tube)
Das Röhren
Werkzeug wird auf eine Kurve angewendet und erzeugt ein Röhren
Objekt welches Grundsätzlich einer Extrusion einer
kreisförmigen Kurve entlang eines Pfades entspricht.
Um
ein Röhren Objekt zu erstellen wird eine Kurve ausgewählt
und über Werkzeuge -> Röhre (Tube)... ein Dialog
geöffnet indem es ermöglicht wird zu bestimmen welche Dicke
die Röhre bekommt und ob die Enden offen oder per "capping"
geschlossen werden sollen. Das untere Bild zeigt so ein Objekt im
entsprechenden Dialogfenster:
Der
Dialog erlaubt - wie gesagt die Tube Width (Durchmesser) zu
bestimmen und das über die volle Länge der Kurve. Bitte
beachten Sie das im Editor später die Dicke der Kurve für
jeden Punkt individuell eingestellt werden kann. Sie dazu Röhren
Objekte.
Die Cap Ends Möglichkeit für die
offenen oder geschlossenen Enden-Option haben wir bereits besprochen.
Wenn die Röhre entstanden ist, kann das jederzeit über den
Editor geändert werden - ebenso kann man die Enden verbinden, so
das das ganze Objekt geschlossen wird. Hier ein Link zum Editor.