Что такое сплайн в автокаде
Перейти к содержимому

Что такое сплайн в автокаде

  • автор:

Что такое сплайн в автокаде

Самоучитель AutoCAD . Сплайны в AutoCAD .

Говоря простым языком, сплайн — это гладкая кривая, которая строится на основе некоторого множества точек. При этом по умолчанию она проходит через все указанные точки. Однако можно указать допуск, в пределах которого сплайну разрешается отклоняться от опорных точек (для обеспечения большей плавности).
В строгой же формулировке сплайн — это кривая NURBS (англ. Non-Uniform Rational Bezier Spline) — неоднородный рациональный сплайн Безье, или просто сплайн Безье. При этом неоднородность заключается в нерегулярном расположении опорных точек линии.

С помощью сплайнов можно вычерчивать красивые фигуры с плавными переходами. Особенно полезно использование сплайнов в дизайнерских работах. Примеры сплайнов представлены на ри сунке ниже.

Примеры сплайнов .

Термин «сплайн» происходит от английского слова spline. Так называется гибкая полоска стали, при помощи которой чертежники проводили через заданные точки плавные кривые. Раньше подобный способ построения плавных обводов различных тел, таких как, например, корпус корабля, кузов автомобиля, был довольно широко распространен в практике машиностроения. Сплайном называли и разметочную веревку, кривизна которой регулировалась подвешенными грузиками . Появление компьютеров позволило перейти от этого механического метода к более эффективному математическому способу задания поверхности обтекаемого тела.

Для построения сплайнов в системе AutoCAD используется команда Spline (Сплайн), которую можно вызвать одним из следующих способов:

1. из строки меню Рисование (Draw) -> Сплайн (Spline);

2. щелчком мыши по кнопке на панели инструментов Рисование (Draw) или на вкладке Главная ленты инструментов;

3. вводом в командную строку: _SpIine (или СПЛАЙН).

Сразу после вызова команды Spline (Сплайн) в командной строке появится запрос:

Specify first point or [Object]:

Первая точка или [Объект]:

После задания первой точки от вас потребуется ввести вторую точку сплайна:

Specify next point:

Следующая точка:

Наиболее часто построение сплайнов осуществляется с помощью мыши, так как при движениях указателя мыши вы сразу будете видеть, к каким изменениям это приведет. Указав вторую точку, вы увидите следующий запрос:

Specify next point or [Close/Fit tolerance] :

Следующая точка или [Замкнуть/Допуск] :

Вы можете либо продолжить построение сплайна, то есть указывать другие точки, либо выбрать одну из опций:

Замкнуть (Close) — последняя точка сплайна будет соединена с его первой точкой. При этом от вас потребуется указать направление
касательной В начальной точке сплайна —Specify tangent:

Допуск (Fit Tolerance) — позволяет указать допустимое отклонение сплайна от заданных точек. По умолчанию допуск равен нулю. Увеличение допуска используется для построения более гладких сплайнов. После указания допуска вы вернетесь в режим дальнейшего построения сплайна.

Если в указанном выше запросе после указания некоторого количества точек сплайна просто нажать «Enter», то построение сплайна завершится и будет активизирована опция Касательная в начальной точке (Start tangent). При этом, перемещая с помощью мыши направление касательной, можно наблюдать, к каким изменениям в форме сплайна это приводит. После того, как вы зададите касательную в начальной точке, вас попросят указать касательную в конечной точке (если у вас незамкнутый сплайн, так как в противном случае начальная и конечная точки совпадают). Если вы согласны с выбранным направлением, то нажмите Enter.

Тот факт, что задание касательных в начальной и конечной точках существенно влияет на форму сплайна, наглядно продемонстрирован на рис. 6.8. Оба сплайна на этом рисунке построены по одним и тем же точкам, но с разными касательными в начальной и конечной точках.

В качестве примера начертите контур подводной лодки с помощью команды Spline (Сплайн). Ведь эта команда как нельзя лучше подходит для вычерчивания обтекаемых форм. Примерный результат показан на рисунке ниже.

