Построение примитивов

В этой лекции мы рассмотрим элементы, из которых состоит чертеж. В пакете AutoCAD эти составляющие называются примитивами и представляют собой отрезки, прямые, дуги, круги и пр. Чтобы выполнить рисунок, необходимо уметь строить примитивы и пользоваться ими. Далее будут рассмотрены основные элементы, которые наиболее часто необходимы для построения чертежей.

Основная часть примитивов представлена на панели инструментов Draw (Рисование) (рис. 3.1).

Строить примитивы можно несколькими способами. Первый — щелкнуть на нужной кнопке панели инструментов Draw (Рисование). Второй — выбрать примитив в меню Draw (Рисование) (см. рис. 2.13). И третий способ — ввести необходимую команду непосредственно в командной строке.

В квадратных скобках в командной строке указываются варианты следующего шага команд. Пользователь может выбрать предлагаемый шаг по желанию. В угловых скобках в командной строке указывается вариант действия по умолчанию. Если пользователь не введет свой вариант и нажмет Enter, то программа осуществит собственное действие по умолчанию.

Перейдем к построению примитивов разных типов.

3.1. Отрезок

Отрезок в пакете AutoCAD представляет собой линию, имеющую точки с координатами начала и конца. Из таких линий можно построить цепь отрезков, указав для каждого из ее составляющих определенные координаты, при этом последующие отрезки начинаются из концов предыдущих. Отрезок имеет три характерные точки. За концы его можно растягивать и изменять направления, а за центральную точку — переносить. Для построения этого примитива можно воспользоваться любым из перечисленных выше способов.

Как отмечалось в предыдущих лекциях, указатель мыши в графической области экрана в режиме ожидания команды имеет форму перекрестия с квадратной мишенью в точке пересечения. При выполнении команды указатель меняет свой внешний вид и приобретает форму перекрестия без квадратной мишени в центре. Это означает, что программа AutoCAD ожидает дальнейших указаний от пользователя.

Для построения отрезка с помощью командной строки необходимо ввести команду LINE (Отрезок) и нажать клавишу Enter. Чтобы начертить отрезок, используя панель 2D Draw (Двухмерное рисование) пульта инструментов, нажмите на ней кнопку Line (Отрезок).

После этого AutoCAD ожидает от пользователя ввода координат начальной точки сегмента будущего отрезка. Координаты начальной точки можно указать несколькими методами. Простейший — щелкнув кнопкой мыши на нужной области экрана. Можно также указать координаты начальной точки прямо в командной строке, тогда ваши действия будут выглядеть так:

Command: _line
Specify first point:
(Команда: отрезок
Первая точка:)

После указания начальной точки в командной строке пользователь видит приглашение ввести вторую точку (конечную), координаты которой указываются аналогично первой. Этот запрос имеет следующий вид:

Specify next point or [Undo]:
(Следующая точка или [Отменить]:)

В квадратных скобках в командной строке, как было отмечено выше, содержатся параметры, представляющие собой часть запроса программы как вариант следующего шага. В данном случае в квадратных скобках содержится параметр Undo (Отменить), который отменяет последнее действие команды, то есть здесь — ввод первой точки, и предлагает ввести ее снова (рис. 3.2).

Specify next point or [Undo]:
(Следующая точка или [Отменить]:)

Укажите третью точку, и запрос будет выглядеть так:

Specify next point or [Close/Undo]:
(Следующая точка или [Замкнуть/Отменить]:)

Если вы желаете построить замыкание отрезков, то следует выбрать параметр Close (Замкнуть) (рис. 3.3). Если вы хотите закончить построение, нажмите Enter, после чего перед вами появится приглашение Command: (Команда:), которое в пакете AutoCAD всегда означает завершение предыдущей команды.

Необходимо заметить, что пользователю зачастую необходимо построить отрезок заданной длины. Для этого после установки первой точки можно с помощью мыши указать направление будущего отрезка, а затем в командной строке ввести его длину и нажать клавишу Enter. В результате получится отрезок в заданном направлении с известной длиной.

Для построения отрезков удобно также пользоваться объектными привязками (о них рассказано в лекции 4).

