Экструзия ОЗО

1. ЭКСТРУЗИЯ 3D ОБЪЕКТОВ

2. Метод экструзии

3. Метод экструзии

4. 3D моделирование

5. 3D моделирование

6.

Оба метода экструзии используют 2D формы, которые располагаться на
плоскости XY (при этом значение координаты Z любого объекта
игнорируется).
Выполняемые преобразования, могут осуществляться одновременно на
всех плоскостях, при этом могут изменяться как 2D, так и 3D форма
исходного объекта.
Поэтому результат экструзии не всегда бывает очевидным и интуитивно
понятным.

7.

Плоские стандартные объекты или 2D-примитивы – это объекты,
для описания которых в операторах достаточно 2-х координат (X и
Y).
Базовыми 2D-примитивами в графических системах и языках
программирования являются квадрат (прямоугольник) и круг
(эллипс).
Остальные геометрические объекты могут быть получены из них с
помощью использования дополнительных параметров или
операций.

8. Базовые 2D формы

• square (x, center = …);
• square ([x, y], center = …);
• circle (r = …, d =…, $fn = … );

9. Базовые 2D формы

scale ([x, y, z]) circle (r = …, d =…, $fn = …);
resize ([x, y, z]) circle (r = …, d=…, $fn= …);
• Значение для оси Z не имеет значения, т.к. фигуры
изображаются в плоскости XOY.
• Ее значение следует указывать равное 1, или не указывать
совсем
scale ([1.5, 0.5]) circle (d = 20);
resize ([30, 10]) circle (d = 20);

10. Базовые 2D формы

Правильный многоугольник, имеющий 3 или более сторон
может быть созданы в среде OpenSCAD с помощью
оператора circle.
circle (r = …, d =…, $fn = …);
При небольших значениях разрешения

11. Примеры базовых 2D форм

12. 2D формы

polygon (points = [ [x0, y0], [x1, y1], ... ], paths = [ [p0, p1,
p2, ...], ...], convexity = N);
polygon (points = [[0, 0], [100, 0], [130, 50], [30, 50]]);
или
polygon (points = [[0, 0], [100, 0], [130, 50], [30, 50]],
paths = [[0, 1, 2, 3]]);

13. 2D формы

Пример

14. 2D формы

Параметр paths может содержать как один, так и
несколько данных (векторов).
Многовекторность создает первичные и вторичные
формы.
Вторичные формы вычитаются из первичной формы.
Вторичные формы могут размещаться полностью или
частично в пределах первичной формы.

15. 2D формы

polygon (points = [ [0,0], [100, 0], [0, 100], [10, 10],
[80, 10], [10, 80] ],
paths = [ [0, 1, 2], [3, 4, 5] ], convexity=10);

16. 2D формы

Пример

17. Поворотная экструзия

Поворотная экструзия закручивает 2D
форму вокруг оси Z, в результате чего
образуется трехмерное тело вращения.
У таких объектов ось Z является осью
симметрии. При этом, полученный на
экране 3D объект может располагаться как
над плоскостью XY, так и продолжаться
вниз - в направлении –Z

18. Поворотная экструзия

Требования к изображению исходного 2D объекта:
• 2D форма должна располагаться по линии нормали к оси
вращения, т.е. находиться в плоскости XY, и не иметь
высоты.
• 2D форма должна быть либо полностью на положительной (1,
4 четверть плоскости XY), или полностью на отрицательной
стороне оси X (2, 3 четверть плоскости XY).
• Если 2D форму пересекает ось Y, то в консольном окне будет
выводиться сообщение об ошибке, а оператор поворотной
экструзии будет игнорироваться.

19. Поворотная экструзия

rotate_extrude (convexity = …, $fn = …)
{ объект};
• convexity - выпуклость - числовой параметр
(рекомендуется значение = 10).
• $fn – разрешение.

20. 2D формы

Задание 1. Смоделировать тор

21. 2D формы

А) Получить на экране
круг

22. 2D формы

Б) сместить объект так,
чтобы форма не
пересекала
ось Y

23. Поворотная экструзия

В) Получить на экране
тор

24. Генератор 2D полигонов

Для работы с полигонами создано несколько простейших
программ для OpenSCAD, позволяющих визуализировать этот
процесс.