Материал этого урока взят из учебника

«AutoCAD 2009 . Официальная русская версия » .

Автор Н. В. Жарков

Прямо Сейчас Подпишитесь На Рассылку!

И Получайте Бесплатные

Обучающие Видео Уроки

По AutoCAD На Ваш E-mail!

Просто Введите Ваши Данные В Форму!

Внимание!

Как активировать рассылку?

Если вы не знаете как правильно активировать рассылку, пройдите по этой ссылке . Там Вы найдёте подробную инструкцию.

P.S. Уважаемый подписчик, если Вы хотите:

  • о чём-то меня спросить или дать полезный совет;
  • предложить урок или интересную статью по теме Autocad ;
  • прислать ваш отзыв или комментарий по видеоурокам;
  • или просто поделиться своим опытом в работе Autocad ,

То Вы всегда можете:

  1. написать мне письмо на E-mail : autocad-profi@yandex.ru
  2. или оставить Ваше сообщение в «гостевой книге»

Итак, Уважаемый подписчик, жду вас на страницах моего сайта autocad-profi.ru .

Желаю вам удачи и успешного изучения программы AutoCAD !

До новых встреч!

Дмитрий Лапин.

Видеокурс по Revit

Архитектурно — строительное проектирование в программе Revit.

AutoCAD обучение

Подпишитесь на бесплатную рассылку : « Эффективная работа в AutoCAD» .

Чертежи и черчение
Рабочий чертёж Требования к чертежу Чертёж детали литья Чертёж детали на станках Чертёж детали гибки Чертёж д. из пластмассы Групповой чертёж Чертежи пружин

Сплайны

Под сплайном в AutoCAD понимается сглаженная кривая, проходящая через заданные пользователем опорные точки (кривая Безье). Для построения сплайна применяется команда Spline или кнопка Spline (Сплайн), расположенная в инструментальной группе Draw (Рисование) вкладки Ноте (Главная).

При отработке команды построения сплайна AutoCAD сначала запрашивает координаты всех точек и только потом – положение касательной (сперва в начальной точке, а затем в конечной). Протокол построения при этом имеет такой вид:

Command: Spline

Specify first point or [Object]:
Specify next point: сОбозначение координат последующей точки>
Specify next point or [Close/Fit tolerance] : сОбозначение координат последующей точки или выбор одного из двух параметров (С или F)>
Specify next point or [Close/Fit tolerance] : сОбозначение координат последующей точки или выбор одного из двух параметров (С или F)> Specify next point or [Close/Fit tolerance] :
с Enter – для завершения ввода узловых точек> Specify start tangent: сОбозначение положения касательной в начальной точке сплайна или ввод Enter для использования параметров по умолчанию>
Specify end tangent: сОбозначение положения касательной в точке конца сплайна или ввод Enter для использования параметров по умолчанию>

Магазин курсов студии Vertex

Параметры команды следующие:

  • Object – позволяет преобразовать полилинию, сглаженную сплайном, в сплайн. Это означает, что перед использованием параметра преобразования полилинии в сплайн ее необходимо предварительно обработать (сгладить) командой Pedit;
  • Close – используется для соединения начальной и конечной точек сплайна. При этом система предлагает задать касательное направление сплайна в начальной точке;
    Fit tolerance – определяет, как близко кривая будет проходить возле узловых точек.

Чем меньше значение параметра Fit tolerance, тем ближе к опорным точкам проходит сплайн. Если же задано значение 0, то сплайн пройдет через эти точки (рис. 5.21).

i_239

Пример 5.10 Построение сплайна

В задании необходимо построить сплайн, приведенный на рис. 5.22 (пунктирная линия), проходящий через 4 узловые точки с параметром Fit tolerance = 50 и направляющей в конечной точке, проходящей через заданную точку. Сплошной линией на рис. 5.22 показан сплайн, имеющий те же характеристики, с тем отличием, что положение направляющей принимается AutoCAD по умолчанию.