3.2. Прямая

Прямая — это бесконечная в обоих направлениях линия. Для ее построения используется команда XLINE (Прямая) или же кнопка Construction Line (Прямая) на панели 2D Draw (Двухмерное рисование) пульта инструментов. В основном прямая необходима для вспомогательных построений на чертеже (например, для создания проекционных линий между видами). После ввода команды мы видим приглашение:

Command: _xline
Specify a point or [Hor/Ver/Ang/Bisect/Offset]:
(Команда: прямая
Укажите точку или [Гор/Вер/Угол/Биссект/Отступ]:)

Для построения прямой необходимо сначала указать первую точку, через которую будет проходить прямая (первая точка является серединой прямой), а затем — вторую точку (рис. 3.4). Для завершения команды следует нажать Enter.

Что касается параметров, содержащихся в квадратных скобках, то они указывают другие способы, которыми можно строить прямые. Рассмотрим каждый из них.

Specify through point:
(Через точку:)

Enter angle of xline (0) or [Reference]:
(Угол прямой (0) или [Базовая линия]:)

Select a line object:
(Выберите линейный объект:)

Enter angle of xline <0>:
(Угол прямой <0>:)

Specify angle vertex point:
(Укажите вершину угла:)

Specify angle start point:
(Точка на первом луче угла:)

Specify angle end point:
(Точка на втором луче угла:)

Specify offset distance or [Through] <1.0000>:
(Величина смещения или [Точка] <1.0000>:)

Select a line object:
(Выберите линейный объект:)

Select a line object:
(Выберите линейный объект:)

Specify side to offset:
(Укажите сторону смещения:)

3.3. Луч

Луч представляет собой линию, начинающуюся в заданной точке и уходящую в бесконечность. Этот примитив бесконечен только в одном направлении.

При построении чертежа лучи в основном используют для уменьшения его загроможденности. Для построения этого примитива необходимо в меню Draw (Рисование) выбрать пункт Ray (Луч). После этого действия программа выдаст следующий запрос:

Command: _ray
Specify start point:
(Команда: луч
Начальная точка:)

Здесь предлагается указать начальную точку, из которой будет производиться построение луча. После этого программа выдаст запрос о другой точке, через которую строится луч:

Specify through point:
(Через точку:)

После ввода координат второй точки этот запрос может повторяться много раз. Если пользователь желает построить несколько лучей, то все они будут начинаться в первой указанной им точке (рис. 3.5). Если же вы решили закончить построение, то необходимо, как и всегда, щелкнуть правой кнопкой мыши или нажать клавишу Enter.

3.4. Полилиния

Для построения данного примитива используется команда PLINE (Плиния). При первом взгляде на полилинию эта команда может показаться копией команды LINE (Отрезок). По умолчанию она действительно строит цепь отрезков, как это делает команда LINE (Отрезок). Но есть существенное отличие. Если при вводе отрезков каждый отрезок — это отдельный сегмент, то последовательность сегментов полилинии представляет собой единый объект и обрабатывается (редактируется, удаляется и пр.) как одно целое. Полилинии могут состоять из линейных и дуговых сегментов (рис. 3.6), а также обладать переменной шириной. Следует заметить, что и при выводе на печать полилиния имеет ту же толщину, что и на чертеже.

Полилинии очень часто используются при построении чертежей, ведь из этого элемента состоят некоторые другие примитивы. В качестве примера можно привести многоугольник, который фактически состоит из полилиний, а также прямоугольник, кольцо и пр.

После вызова команды необходимо указать начальную точку полилинии. Затем программа усложняет запрос:

Specify next point or [Arc/Halfwidth/Length/Undo/Width]:
(Следующая точка или [Дуга/Полуширина/Длина/Отменить/Ширина]:).

Пользователь должен ввести координаты конечной точки первого сегмента полилинии или выбрать указанные в квадратных скобках параметры. О назначении каждого параметра мы поговорим немного ниже. Если же пользователь укажет координаты следующей точки, то запрос программы повторится, но к перечисленным выше параметрам добавится Close (Замкнуть). Запрос будет иметь следующий вид:

Specify next point or [Arc/Close/Halfwidth/Length/Undo/Width]:
(Следующая точка или [Дуга/Замкнуть/Полуширина/Длина/Отменить/Ширина]:).

