AUTOCAD 2006 Module 53 Séquence 1 Les Bases de 3D.

Présentation au sujet: "AUTOCAD 2006 Module 53 Séquence 1 Les Bases de 3D."— Transcription de la présentation:

1 AUTOCAD 2006 Module 53 Séquence 1 Les Bases de 3D

2 OBJECTIFS DU MODULE 53 SEQUENCE 1
Généralités Concepts de base de la modélisation 3D ( Coordonnées, Hauteur, Élévation) Création de coordonnées sphériques Création de coordonnées cylindriques Icône du Système de coordonnées Traitement des arêtes cachées à l’écran Notions de point de vue 3D Notions de S. C. U

3 Les bases du dessin en 3 dimensions
Généralités IL faut prendre des notes chaque fois que c’est nécessaire. Il existe plusieurs façons d’envisager le dessin vectoriel en 3 dimensions. La première méthode consiste à donner des coordonnées X,Y,Z aux points définissant les segments que l’on dessine. Il s’agit alors de dessin 3D filaire (ou fil de fer) d’un intérêt relativement limité puisque tous les éléments dessinés restent visibles quel que soit l’angle de vue (pas de lignes cachées). Ce type de dessin 3D sera cependant utilisé comme procédé de construction pour aboutir au 3D surfacique. Exemple de dessin 3D en mode filaire. Toutes les arêtes restent visibles.

4 La deuxième méthode consiste à construire des surfaces plus ou moins complexes dans l’espace ;
ces surfaces sont considérées comme opaques et permettent donc un traitement des lignes cachées. Il est possible de construire des objets en juxtaposant plusieurs surfaces dans l’espace et d’obtenir ainsi un aspect de volume. Cependant, il ne s’agit pas là de 3D volumique puisqu’il n’est pas possible de traiter les intersections ou les unions entre objets construits à partir de ces surfaces.

5 Enfin le 3D volumique (appelé aussi modeleur3D) permet de dessiner des objets, de traiter les unions et intersections entre objets et d’obtenir un rendu plus proche de la réalité. A partir de ce type de conception, AutoCAD permet d’obtenir des renseignements sur le volume et la masse des objets dessinés.

6 Concepts de base de la modélisation 3D
Coordonnées, Hauteur, Élévation Le dessin d’une entité en trois dimensions (en dessin vectoriel) s’obtient : soit en donnant une valeur sur l’axe Z aux points que l’on saisit soit en donnant une hauteur (ou épaisseur) à une entité dessinée en deux dimensions soit en donnant une valeur d’élévation à cette entité ÉLÉVATION - HAUTEUR Attention : la Hauteur est quelquefois appelée Épaisseur dans certaines commandes d’AutoCAD (en particulier dans l’outil de modification des propriétés).

7 La notion de hauteur s’obtient :
soit avec l’outil Propriétés soit en entrant au clavier la commande Chprop [] puis en sélectionnant l’option Hauteur La notion d’élévation s’obtient : soit avec la commande Déplacer, en indiquant une valeur de déplacement dans la direction Z (par exemple soit en entrant au clavier la commande Changer [] Cette commande, après avoir sélectionné les objets à modifier, donne accès à l’option Propriétés (taper P []) et propose les mêmes modifications de propriétés que l’outil Propriétés avec en plus la notion d’élévation (taper EL [])

8 Attention : la commande Elevation [] modifie la valeur d’élévation par défaut ; si vous modifiez cette valeur toutes les nouvelles entités seront dessinées avec cette nouvelle valeur d’élévation ; il est donc conseillé de la laisser à La plupart des entités de dessin utilisées en 2D peuvent recevoir des coordonnées tridimensionnelles (X,Y,Z). Par contre, la polyligne n’accepte que des coordonnées 2D (X,Y). Il existe une entité spécifique appelée polyligne 3D qui présente quelques différences avec la polyligne 2D. La polyligne 3D est une polyligne tridimensionnelle, composée uniquement de segments de droite. Une polyligne 3D ne pourra pas comporter d’arc et son épaisseur restera nulle. Par contre, comme la polyligne 2D, la polyligne 3D pourra être éditée avec la commande PEDIT et on pourra en modifier les sommets et la transformer en courbe avec l’option SPLINE.