Рассмотрим порядок выполнения задания (листинг 5.12).

i_240

  1. Для начала необходимо ввести команду Spline и на первый вопрос системы указать координаты начальной (точка 1) и точки сплайна (70,50).
  2. Затем на второй вопрос следует установить положение второй точки (имеющей координаты 100,100).
  3. После этого вопрос, задающий положение третьей точки, пропускается; вместо координат следует ввести параметр Fit tolerance и в строке Specify fit tolerance задать значение параметра, определяемого в соответствии с рис. 5.22.
  4. На последующие два вопроса нужно указать координаты очередных узловых точек (точка 3: 140,10; точка 4:170,60).
  5. На следующий аналогичный вопрос необходимо нажать Enter для завершения ввода узловых точек.
  6. Затем необходимо определить положение начальной и конечной направляющих – касательное направление сплайна. Первый вопрос, задающий геометрию сплайна в начальной точке, пропускается (нажатие Enter), а на второй следует ввести координаты точки, через которую будет проходить направляющая конечной точки сплайна (точка 5: 190,80).

Построение сплайна с измененной направляющей Command: Spline

Specify first point or [Object]: 70,50 Specify next point: 100,100
Specify next point or [Close/Fit tolerance] : F Specify fit tolerance : 50
Specify next point or [Close/Fit tolerance] :
140,10
Specify next point or [Close/Fit tolerance] :
170,60
Specify next point or [Close/Fit tolerance] : J Specify start tangent: J Specify end tangent: 190,80

Примечание. На вопрос Specify start tangent можно ввести координаты точки – тогда касательная будет проходить через нее и первую узловую точку.

Глава 2. Примитивы

Команда SPLINE (СПЛАЙН) позволяет чертить сплайн — гладкую линию, которая точно проходит через заданные точки или отклоняется от них в рамках допуска и которая может удовлетворять условиям касания в начальной, конечной или обеих точках. Команда, помимо ввода с клавиатуры, может быть вызвана с помощью кнопки панели Draw (Рисование) или пункта Spline (Сплайн) падающего меню Draw (Рисование). Начальный запрос команды: Specify first point or [Object]: (Первая точка или [Объект]:) Если вы указали точку, то выдается запрос: Specify next point: (Следующая точка:)
После ввода второй точки возможно или дальнейшее указание точек, или замыкание линии с помощью опции Close (Замкнуть), или ввод допуска (тогда линия получается более гладкой и может отклоняться от введенных точек на величину заданного допуска):
Specify next point or [Close/Fit tolerance] : (Следующая тонка или [Замкнуть/Допуск] 🙂
Точки могут задаваться и дальше, пока вы не нажмете на клавишу и не перейдете тем самым к запросу начального угла касания:
Specify start tangent: (Касательная в начальной точке:)
Если строится замкнутый сплайн (при выборе опции Close (Замкнуть)), то запрос на касание слегка поменяется:
Specify tangent: (Направление касательной:)
Угол может быть задан числом или с помощью мыши (рис. 2.109).
Если нажать на клавишу , то в начальной точке граничное условие для построения линии не используется.
Если сплайн не замкнутый (т. е. не использована опция Close (Замкнуть)), то после запроса о начальной касательной выдается запрос на указание направления касания в последней точке (рис. 2.110):
Specify end tangent: (Касательная в конечной точке:)

Рис. 2.109. Задание начальной касательной к сплайну

Рис. 2.110. Задание конечной касательной к сплайну

Примеры построенных сплайнов приведены на рис. 2.111.

Рис. 2.111. Построение сплайнов

Если вместо первой точки сплайна выбрать опцию Object (Объект), то система AutoCAD переходит в режим преобразования ранее построенных и сглаженных с помощью опции Spline (Сплайн) двумерных или трехмерных полилиний (см. разд. 3.3 и 9.3) в сплайны и выдает запрос:
Select objects to convert to splines. Select objects: ‘Выберите объекты для преобразования в сплайны. Выберите объекты:)
По окончании выбора объектов (полилиний) они преобразуются из примитива «полилиния» в примитив «сплайн».

