AUTOCAD 2006 Module 53 Séquence 3 3D SURFACIQUE

OBJECTIFS DU MODULE 53 SEQUENCE 3 Les objets surfaciques 3D 3D Maille P Maille Surface Gauche Surface de Révolution Surface Réglée Surface Extrudée Notions complémentaires de SCU Commandes de construction spécifiques au dessin 3D Rotation 3D Miroir 3D Réseau 3D

Dessin des objets surfaciques en 3 dimensions Les objets surfaciques 3D L’entité de base du dessin surfacique 3D est la FACE 3D. Cette seule commande pourrait suffire à dessiner toutes les formes voulues à condition de les décomposer en autant de Faces 3D que nécessaire. AutoCAD propose deux autres commandes basiques 3DMAILLE et PMAILLE qui permettent de mettre en place un maillage tridimensionnel : 3DMAILLE crée une surface maillée à structure non imposée. Une surface maillée est définie par une matrice, dont la taille est déterminée par deux valeurs M et N. M x N est égal au nombre de sommets dont les coordonnées devront être spécifiées.

Pour obtenir cette commande: Pour obtenir cette commande: - soit par le menu Dessin… Surfaces… Surfaces 3D - soit par la barre d’outils Surfaces - soit en entrant la commande 3Dmaille[] sur la ligne de commande Entrer une valeur de maillage En M et N

Exemple de surface 3D dessinée avec la commande 3DMAILLE en spécifiant une matrice de 5 x 7 et en donnant la position X,Y,Z des 35 sommets. Un lissage est possible sur ce type de maillage (comme sur une polyligne) afin d’obtenir des formes courbes.

PMAILLE crée une polyface maillée tridimensionnelle sommet par sommet PMAILLE crée une polyface maillée tridimensionnelle sommet par sommet. Le maillage d'une polyface est similaire au maillage 3D. Chaque maille est construite sommet par sommet, ce qui permet de créer plusieurs types de formes. Pour définir le maillage d'une polyface, il suffit de spécifier chaque sommet puis d'associer les sommets aux faces du maillage. Cependant, l’utilisation de ces deux commandes est assez complexe et, comme il est dit dans l’Aide en ligne d’AutoCAD, plutôt réservée aux programmeurs d’applications. L’utilisateur courant aura recours au objets surfaciques 3D prédéfinis. Ceux-ci sont de deux types:

les surfaces proprement dites qui sont au nombre de 5 la maille la surface réglée la surface extrudée la surface gauche la surface de révolution les pseudo-volumes qui sont en fait des assemblages de surfaces maillées, au nombre de 8  la boîte * la pyramide * le biseau le cône * la sphère * le dôme * la cuvette * le tore

Ceux-ci sont accessibles : soit par le menu Dessin… Surfaces… Surfaces 3D soit par la barre d’outils Surfaces soit en entrant la commande 3D[] sur la ligne de commande

Pour l’utilisation des surfaces maillées : Ceux-ci sont accessibles : soit par le menu Dessin… Surfaces… Choisir entre : - Surface de révolution - Surface extrudée - Surface réglée - Surface gauche soit par la barre d’outils Surfaces

REMARQUE IMPORTANTE Dans tous les cas, avant de faire les surfaces réglée, extrudée, gauche, et révolution. La densité du maillage doit être définie par deux variables surftab1 et surftab2 entrer au clavier( qui donne une valeur 6 par défaut , et qu’on peut changer chaque fois qu’on veut obtenir un bon résultat. Ceci on le voit dés qu’ on passe en mode OMBRAGE , plus on donne une valeur supérieure à 6 plus notre dessin en 3D surfacique et bon).

Surface de Révolution Cette surface maillée se construit à partir d’une courbe- profil (cercle ou polyligne) et d’un axe de révolution, en précisant les angles de départ et d’arrivée. RESULTAT

Surface Gauche RESULTAT Cette surface maillée se construit à partir de quatre arêtes (lignes ou arcs faites avec 4 segments indépendants ou alors il faut décomposer la polyligne) jointives. NB: il faut créer un calque épure avec une couleur ou on dessine et un autre surface avec une autre couleur différente pour faire les surfaces réglée, extrudée, gauche, et révolution.

Surface Réglée va générer une surface joignant 2 contours non situé dans le même plan. Rappel: Ne pas oublier de définir les deux variables surftab1 et surftab2, avant de commencer les surfaces.

Surface Extrudée Cette surface maillée se construit à partir d’une courbe- profil (cercle ou polyligne) et d’une droite de construction ( chemin) pour donner la direction de l ’extrusion. Dans ce genre de construction, la difficulté principale réside dans le dessin préalable des lignes ou arcs sur lesquels viendront s’appuyer les surfaces maillées. Cela nécessite une bonne connaissance de la manipulation des SCU.