Выбрав параметр Close (Замкнуть), можно замкнуть построение из полилиний.

Вернемся к пояснению параметров.

Specify endpoint of arc or
[Angle/CEnter/Direction/Halfwidth/Line/Radius/Second pt/Undo/ Width]:
(Конечная точка дуги или
[Угол/Центр/Направление/Полуширина/Линейный/Радиус/Вторая/Отменить/Ширина]:)

Далее следует продолжать указывать конечные точки для следующих сегментов. Для завершения команды нужно нажать Enter или ввести Close (Замкнуть), если полилинию необходимо замкнуть.

3.5. Многоугольник

Многоугольник представляет собой замкнутую геометрическую фигуру, имеющую определенное количество одинаковых сторон. Создавать многоугольники можно несколькими способами:

Для построения многоугольника необходимо вызвать соответствующую команду. Сделать это можно, нажав кнопку Polygon (Многоугольник) на панели 2D Draw (Двухмерное рисование) пульта инструментов, или выбрав пункт Polygon (Многоугольник) в меню Draw (Рисование), или набрав команду POLYGON (Многоугольник) с клавиатуры.

После указания команды для построения примитива программа выдает первый запрос, в котором просит задать количество сторон строящегося многоугольника:

Command: _polygon
Enter number of sides <4>:
(Команда: многоугольник
Введите количество сторон <4>:)

По умолчанию программа предлагает ввести четыре стороны. Если пользователь согласен, то нужно просто нажать клавишу Enter. Если же необходимо построить многоугольник с другим количеством сторон, то следует ввести нужное число в командную строку и после ввода также нажать клавишу Enter. Следует заметить, что программа принимает количество сторон от 3 до 1024. Затем следует запрос:

Specify center of polygon or [Edge]:
(Укажите центр многоугольника или [Сторона]:)

При выборе параметра Edge (Сторона) необходимо указать две конечные точки стороны многоугольника, по которым программа построит примитив.

При указании точки AutoCAD продолжает формировать запрос:

Enter an option [Inscribed in circle/Circumscribed about circle] <I>:
(Задайте параметр размещения [Вписанный в окружность/Описанный вокруг окружности] <В>:)

Здесь необходимо указать, каким образом будет задано размещение строящегося многоугольника. При выборе варианта Inscribed in circle (Вписанный в окружность) программа строит многоугольник, вписанный в некую окружность, а при выборе Circumscribed about circle (Описанный вокруг окружности) — описанный многоугольник.

И последний запрос программы выглядит так:

Specify radius of circle:
(Радиус окружности:)

С помощью мыши задайте радиус окружности, вокруг которой или внутри которой будет построен многоугольник.

3.6. Прямоугольник

Данный примитив представляет собой аналог многоугольника, но только строятся всегда четырехугольники. Стороны прямоугольника всегда параллельны осям X и Y системы координат (рис. 3.8). Для его построения используется команда RECTANG (Прямоуг).

После ввода команды появляется запрос ввести координаты первого угла:

Command: _rectang
Specify first corner point or 
[Chamfer/Elevation/Fillet/Thickness/ Width]:

(Команда: прямоугольник

Первый угол или [Фаска/Уровень/Скругление/Высота/Ширина]:)

Помимо указания координат первого угла, можно воспользоваться параметрами запроса команды.

Затем программа предложит ввести координаты второго угла будущего прямоугольника или выбрать нужный параметр:

Specify other corner point or [Area/Dimensions/Rotation]:
(Другой угол или [Площадь/Размеры/Поворот]:)

С помощью параметра Area (Площадь) можно задать площадь строящегося прямоугольника, а используя Rotation (Поворот) — угол поворота будущего примитива. При выборе параметра Dimensions (Размеры) программа выдаст запрос об указании двух размеров прямоугольника — длины и ширины. Задать размеры прямоугольника можно также непосредственно из командной строки.

3.7. Дуга

Дуга представляет собой часть окружности (рис. 3.9). Для построения дуги используется команда ARC (Дуга). Если пользователь для построения объектов применяет панель 2D Draw (Двухмерное рисование) пульта инструментов, то для создания дуги необходимо последовательно ввести координаты трех точек, расположенных на этой дуге.

Если же построение дуги по трем точкам пользователя не устраивает, то можно воспользоваться другими вариантами построения. Выбрать необходимый метод построения можно в выпадающем меню Draw $$\Rightarrow$$ Arc (Рисование $$\Rightarrow$$ Дуга) (рис. 3.10).

При нажатии на панели инструментов Draw (Рисование) кнопки Arc (Дуга) получаем приглашение для указания координат начальной точки дуги:

Command: _arc
Specify start point of arc or [Center]:
(Команда: дуга
Начальная точка дуги или [Центр]:)

Затем необходимо последовательно ввести координаты второй точки, расположенной на дуге:

Specify second point of arc or [Center/End]:
(Вторая точка дуги или [Центр/Конец]:)

После указания второй точки нужно ввести координаты конечной точки дуги:

Specify end point of arc:
(Конечная точка дуги:)

Таким образом, вы построили дугу по трем точкам, то есть путем задания трех точек (начальной точки дуги, точки, лежащей на дуге, и конечной точки дуги).

Обычно дуги создаются в направлении против хода часовой стрелки. Кроме рассмотренного выше метода, существует несколько других способов построения дуг. Так, если бы пользователь на запрос о второй точке дуги выбрал параметр Center (Центр), то запрос был бы таким:

Specify center point of arc:
(Центр дуги:)

Далее:

Specify end point of arc or [Angle/chord Length]:
(Конечная точка дуги или [Угол/Длина хорды]:)

При выборе пользователем параметра Angle (Угол) программа выдает следующий запрос:

Specify included angle:
(Центральный угол:)

Укажите необходимый угол. Если же вы выберете параметр chord Length (Длина хорды), то программа соответственно выдаст запрос для указания длины хорды:

Specify length of chord:
(Длина хорды:)

При указании длины хорды можно воспользоваться вводом с клавиатуры. Важно, что при этом способе ввода можно указать как отрицательную, так и положительную длину. При отрицательном числе знак длины влияет на направление обхода дуги.

Существует также возможность построения дуги при условиях, когда начальной точкой дуги принимается конечная точка последнего объекта рисунка среди отрезков и дуг. Тогда программа построит дугу, касательную к последнему объекту. Для этого после ввода начальной точки дуги просто нажмите клавишу Enter. После произведенных действий укажите только конечную точку дуги:

Specify end point of arc:
(Конечная точка дуги:)

После указания координат конечной точки AutoCAD строит дугу как продолжение предыдущего объекта.

Имеется также возможность построения смежных дуг и отрезков, то есть из конечной точки дуги можно провести отрезок. Для этого необходимо вызвать команду LINE (Отрезок) и нажать клавишу Enter в ответ на запрос Specify first point: (Первая точка:). Начальная точка отрезка и его направление по касательной определяются координатами конечной точки дуги. Пользователю необходимо только задать его длину.

Можно из конечной точки отрезка, в свою очередь, провести дугу. Для этого следует вызвать команду ARC (Дуга) и в ответ на запрос

Specify start point of arc or [Center]: 
(Начальная точка дуги или [Центр]:)

нажать Enter. Начальная точка дуги и ее направление определяются конечной точкой отрезка таким образом, что отрезок образует касательную к создаваемой дуге. Пользователю необходимо только задать конечную точку дуги.

3.8. Круг

Рисование окружностей выполняется c помощью команды CIRCLE (Круг). Для построения окружности выполните команду Draw $$\Rightarrow$$ Circle (Рисование $$\Rightarrow$$ Круг) и выберите нужный вариант из предложенных (рис. 3.11).

Можно также воспользоваться панелью Draw (Рисование) и выбрать на ней кнопку Circle (Круг).

Для построения круга AutoCAD по умолчанию ожидает ввода координат центра окружности:

Command: _circle
Specify center point for circle or [3P/2P/Ttr (tan tan radius)]:
(Команда: круг
Центр круга или [3Т/2Т/Ккр (кас кас радиус)]:)

Если пользователь в ответ на этот запрос укажет точку, то программа примет ее за центр строящегося круга. Далее последует запрос:

Specify radius of circle or [Diameter]:
(Радиус круга или [Диаметр]:)

В ответ на этот запрос пользователь может указать радиус, введя соответствующее число в командной строке, после чего построение круга будет завершено. Если же пользователь выберет параметр Diameter (Диаметр), то программа построит круг по указанному диаметру.