Объект Сплайн в Автокад

Существует несколько типов сплайнов, но все они обладают аналогичными свойствами.

  1. Сплайн в AutoCAD разделен на сегменты (подобно полилинии), которые называются «узлами». Если узлы (сегменты) неравномерно распределены вдоль сплайна, то сплайн в Автокад называется неоднородным B-сплайном.
  2. Для придания формы сплайну AutoCAD используются «определяющие точки» и «управляющие вершины». Определяющие точки по умолчанию лежат на линии сплайна, а управляющие вершины — вне ее.
  3. Порядок сплайна Автокад определяет, сколько раз его кривизна может меняться в пределах одного сегмента. Кривая первого порядка — прямая линия. Кривая второго порядка имеет постоянную кривизну (дуга). По умолчанию сплайн в Автокад представляет собой сочетание сегментов кривых полиномов 3-степени (также называемых «кубическими кривыми» — могут иметь одно изменение кривизны на сегмент. Кривые четвертого порядка — два изменения и т.д, вы можете довести его значение до 10.

Примечание
Инструмент Сплайн в Автокад оптимизирован для использования при моделировании поверхностей NURBS.

Команда Сплайн

Отвечает за построение сплайна в AutoCAD команда Сплайн. Вызвать которую можно (начать построение сплайна):

  1. Создать сплайн в Автокад можно из строки меню пункт Рисование — строка Сплайн в раскрывающемся списке две строки с возможностью выбора способов построения: «сплайн Автокад по определяющим точкам» и «сплайн по управляющим вершинам».
  2. Построить сплайн Автокад вы можете из вкладки «Главная» ленты инструментов — в группе инструментов «Рисование» — две кнопки с возможностью выбора способов построения: «сплайн по определяющим точкам» и «сплайн Автокад по управляющим вершинам»;
  3. Нарисовать сплайн также можно из классической панели инструментов «Рисование» — кнопка Автокад Сплайн;
  4. Начертить его вы можете, прописав наименование команды в командной строке «Сплайн».

Вызов команды Сплайн (Spline) из строки меню пункт Рисование (Draw) - строка Сплайн (Spline) в раскрывающемся списке две строки с возможностью выбора способов построения: Сплайн по определяющим точкам (Spline Fit) и Сплайн по управляющим вершинам (Spline

Вызов команды Сплайн (Spline) в Автокад на вкладке Главная (Home) ленты инструментов - в группе Рисование (Draw) - две кнопки с возможностью выбора способов построения: Сплайн по определяющим точкам (Spline Fit) и Сплайн по управляющим вершинам (Spline CV

Вызов команды Автокад Сплайн (Spline) на панели инструментов Рисование (Draw) - кнопка Сплайн (Spline).

Построение сплайна AutoCAD по определяющим точкам

Вызываем в Автокад команду Сплайн из командной строки. В командной строке появится запрос:

Первая точка или [ С пособ/ У злы/ О бъект]:

В командной строке также отображаются текущие настройки сплайна Автокад: «Способ=Определяющие», «Узлы=Хорда». Укажем первую его определяющую точку. По умолчанию отобразится штриховая линия желтого цвета, которая будет следовать от первой определяющей точки до курсора-перекрестия. Программа выдаст запрос:

Следующая точка или [ К асание в начале/ Д опуск]:

Если вы хотите задать касание в начальной точке сплайна Автокад, то выберите опцию Касание в начале, т.к. после указания второй определяющей точки эта опция будет недоступна. Укажем координаты второй определяющей точки сплайна щелчком мыши на чертеже. Программа вычертит часть сплайна в Автокад, а также отобразит штриховую линию желтого цвета, которая будет следовать от второй определяющей точки до курсора-перекрестия. Система отобразит запрос:

Следующая точка или [ К асание в конце/ Д опуск/ О тменить]:

Зададим следующую определяющую точку сплайна. Программа отобразит запрос:

Следующая точка или [ К асание в конце/ Д опуск/ О тменить/ З амкнуть]:

После указания третьей определяющей точки появилась опция Замкнуть, которая замыкает сплайн.