Notions complémentaires de SCU Jusqu’à présent, ces SCU étaient toujours perpendiculaires ou parallèles au SCG. La commande SCU (ou l’outil déroulant SCU) propose différentes options qui permettent d’orienter le SCU dans n’importe quelle position souhaitée. La commande SCU [] entrée au clavier affiche le menu d’options suivant : [Nouveau/Déplacer/orThogonal/Préc/Restaurer/Sauver/Effacer/Appliquer/?/Général] <Général>: L’option Nouveau donne accès à un sous-menu proposant les choix suivants : [AxeZ/3point/OBJet/Face/Vue/X/Y/Z] <0,0,0>: Ces mêmes options peuvent être obtenues par l’intermédiaire du menu Outils… ou en cliquant sur un des outils de la barre d’outils SCU. complétée par la barre d’outils SCU II

Pour obtenir un Nouveau SCU Pour obtenir un SCU Orthogonal

Origine Définit un nouveau SCU en décalant l'origine du SCU courant, sans modifier la direction de ses axes X, Y et Z. Cliquez sur le menu Outils …Nouveau SCU… Origine Spécifiez la nouvelle origine <0,0,0>: spécifiez un point Spécifie une nouvelle origine par rapport à l'origine du SCU courant. Si vous ne spécifiez pas une coordonnée Z pour l'origine, cette option utilise l'élévation en cours. Origine à (0,0,0) Nouveau Origine à (0,0,10)

Déplacer Redéfinit un SCU en déplaçant l'origine ou en changeant la profondeur Z du SCU courant, en conservant l'orientation de son plan XY. Changer la profondeur Z déplace le SCU le long de son axe Z dans une direction positive ou négative par rapport à l'origine courante. Commande: SCU [] Entrez un option [Nouv,dépl, orth…]: d Spécifiez une nouvelle origine ou [profondeur Z] <0,0,0>: Z[] Spécifiez profondeur Z<0>: entrer une valeur(exemple 5) Origine (0,0,0)

Axe Z 3points Définit un SCU avec un axe des Z positif spécifique. Spécifiez la nouvelle origine <0,0,0>: spécifiez un point Spécifiez un point dans la zone positive de l'axe Z <0.0000,0.0000,1.0000>: spécifiez un point Spécifiez une nouvelle origine et un point sur le nouvel axe des Z positif. L'option ZAxe incline le plan XY. 3points Spécifie la nouvelle origine du SCU et la direction de ses axes X et Y positifs. L'axe des Z suit par application de la règle de la main droite. Spécifiez la nouvelle origine <0,0,0>: spécifiez un point Spécifiez un point dans la zone positive de l'axe X <1.0000,0.0000,0.0000>: spécifiez un point Spécifiez un point dans la zone positive de l'axe Y du plan XY SCU <0.0000,1.0000,0.0000>: spécifiez un point Le premier point spécifie l'origine du nouveau SCU. Le second point définit l'axe des X positif. Le troisième point définit l'axe des Y positif. Le troisième point peut se trouver n'importe où sur la partie Y du plan XY du nouveau SCU.

Objet Resultat Définit un nouveau système de coordonnées en fonction de l'objet sélectionné. Le nouveau SCU a la même direction d'extrusion (axe des Z positif) que celle de l'objet sélectionné. Choix d'objet correspondant au SCU: sélectionnez un objet Les objets suivants ne peuvent pas être utilisés : solide 3D, polyligne 3D, maille 3D, fenêtre, multiligne,région, spline, ellipse, demi-droite, droite, ligne de repère et texte multiple. Pour des objets autres que les faces 3D, le plan XY du nouveau SCU est parallèle au plan XY en cours quand l'objet a été dessiné. Néanmoins, une rotation différente peut être appliquée aux axes X et Y. Resultat

Vue Établit un nouveau système de coordonnées avec le plan XY perpendiculaire à votre direction de visualisation (parallèle à votre écran). L'origine du SCU reste inchangée. X,Y ou Z Fait pivoter le SCU courant autour d'un axe spécifié. Spécifiez l’angle de rotation autour de l'axe n <90>: spécifiez un angle Dans le message, n est X, Y ou Z. Entrez un angle positif ou négatif pour faire pivoter le SCU. AutoCAD utilise la règle de la main droite pour déterminer la direction de rotation positive autour de l'axe. (Pour comprendre le sens de rotation positive autour d’un axe, il suffit d’appliquer la règle de la main droite, Vous pouvez définir tout SCU en spécifiant une origine et une ou plusieurs rotations autour des axes X, Y ou Z. Les SCU prédéfinis peuvent être également obtenus par des rotations de 90° autour des axes X,Y ou Z. Exemples : en partant du SCG : le SCU avant est obtenu par une rotation de 90° autour de l’axe X. le SCU droit est obtenu par une rotation de 90° autour de l’axe X suivie d’une rotation de 90° autour de l’axe Y.