9 Pour dessiner une polyligne 3D, on utilisera :
soit le Menu Déroulant Dessin...Polyligne 3D soit l’outil de la barre d’outils Dessiner (outil déroulant Polyligne) soit la commande 3DPOLY[] entrée au clavier Les questions de la commande 3DPOLY sont les suivantes : Spécifiez le point de départ de la polyligne: Spécifiez l'extrémité de la ligne ou [annUler]: Spécifiez l'extrémité de la ligne ou [Clore/annUler]: La réponse par défaut est la saisie d’un point par une méthode quelconque parmi celles vues précédemment. L’option annUler permet d’effacer le dernier segment dessiné. L’option Clore permet de dessiner un segment de clôture qui se raccordera sur le premier point saisi et de terminer la commande. A défaut de l’option Clore, la commande se termine en validant sans saisie de point.

10 Contrairement à ce que son nom pourrait laisser penser, la Polyligne 3D sera peu utilisée pour obtenir des formes en 3 dimensions. On partira plutôt d’une polyligne 2D à laquelle on affectera une hauteur ou une extrusion. La polyligne 3 D permet d’obtenir, dans l’espace 3 dimensions, uniquement un dessin filaire constitué d’une succession de segments. La saisie de coordonnées tridimensionnelles pour les commandes acceptant des points 3D peut se faire en absolu ou en relatif : X,Y,Z ou @X,Y,Z On pourra également saisir des coordonnées sphériques ou cylindriques.

11 Spécification de coordonnées sphériques :
Spécification de coordonnées cylindriques :

12 L’icône du Système de coordonnées
Cette icône, affichée à l’écran, sera utile pour se repérer plus facilement dans les vues en 3 dimensions. L’affichage de cette icône est géré par la commande ICONESCU entrée au clavier sur la ligne de commande. Cette commande propose les 5 options suivantes : Entrez une option [ACtif/INactif/Tout/Nonorigine/Origine/Propriétés] <ACtif>: Actif: l’icône du système de coordonnées sera affichée à l’écran. Inactif: l’icône du système de coordonnées ne sera pas affichée à l’écran.

13 Tout: les modifications d’affichage de l’icône s’appliqueront dans toutes les fenêtres ; par défaut,
elles ne s’appliquent que dans la fenêtre courante. Nonorigine:l’icône, si elle est active, sera affichée dans le coin inférieur-gauche de la fenêtre graphique, quelle que soit la position de l’origine (0,0,0) du dessin. Origine: force l'icône à apparaître à l'origine (0,0,0) du système de coordonnées en cours. Si l'origine n'est pas à l'écran ou si l'icône ne peut pas être positionnée sur l'origine sans être tronquée au niveau des côtés de la fenêtre, l'icône apparaît dans le coin inférieur gauche de la fenêtre. Un signe plus (+) apparaît à la base de l'icône quand elle est positionnée à l'origine du SCU courant. Propriétés: Donne accès à une fenêtre de dialogue qui permet de sélectionner le style d’icône à afficher Nous présentons dans le tableau ci-après différents aspects possibles de l’icône du Système de Coordonnées Général suivant les options retenues dans la commande Iconescu et suivant l’orientation de la vue.

14 Icône du Système de coordonnées général placée au coin
Icône du Système de coordonnées général lorsqu’elle est placée à l’origine (0,0,0). Icône du Système de coordonnées général placée au coin inférieur - gauche de la fenêtre graphique. Affichage d’une vue en plan Affichage d’une vue 3D (orientation Sud-ouest) Style 2D (utiliser dans les anciennes versions) Style 3D Vue de dessus Vue de dessous

15 Ces choix peuvent également être faits à partir du menu Affichage … Affichage… Icône SCU
en cochant l’une et/ou l’autre options Actif et Origine. L’outil Propriétés , lorsque aucune sélection n’a été faite donne également accès aux réglages de l’affichage de l’icône du SCU. Le réglage le plus courant pour la commande Iconescu est Actif et Nonorigine afin que l’icône soit présente dans le coin inférieur- gauche de l’écran.