25. Генератор 2D полигонов

OpenSCAD polygon builder
можно скачать по ссылке: https://github.com/daid/OpenSCADpolygon-editor .
или запустить:
http://www.play.scratchycad.com/bower_components/OpenSCADpolygon-editor/index.html

26. Генератор 2D полигонов

OpenSCAD polygon builder
Меню
инструментов
Окно путей
соединения точек
Окно кода точек

27. Генератор 2D полигонов

OpenSCAD polygon builder
выделение
вершины
полигона
(подсвечиваются
красным цветом)
и их перемещение
при нажатой
левой кнопки
мыши
Восстановление
прямых линий –
границ полигона
Добавление новых
вершины полигона и
его границ
Искривление прямых линий
– границ полигона на кривой
Безье
Удаление
вершины
полигона
Загрузка
готового файла
для
редактирования
в приложении

28. Генератор 2D полигонов

Пример
получить на экране
3D объект:

29. Генератор 2D полигонов

А) Используя генератор
полигонов
смоделировать 2D
форму:

30. 3D формы

Б) Получить полигон в
OpenSCAD:

31. 3D формы

В) 2D форму
экструдировать в 3D
объект:

32. Экструдирование (выращивание) объектов

33. Линейная экструзия

- это операция моделирования, которая в
качестве входных данных принимает 2D многоугольник и
распространяет его в третьем измерении, создавая 3D форму.
В среде OpenSCAD экструзия всегда выполняется от плоскости
XY (в которой должен находиться исходный 2D объект) на
требуемую высоту, указанную в операторе, вдоль оси Z.
Все предварительные преобразования над 2D объектом
выполняются перед экструзией!
Если исходный объект имеет высоту, то экструзия
применяется к его проекции на плоскости XY

34. Линейная экструзия

linear_extrude (height = …, center = …,
convexity = …, twist = …, slices = ..., $fn = …,
scale = …)
{ объект };
Замечание: в данном операторе следует указывать
имена используемых параметров

35. Линейная экструзия

height – числовой параметр - высота экструзии
объекта. Значение параметра может быть целым,
дробным числом или арифметическим выражением.
center – логический параметр, определяет
позиционирование объекта относительно точки
начала координат. По умолчанию имеет значение
false:
если center = false, то линейный диапазон экструзии по
оси Z имеет значение [0; height];
если center = true, то диапазон экструзии по оси Z
составляет [ height/2; height/2];

36. Линейная экструзия

convexity - выпуклость - числовой параметр
(рекомендуется значение = 10).
twist - поворот фигуры – указывает на сколько
градусов должна повернуться фигура за заданную
высоту подъема. Задается в градусах. Направление
поворота (по часовой стрелке или против) указывается
знаком числа:
«+» - по часовой стрелке,
«-» - против часовой стрелки.

37. Линейная экструзия

slices – числовой параметр - количество слоев.
Параметр определяет плавность экструзии. Чем больше
слоев, тем более сглаженным будет результат.
$fn – разрешение. Может заменять параметр
slices. Если параметр slices не определен, его значение
берется из заданного значения $fn.
scale - скалярная или векторная величина – определяет
изменение формы или размера экструдируемого 2D
объекта с увеличением высоты;

38. Использование параметра height

39. Использование параметра twist

40. Использование параметра twist

41. Использование параметра twist

42. Использование параметра twist

43. Использование параметра twist

44. Использование параметра center

45. Использование параметра slices

46. Использование параметра scale

47. Использование параметра scale

48. Использование параметра scale

Замечание: Если параметр scale является вектором, в результате боковые стенки
могут быть неплоскими. Чтобы избежать асимметрии следует использовать
twist=0 и параметр slices.

49. Параметры модели

№
варианта
Высота Диаметр
болта
(М)
Форма головки и инструмента
Шаг резьбы
(мм)
Количество
заходов
1
50
8
Шестигранная под шестигранный ключ
3
2
2
30
3
Коническая под плоскую отвертку
1
1
3
60
10
Коническая под крестовую отвертку
4
4
4
40
6
Полусфера под плоскую отвертку
2
2
5
35
5
Цилиндрическая под шестигранный ключ
1,5
1
6
70
9
Шестигранная под крестовую отвертку
2
2
7
65
10
Полусфера под крестовую отвертку
5
4
8
45
7
Коническая под шестигранный ключ
2,5
2
9
35
4
Полусфера под шестигранный ключ
1,5
1
10
55
9
Цилиндрическая под крестовую отвертку
3,5
4