Précèdent Rétablit le SCU précédent. AutoCAD enregistre les 10 derniers systèmes de coordonnées créés. En répétant l'option Préc, vous revenez à ces systèmes. Restaurer Rétablit un SCU enregistré pour qu'il devienne le SCU courant. En rétablissant un SCU enregistré, vous ne rétablissez pas la direction de visualisation en cours au moment de l'enregistrement du SCU. ? / Nom du SCU à restaurer: entrez ? ou un nom Pour rétablir un SCU enregistré, entrez un nom valable. Entrez ? pour visualiser la liste des noms de SCU. AutoCAD affiche le message suivant : Liste des SCU <*>: [] pour connaître la liste des SCU nommés

Sauver Enregistre le SCU courant sous un nom spécifié. Le nom peut comporter jusqu'à 31 caractères (lettres, chiffres et caractères spéciaux ($), trait d'union(-) et tiret (_)). L'option Sauver convertit tous les noms de SCU en majuscules. ? / Nom du SCU: entrez ? ou un nom AutoCAD enregistre le SCU courant sous le nom spécifié. Entrez ? pour lister les noms de SCU définis actuellement. AutoCAD affiche le message suivant : Liste des SCU <*>:[] pour connaître la liste des SCU déjà nommés Effacer Efface le SCU spécifié de la liste des systèmes de coordonnées enregistrés. Noms des SCU à effacer <aucun>: entrez une liste de noms AutoCAD efface le SCU désigné.

Général Aligne le Système de Coordonnées Utilisateur (SCU) en cours sur le Système de coordonnées général qui est à la base de tous les systèmes de coordonnées utilisateur et ne peut pas être redéfini. Les options Restaurer, Sauver et Effacer peuvent également être obtenues à l’aide de la fenêtre de dialogue SCU, en pointant l’onglet . Cette fenêtre de dialogue est accessible : soit par le menu Outils SCU existant... soit par l’outil (SCU existant). soit par la commande DDSCU [] saisie au clavier En pointant un SCU dans la liste et en cliquant sur le bouton droit de la souris, on obtient un menu qui permet de nommer, supprimer ou définir courant un SCU particulier.

Par ailleurs, la barre d’outils SCUII propose un outil déroulant qui permet de sélectionner un SCU nommé ou un SCU orthogonal ou de revenir au SCG par un simple pointage dans la liste. Cet outil n’est disponible que lorsque la barre d’outils SCUII est disposée horizontalement. On peut obtenir la barre d’outil par: - Clic de droit de la souris à coté de n’importe quelle barre d’outil - Cliquez sur ACAD Vous cliquez sur SCUII

Nous rappelons et complétons ci-dessous les informations données dans la séquence précédente sur l’affichage de l’icône du Système de coordonnées (Général ou Utilisateur). Icônes du Système de Coordonnées Général Icône d’un Système de Coordonnées défini par l’Utilisateur Lorsque cette option est retenue (Icônescu… Propriétés) La présence du signe + sur l’icône indique que celle-ci est placée à l’origine (0,0,0) du système courant. Lorsque le carré inférieur n’est pas dessiné, la vue part depuis le dessous du SCU (dans la zone négative de l’axe Z). Cette icône indique que la vue courante est en perspective conique. Dans ce cas,les commandes Zoom et Pan habituelles ne sont pas utilisables.

Icônes du Système de Coordonnées Général Icône d’un Système de Coordonnées défini par l’Utilisateur Lorsque cette option est retenue (Icônescu… Propriétés) Lorsque l’axe Z est en trait discontinu, la direction de la vue vient par le dessous du plan XY. La présence de la croix à la base de l’icône indique que celle-ci est placée à l’origine du Système de coordonnées. Cette icône indique que la vue courante est en perspective conique.