Можете выбрать опцию Допуск, которая позволяет изменить точность обводки определяющих точек сплайном (не распространяется на крайние точки). Значение допуска 0 строит в Автокад сплайновую кривую, которая проходит точно через все опорные точки. Значение допуска больше 0, строит сплайновую кривую, которая проходит поблизости от опорных точек в пределах допуска.

Опция Касание в конце позволяет задать условие касания в конечной точке сплайна.

Для завершения построения сплайна в Автокад нажмите «Enter».

Как построить (сделать) сплайн в Автокад различными математическими способами

Сплайны в AutoCAD строятся математически точно. Построение сплайна по определяющим точкам содержит опцию «Узлы», которая позволяет выбирать математические способы построения сплайна.

Математические способы построения сплайна AutoCAD определяют, как объединяются кривые компонентов между соседними определяющими точками на сплайне.

«Хорда». (Способ определения длины хорды) . Размещение узлов, соединяющих каждую кривую компонента, пропорционально расстояниям между каждой связанной парой определяющих точек.

«Квадратный корень». (Центростремительный способ). Размещение узлов, соединяющих каждую кривую компонента, пропорционально квадратному корню расстояния между каждой связанной парой точек сглаживания. Этот метод обычно создает «более мягкие» кривые.

«Равномерно». (Равнопромежуточный способ). Размещает узлы для каждого компонента кривой на равном расстоянии друг от друга независимо от расстояния между точками сглаживания. Этот способ часто создает кривые, удлиняющие определяющие точки.

Построение сплайна AutoCAD по управляющим вершинам

Вызываем команду Сплайн в Автокад, затем выбираем опцию «Способ — УВ/CV». В командной строке отобразится запрос:

Задайте первую точку или [ С пособ/ П орядок/ О бъект]:

Укажем первую точку сплайна Автокад щелчком мыши на чертеже. По умолчанию отобразится штриховая линия желтого цвета, которая будет тянуться от первой точки до курсора-перекрестия. Система выдаст запрос:

Следующая точка:

То есть нам необходимо указать координаты первой управляющей вершины сплайна Автокад, т.к. первая указанная точка таковой не является. При использовании метода построения сплайна по управляющим вершинам первая и конечная точки сплайна задаются определяющими точками. Зададим управляющую вершину сплайна в Автокад щелчком мыши на чертеже. Как только мы укажем управляющую вершину, отобразится эскиз сплайна, который будет тянуться от первой определяющей точки до курсора-перекрестия. Штриховая линия желтого цвета будет тянуться от управляющей вершины до курсора-перекрестия. Отобразится штриховая линия белого цвета, которая начинается в первой определяющей точке сплайна и проходит через указанную управляющую вершину сплайна до курсора перекрестия. Программа выдаст следующий запрос:

Следующая точка или [ О тменить]:

Укажем следующую управляющую вершину сплайна Автокад щелчком мыши на чертеже. Штриховая линия желтого цвета будет тянуться от последней заданной управляющей вершины сплайна до курсора-перекрестия. Штриховая линия белого цвета будет начинаться в первой определяющей точке сплайна и проходить через указанные управляющие вершины до курсора перекрестия. Эскиз сплайна в Автокад также будет тянуться от первой определяющей точки до курсора перекрестия.

Обратите внимание, как строится сплайн в Автокад по управляющим вершинам (частный случай). Штриховая линия белого цвета, соединяющая управляющие вершины, образует ломаную линию. Сплайн вписан в ломаную линию и проходит через конечные вершины ломаной, а также через средние точки промежуточных звеньев ломаной в случае перегиба сплайна на этих участках.

В командной строке появится запрос:

Следующая точка или [ З амкнуть/ О тменить]:

Укажем конечную определяющую точку сплайна щелчком мыши на чертеже. Для завершения команды Автокад Сплайн нажмите «Enter».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *