Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение города Москвы "Школа № 000"
Тема проекта:
3D модели в системе автоматизированного проектирования и черчения AutoCAD
Выполнил:
ученик 8 Д класса
Берсенев Н. Д.
Руководитель:
учитель математики
2017
Содержание:
1. Аннотация…………………..………………………….…….……………3
2. Введение………………………………………………………….………..3
3. Описание программы AutoCAD…………………………………………4
4. Создание 3D моделей……………………………………………………..8
5. Практическое применение 3D – моделирования………………………14
6. Результаты…………………………………………………………...……15
7. Список использованных источников……………………………………15
Анотация:
Изучение 3D технологий обусловлено практически повсеместным использованием трехмерной графики в различных сферах деятельности, знание которой становится все более значимым для полноценного развития личности. Трехмерные модели – это обязательный элемент проектирования современных транспортных средств, интерьеров, архитектурных моделей и т. д. Использование 3D (трёхмерных) моделей реальных предметов – это важное средство для передачи информации, которое может существенно повысить эффективность обучения. Именно это обуславливает актуальность изучения трёхмерной графики и процесса 3D моделирования и печати.
Введение
Цель: Разработка 3D моделей в автоматизированной системе проектирования и черчения AutoCAD с последующей печатью на 3D принтере.
Задачи:
1. Познакомиться с интерфейсом программы AutoCAD и ее возможностями.
2. Создать 3D модели.
3. Рассмотреть область практического применения 3D моделей.
Критерии результативности:
В проекте должны быть описаны:
- возможности системы AutoCAD
- области практического применения моделей, созданных в AutoCAD
- алгоритмы создания 3D моделей.
План работы над проектом:
1. Познакомиться с интерфейсом программы AutoCAD и ее возможностями.
2. Научиться строить чертежи в 2D пространстве.
3. Рассмотреть способы создания 3D моделей.
4. Разработать собственные 3D модели.
5. Напечатать 3D модель на 3D принтере
6. Рассмотреть область практического применения 3D моделей.
Необходимые ресурсы:
- программа AutoCAD
- видео-уроки по 3D моделированию
- 3D принтер
Программа " AutoCad " – что это такое?
" AutoCad " – это незаменимое ПО для любого инженера-конструктора, дизайнера или человека, занимающегося 3D-моделированием чего угодно: от простых прямоугольных конструкций до сложных медицинских приборов.
В системе AutoCad можно строить чертежи в 2D-пространстве и 3D-пространстве. 3D-моделирование – один из самых востребованных навыков технических специалистов в таких сферах как строительство и архитектура, машиностроение, геология и геодезия, сети инженерно-технологического обеспечения и других.
Примеры работ в 2D-пространстве:
Примеры работ в 3D-пространстве:
AutoCAD имеет широкий спектр возможностей, позволяющих обеспечить визуальное представление модели такой, какой она будет после ее создания.
В AutoCAD 3D модели могут быть трех разных типов: твердотельные тела, объекты-сети, поверхности.
Твердые тела
В Автокаде преимущество отдается именно твердотельному моделированию. Это такие объемные тела, которые обладают свойствами, присущие обычным объектам в нашей жизни: массой, центром тяжести и т. д. 
Используя логические операции, такие как объединение, вычитание и пересечение, можно создавать твердотельные объекты различной сложности.
Объекты-сети
Данный вид трехмерных моделей использует многоугольное представление. Основными элементами объектов-сетей являются вершины, ребра и грани.
Эти 3D модели не имеют свойств массы. Сети позволяют гибко работать с формой объектов в Автокаде. К тому же, их можно сглаживать, что является неоспоримым преимуществом.
Поверхности
Поверхность в AutoCAD представляет собой тонкую оболочку, не имеющую объема или массы.
В рамках данного проекта будут рассматриваться только твердые тела.
Создание 3D моделей
Первая 3D модель:
Этапы работы над моделью 1:
1. Создать 2D – чертеж. Чертеж создается с помощью инструментов: отрезки и окружность.
2. Создание 3D модели.
Чтобы в AutoCAD начать работать с трехмерным пространством, нужно в первую очередь перевести вид в изометрическую проекцию. Для этого просто щелкните на View (Вид) и выберите SE Isometric.
Теперь нужно «выдавить» плоский рисунок в трехмерный.
Выбрав команду «Выдавить» на панели инструментов, можно щелкнуть на объекте, который необходимо выдавить вдоль оси Z и сделать твердотельным. При этом нужно указать высоту.
Далее создается верхняя полукруглая часть с отверстием. Ее можно сделать с помощью примитивов вроде Box (Ящик) и Cylinder (Цилиндр).
После того как создали модель, на панели Solid выбераем Union (Объединить), кликаем на все отдельные элементы модели и нажимаем Enter. В результате получаем единую модель.
Вторая 3D модель:
Этапы работы над моделью 2:
1. Создать 2D – чертеж. Чертеж создается с помощью инструментов: отрезки и окружность.
2. Создание 3D модели.
С помощью инструмента «Вращение» создаётся объемная фигура. Команда «Вращать» создает геометрическое тело путем вращения плоского отрезка вокруг выбранной оси. Для этого надо обвести контур с помощью Полилинии. Далее вращаем обведенный контур вокруг своей оси с помощью инструмента «Вращение».
Перейдем из вида «2D – каркас» в «Концептуальный» вид.
Далее с помощью «Кругового массива» дублируем цилиндрические элементы по периметру круга на передней части фигуры. С помощью инструмента «Вычитание» удаляем ненужные элементы из фигуры и получаем отверстия.
После того как создали модель, на панели Solid выбераем Union (Объединить), кликаем на все отдельные элементы модели и нажимаем Enter. В результате получаем единую модель.
Третья 3D модель:
Этапы работы над моделью 3:
1. Создать 2D – чертеж. Чертеж создается с помощью инструментов: отрезки и окружность.
2. Создание 3D модели.
С помощью инструмента «Выдавить» вытягиваем вверх большую окружность вдоль оси Z, указывая при этом высоту. Так же с помощью инструмента «Выдавить» вытягиваем вниз маленькие окружности, чтобы образовались отверстия.
Далее вытягиваем оставшиеся элементы и с помощью команды Union (Объединить) объединяем все элементы в единую модель.
Практическое применение 3D – моделирования
Изучение 3D технологий обусловлено практически повсеместным использованием трехмерной графики в различных сферах деятельности, знание которой становится все более значимым для полноценного развития личности. Трехмерные модели – это обязательный элемент проектирования современных транспортных средств, интерьеров, архитектурных моделей и т. д. Использование 3D (трёхмерных) моделей реальных предметов – это важное средство для передачи информации, которое может существенно повысить эффективность обучения.
Применение в школе 3D технологий способствует развитию творческих способностей школьников, профориентации на инженерные и технические специальности, развитию познавательного интереса, улучшению восприятия учебного материала, концентрации внимания на учебном материале.
3D технологии можно применять на уроках геометрии. Компьютерное моделирование позволяет создавать наглядные образы плоских и объемных геометрических фигур. Обучение с помощью компьютерного моделирования позволит не только рассмотреть объект под разными углами зрения, но и выполнить различные построения и сечения.
Еще одним практическим применением 3D – моделирования является 3D печать. Печать производиться в трехмерном пространстве, а результатом печати является объемная фигура. Для печати необходимо иметь подготовленную модель 3D. В 3D можно построить практически всё что угодно и воссоздать эту форму в реальности с помощью принтера.
На 3D принтере можно создать коллекцию геометрических тел, для наглядного использования на уроках геометрии.
Результат:
Я познакомился с интерфейсом программы AutoCAD и ее возможностями, научился строить чертежи в 2D пространстве и создавать 3D модели твердых тел с помощью инструментов «Выдавливание» и «Вращение».
Рассмотрел пользу от применения 3D моделирования в школе, в частности на уроках геометрии. Применение в школе 3D технологий способствует развитию творческих способностей школьников, профориентации на инженерные и технические специальности, развитию познавательного интереса, улучшению восприятия учебного материала, концентрации внимания на учебном материале.
Список использованных источников:
1. https://stroymetproekt. ru/samouchitel/obuchenie-autocad/tipy-obektov-i-3d-modelirovanie-v-autocad/ Обучение AutoCAD
2.http://www. autocad-profi. ru/downloading_3d_i_avtomatizacia. php Трёхмерная компьютерная графика и автоматизация проектирования в AutoCAD
3. https://autocad-specialist. ru Уроки AutoCAD
4. http://lumpics. ru/3d-modeling-in-autocad/ Уроки AutoCAD