Icône spécifique en mode d’affichage Ombrage 3D, pour un système de coordonnées Général ou Utilisateur. Par ailleurs, rappelons que l’affichage de l’icône du système de coordonnées est géré par la commande ICONESCU. Cette commande est également accessible par le menu Affichage… On peut aussi gérer l’affichage de l’icône à l’aide de l’outil Propriétés (lorsque aucune sélection n’est active) 

Commandes de construction spécifiques au dessin 3D Certaines commandes de construction spécifiques au dessin en 3 dimensions existent dans AutoCAD. Nous en faisons ici une présentation. Ces commande sont accessibles: soit par le menu Modification… Opérations 3D soit en entrant la commande au clavier

Rotation 3D La rotation 2D s’effectuait autour d’un point ; la rotation 3D s’effectue autour d’un axe. Celui-ci peut être défini : par 2 points quelconques // à un axe (X, Y ou Z) et passant par un point aligné avec un objet existant (ligne, arc, polyligne 2D) Cette commande présente quelques difficultés lors de son utilisation lorsqu’on ne connaît pas précisément l’angle de rotation et qu’on doit le définir avec l’option Référence. Il semble alors plus simple de définir un scu dans le plan de la rotation, ce qui permet d’utiliser la rotation 2D et dans ce cas la définition de l’angle par référence est facilitée.

Exemple par 2 points quelconques 1

Exemple par Axe X Rotation du Rectangle avec le même point (0,0,0) Avec un angle de 30° Sur l’axe X NB: même chose pour les axes Y et Z Rectangle en 3D (0,0,0) Avec un angle de 0°

Rotation en 3D du rectangle Choix des objets: cliquez sur le rectangle Tapez O pour objet Sélectionnez la ligne (objet) Avec un angle de 60° Par rapport à l’ objet ( ligne) Exemple par Objet Rectangle en 3D (0,0,0) Avec un angle de 0° Et une ligne (objet)

Miroir 3D 3 2 1 Miroir en 3D du rectangle Le miroir 2D s’effectuait par un axe de symétrie ; le miroir 3D utilise un plan de symétrie. Celui-ci peut être défini : par 3 points quelconques // à un plan prédéfini (XY, YZ ou XZ) et passant par un point sur un objet planaire (cercle, arc, polyligne 2d) Miroir en 3D du rectangle Choix des objets: cliquez sur le rectangle 3 2 1

Exemple de la commande miroir 3D Par rapport à un objet (cercle) Exemple de la commande miroir 3D Par rapport à l’axe Z

Réseau rectangulaire 3D Le réseau rectangulaire 2D mettait en place les objets sélectionnés suivant un nombre déterminé de rangées et de colonnes ; dans le réseau rectangulaire 3D, on aura la possibilité de définir en plus un nombre de niveaux et une distance entre les niveaux. Exemple de la commande Réseau 3D rectangulaire On a dessiné un polygone Modification…Opération 3D…Réseau 3D

Réseau polaire 3D Le réseau polaire 2D se construisait autour d’un point centre. Le réseau polaire 3D se construit autour d’un axe défini par deux points. L’ensemble obtenu ne sera donc pas obligatoirement // au SCU, suivant l’orientation de l’axe. Par contre, ce réseau ne se construit que sur un niveau à la fois. Le même résultat pourra être obtenu avec la commande réseau polaire 2D en définissant au préalable un SCU // au plan du réseau. ligne qu’on a dessinée Sur l’axe Z Résultat cylindre Choisir l’angle voulu

1 2 3 4 5 6 8 Enregistrer son travail (procédure valable pour les travaux d’entraînement et le TP de validation) Procédure comme suit: 1- cliquer sur « fichier » de Autocad 2- cliquer sur « enregistrer sous » 3- élargir la sélection avec le petit triangle 4- Cliquer sur Bureau 5- double cliquer sur votre lieu de stockage pour : les utilisateurs de afpa001 à afpa025 = Stock_Group01 les utilisateurs de afpa026 à afpa050 = Stock_Group02 les utilisateurs de afpa051 à afpa075 = Stock_Group03 6 – Double cliquer sur le dossier de votre compte (ex : afpa0xx ) 7 – Éventuellement positionnez vous dans l’un de vos sous dossiers de travail en double cliquant sur celui-ci ( ex : Module_02 ) 8 – taper un nom de votre chef d’œuvre ( sic ). ( Ex : M2_TP1 ) 1 2 3 4 5 6 8

Rappel : Afin de vous permettre de mener à bien le TP, nous vous rappelons que vous pouvez utiliser les outils d’aide mis à votre disposition : 1- Par l’aide d’AutoCAD (?) 2- Par vos notes personnelles, des modules précédents On aura cette boite de dialogue à manipuler Exemple:tapez le mot cercle puis cliquez sur Rechercher cliquez sur le Titre qu’on souhaite

Valider vos acquis par le TP1 Malgré ce support de cours, la prise de notes personnelles est essentielle. Valider vos acquis par le TP1 Après l’étude de cette séquence et les manipulations d’entraînement effectuées sur AutoCAD2006, il vous faut valider vos nouveaux acquis en réalisant les TP. Cliquez sur le bouton orange pour obtenir les TP et le travail demandé Votre TP terminé, faites le vérifier par le formateur. CLIQUEZ ICI