16 Traitement des arêtes cachées à l’écran
Par défaut, AutoCAD affiche un dessin en mode filaire ce que signifie que toutes les arêtes, mêmes celles appartenant à des objets situés en arrière-plan derrière d’autres objets, sont représentées à l’écran. Il existe, bien sûr, un mode d’affichage dans lequel ces arêtes, appelées traditionnellement arêtes cachées, ne sont pas représentées. l’affichage devrait être régénéré pour continuer à travailler. Régénérer l’affichage, après une commande Cache, s’obtient : par le menu Affichage… Régénérer par la commande regen [] ou tout simplement rg [] entrée au clavier Depuis la version 2000 est apparue une nouvelle commande Mode ombre (ou Shademode) accessible : par le menu Affichage… Ombrage… par la commande Mode ombre [] entrée au clavier

17 Filaire 2D Affiche les objets en utilisant des lignes et des courbes pour représenter les contours. Les types de ligne et les épaisseurs de ligne restent visibles (si elles ont été utilisées dans le dessin). Filaire 3D Affiche les objets en utilisant des lignes et des courbes pour représenter les contours. Affiche une icône SCU 3D ombrée, indiquant en plus la direction de l’axe Z. Les éventuels types de ligne et épaisseurs de ligne utilisés ne sont plus visibles. Caché Affiche les objets à l'aide d'une représentation filaire 3D et masque les lignes correspondant aux faces arrières. Ces différents modes d’affichage ont été regroupés sur la barre d’outils Ombrage. Vous devez donc maintenant disposer sur votre écran de la barre d’outils ci-dessous : Nouvelle commande Ombrage Cache. Reste actif tant que l’on ne redemande pas un mode filaire 2D ou 3D. Mode filaire 2D. Les types de lignes particuliers et les épaisseurs de ligne sont toujours affichés. Mode filaire 3D Les types de lignes particuliers et les épaisseurs de ligne ne sont pas affichés

18 Notions de Point de vue 3D
L’écran affiche jusqu’à présent une vue de dessus de votre dessin. Vous allez maintenant utiliser la commande Pointvue pour afficher d’autres vues. Dans un premier temps vous allez utiliser les vues prédéfinies d’AutoCAD ; ultérieurement vous pourrez définir vos propres angles de vue. Ces vues prédéfinies sont accessibles : soit par le menu Affichage…. Point de vue 3D ... soit par l’un des outils proposés dans l’icône déroulante Point de vue de la barre d’outils standard Notions de Point de vue 3D

19 Exemple à faire Réalisez ces dessins en 2D avec des cotes arbitraires
Et avec un SCU Général Après passez à la vue Isométrique sud-ouest Donnez pour le cercle H= 40 rectangle El= 10 H= 20 hexagone El= 15 H= 30 Pour l’élévation de l’hexagone et du rectangle il faut taper: Changer au clavier P ( Propriétés) E ( Élévation)

20 Exemple à faire dessiner un rectangle de 100 x 50 avec à l’intérieur
deux cercles alignés de rayon 10 et un axe vertical Vous devez obtenir la figure ci-contre. Avec la commande Modifier propriétés attribuer : une hauteur (épaisseur) de 30 au rectangle une hauteur de 50 au cercle de gauche une hauteur de 25 au cercle de droite ainsi qu’une élévation de 40 (valeur sur l’axe Z) une élévation de 30 au trait d’axe Enregistrez votre dessin

21 Dessus Face Arrière Droite
Cette commande (Point de vue 3D) propose un choix de 10 points de vue prédéfinis. Vous pouvez les essayer tour à tour (pour l'exemple). Dessus Face Arrière Droite

22 isométrique Nord-Ouest
isométrique Nord-Est isométrique Sud-Ouest isométrique Sud-est Dans les 2 vues ci-dessus le traitement des lignes cachées a été effectué avec : Affichage…Cacher Dans les 2 vues ci-dessus le traitement des lignes cachées a été effectué avec l’outil

23 En observant les résultats obtenus sur ces vues on peut constater que :
avec l’outil (Cache), lorsque les cercles ont une hauteur ils deviennent des cylindres (et non des tuyaux creux) et les disques des extrémités constituent des masques pour les arêtes qui se trouvent en arrière-plan ; le type de ligne axes reste visible avec l’outil (Ombrage caché), les cercles ayant une hauteur sont des cylindres creux et le type de ligne axes n’est plus visible ; avec ce type d’affichage, les contours de certains objets (cercles, textes, …) paraissent quelquefois estompés … Par contre, les polylignes et les lignes auxquelles on donne de la hauteur ne constituent des masques que sur les parties verticales. La boîte que vous avez dessinée en donnant une hauteur à la polyligne n’a ni couvercle ni fond.

24 Pour pouvoir fermer cette boîte, il faudra venir dessiner une 3Dface qui s’accrochera sur les quatre points supérieurs de la polyligne et si nécessaire copier cette 3Dface à la partie inférieure. La 3Dface s’obtient : soit par le menu Dessin …..Surfaces... Face 3D soit en cliquant sur l’outil de la barre d’outils surfaces soit en entrant 3dface[] sur la ligne de commande. Vous pouvez utiliser cette commande 3Dface pour l’exemple suivant.

25 En ce qui concerne l’aspect et la position de l’icône du système de coordonnées, ces paramètres dépendent des choix faits dans la commande Iconescu . Nous vous recommandons pour le travail en 3D d’adopter les paramètres suivants : Dans l’outil Propriétés lorsque aucun objet n’est sélectionné : soit par le menu Affichage…. Affichage… IcôneSCU Propriétés Soit par la commande Iconescu …Propriétés :

26 De même, afin de garder une indépendance entre le SCU et la VUE, il est nécessaire de modifier une option par défaut qui bascule automatiquement le SCU lorsqu’on se place dans une vue orthogonale (dessus- dessous –avant - arrière- gauche- droite). Cette option est présente dans la commande Vue : entrer vue[] sur la ligne de commande ou cliquer sur l’icône de la barre d’outils Vue Décocher cette option pour que le changement de SCU ne soit plus automatique. S’agissant d’un paramètre par défaut, cette option devra être modifiée à chaque nouveau dessin ou être enregistrée dans votre dessin- gabarit.

27 Notions de S. C. U. présente dans la barre d’outils standard.
Pour dessiner des entités 2D (cercles, arc, polyligne, textes, hachures cotation, ...) dans un plan différent du plan XY défini dans le SYSTÈME DE COORDONNÉES GÉNÉRAL (SCG), il sera nécessaire de déplacer le repère de coordonnées qui deviendra alors un SCU : SYSTÈME DE COORDONNÉES UTILISATEUR. Dans un premier temps, vous allez apprendre à définir des SCU perpendiculaires au SCG à l’aide de la commande SCU prédéfinis. Le choix des SCU prédéfinis s’obtient : soit par le menu Outils … SCU orthogonal… SCU Prédéfinis... soit en cliquant sur l’outil placé sur l’icône déroulante présente dans la barre d’outils standard.

28 Cette commande donne accès à la fenêtre de dialogue qui comporte les 3 onglets ci-dessous :
La fenêtre de cet onglet permet de définir courant : le Système de Coordonnées Général le dernier Système de Coordonnées Utilisateur défini un SCU précédemment défini et nommé. Le changement de système de coordonnées s’effectue par un double-clic sur celui sélectionné ou en cliquant sur ce bouton après avoir pointé le SCU souhaité La fenêtre de cet onglet permet de définir courant un SCU orthogonal par rapport au Système de Coordonnées Général. Le changement de système de coordonnées s’effectue par un double-clic sur celui sélectionné ou en cliquant sur ce bouton après avoir pointé le SCU souhaité.

29 On retrouve dans cet onglet les paramètres d’affichage de l’icône du SCU présentés au début de cette séquence. Il n’est pas nécessaire de cocher cette option si on souhaite garder l’indépendance de la VUE par rapport au SCU ; en effet, lorsque cette option est cochée, AutoCAD affiche automatiquement une vue en plan dans le SCU courant dès que vous modifiez celui-ci, ce qui n’est pas souhaitable.

30 Exemple : la vue du cube présentée ci-contre est définie depuis un point de vue sud-est en vue de dessus et pour dessiner les 3 cercles et écrire le nom des 3 faces, on aura recours à 3 Systèmes de Coordonnées différents : SCG pour la face dessus SCU orthogonal avant pour la face avant SCU orthogonal droite pour le côté droit. Dans un même point de vue, on utilisera donc ici 3 SCU différents.

31 Hauteur - Élévation – Face 3D Point de vue 3D - SCU
On va faire le même Exemple du cube Cet exemple vous amènera à mettre en œuvre les notions de Hauteur, Élévation, Vue et SCU présentées dans cette séquence. Il doit vous permettre également de bien différencier la VUE et le SCU. Ces 2 notions, bien qu’étroitement liées ne doivent pas être confondues. On pourrait résumer ce qui les différencie par la phrase suivante : La VUE nous permet de voir un objet depuis un certain point de vue, Le SCU représente l’équerre dont on se sers pour travailler sur cet objet. Et pour travailler avec précision sur un objet, il faut choisir un point de vue pertinent.

32 Dans votre nouveau dessin :
vérifier les options Iconescu et Vue dessiner un carré de 100 de côté (du point 100,100 au point 200,200) donner à cette polyligne une hauteur (épaisseur) de 100 se placer dans une vue isométrique Sud-est dessiner une Face 3D accrochée aux quatre coins du carré dans le plan XY dessiner une deuxième 3Dface sur la partie supérieure ou copier la précédente à une élévation de dans la direction de l’axe Z (deuxième point Vous devez alors obtenir un cube et l’application de la commande cache doit faire disparaître les arêtes situées à l’arrière-plan. À ce stade, votre dessin doit comporter 3 objets : 1 polyligne et 2 Faces 3D. Regardez votre cube sous différents Points de vue afin de vérifier le bon accrochage des Faces 3D.

33 Vous allez maintenant dessiner sur chaque face un cercle et y inscrire le nom de la face.
Les cercles sont de rayons 18 (AVANT) 20 (DROIT) et 25 (DESSUS) les textes de hauteur 5. Pour cela vous allez devoir, en vous replaçant dans la vue initiale (Isométrique Sud-Est) utiliser un Système de Coordonnées propre à chaque face. Procédure détaillée pour la face avant : dans la fenêtre de dialogue SCU accessible par l’outil , sélectionner le SCU AVANT. L’icône du SCU doit alors se présenter avec les directions X et Y parallèles aux arêtes de la face avant du cube. dessiner une diagonale de la face avant pour accrocher le cercle dessiner le cercle en accrochant son centre au milieu de la diagonale mettre en place le texte (FACE AVANT) en le justifiant par son milieu sur le centre du cercle. (*) (*) on pourra éviter de dessiner la diagonale en utilisant, pour l’insertion du texte, l’accrochage accessible dans le menu contextuel d’accrochage (touche [] du clavier + bouton droit de la souris).

34 Procéder de la même façon pour le côté gauche.
Pour la face inférieure du cube, le dessin du cercle et la mise en place du texte pourront se faire à partir du SCG, puisqu’on se trouve alors dans un plan parallèle au plan XY du SCG. Il sera toutefois nécessaire de construire une diagonale. N’oubliez pas de regarder votre cube dans d’autres points de vue ; en visualisation 3D, on peut être souvent victime d’illusions d’optique.

35 Quelques recommandations avant de terminer cette séquence :
Comme cela a été évoqué dans cette séquence, il est préférable de garder l’indépendance entre le SCU et le Point de Vue (même si il existe une certaine relation entre ces deux notions). Le Point de Vue permet de visualiser un objet sous un certain angle ; Le SCU permet à l’utilisateur de dessiner des entités 2D (polyligne, texte, hachures, cotes, …) dans des plans quelconques ( autres que le SCG ). Il est évident que pour travailler correctement dans un SCU, on aura besoin de se placer dans un point de vue intéressant, qui permette de visualiser correctement les éléments dessinés. Par contre, à partir d’un point de vue unique, on pourra définir différents SCU pour travailler dans différents plans. Il n’est donc pas nécessaire qu’AutoCAD définisse automatiquement un SCU lorsque l’on change de point de vue. De même, on ne souhaite pas qu’AutoCAD bascule automatiquement en vue plane lorsqu’on définit un nouveau SCU.

36 Pour garder cette indépendance entre SCU et VUE, il sera nécessaire, dans chaque dessin
(ou dans le dessin-gabarit) de vérifier que les 2 cases des fenêtres de dialogue présentées ci-dessous sont bien décochées : Outils… Scu existants… Affichage… Vues existantes… Variable UCSFOLLOW = 0 Variable UCSORTHO = 0

37 Vue SCU Surfaces Ombrage
Bien sûr, cela aura pour conséquence que l’utilisateur devra se préoccuper du SCU et du Point de Vue. Pour continuer votre travail en 3D, nous vous conseillons d’aménager votre écran avec les barres d’outils adaptées pour ce type de travail. En plus des 4 barres d’outils habituelles, il peut être intéressant d’amener sur votre écran les barres d’outils suivantes : Vue SCU Surfaces Ombrage