При построении окружности можно воспользоваться параметром 3P (3Т). AutoCAD запросит поочередно указать три точки, по которым построится примитив. Задать любую из точек можно либо вводом ее координат в командной строке, либо указанием с помощью мыши. Запросы программы будут выглядеть следующим образом:

Specify first point on circle:
(Первая точка круга:)

Затем:

Specify second point on circle:
(Вторая точка круга:)

И наконец:

Specify third point on circle:
(Третья точка круга:)

Если пользователь желает построить окружность по двум точкам, то необходимо воспользоваться параметром 2P (2Т). При этом нужно учесть, что обе точки, по которым произойдет построение круга, будут двумя конечными точками его диаметра. Запросы программы будут схожи с предыдущими:

Specify first end point of circle's diameter:
(Первая конечная точка диаметра круга:)

Затем:

Specify second end point of circle's diameter:
(Вторая конечная точка диаметра круга:)

Существует также способ построения круга, касающегося двух объектов. Для этого пользователю необходимо выбрать при первом запросе команды CIRCLE (Круг) параметр Ttr ( tan tan radius ) (Ккр (кас кас радиус)). Программа предложит указать следующие точки:

Specify point on object for first tangent of circle:
(Укажите точку на объекте, задающую первую касательную:)

С помощью мыши укажите необходимую точку на выбранном объекте. Затем последует такой запрос:

Specify point on object for second tangent of circle:
(Укажите точку на объекте, задающую вторую касательную:)
Укажите с помощью мыши точку на втором объекте.

Далее:

Specify radius of circle <>:
(Укажите радиус круга <>:)

Задайте радиус окружности. Сделать это проще всего вводом числа в командной строке.

Для построения окружности, касательной в трех точках, необходимо выполнить следующее: установить на панели инструментов Object Snap (Объектная привязка) режим привязки Tangent (Касательная) и по трем точкам построить окружность.

3.9. Сплайн

Сплайн представляет собой сглаженную кривую, точно проходящую через заданные точки или отклоняющуюся от них в пределах допустимого значения (рис. 3.12).

Чаще всего сплайны применяют для построения линий обрыва (они имеют вид волнистых линий, нарисованных как бы "от руки"). Чертить данный элемент можно с помощью команды SPLINE (Сплайн), либо вызвав пункт Spline (Сплайн) из меню Draw (Рисование), либо воспользовавшись кнопкой Spline (Сплайн) на панели 2D Draw (Двухмерное рисование) пульта инструментов.

Строить сплайны можно двумя способами: путем задания определяющих точек и путем преобразования сглаженных сплайнами полилиний в сплайны. Рассмотрим каждый из них.

При построении сплайнов путем задания определяющих точек программа сначала выдает запрос:

Command: _spline
Specify first point or [Object]:
(Команда: сплайн
Первая точка или [Объект]:)
После указания точки следует запрос:
Specify next point:
(Следующая точка:)

Далее можно продолжать строить следующие точки. Необходимо заметить, что сплайны могут быть замкнутыми. Если пользователь желает замкнуть сплайн, то необходимо в следующем запросе указать параметр Close (Замкнуть):

Specify next point or 
[Close/Fit tolerance] <start tangent>:
(Следующая точка или [Замкнуть/Допуск] <касательная в начале>:)

Параметр Fit tolerance (Допуск) позволяет задавать максимально допустимое расстояние от реального сплайна до какой-либо из определяющих точек. Если значение допуска будет нулевым, сплайн пройдет через определяющие точки. И вообще, чем меньше допуск, тем ближе сплайн к определяющим точкам.

Затем нужно задать направления касательных. Для построения касательной в начальной точке программа выдает запрос:

Specify start tangent:
(Касательная в начальной точке:)

Если пользователь строит незамкнутый сплайн, то после этого запроса выдается запрос о направлении касательной в конечной точке:

Specify end tangent:
(Касательная в конечной точке:)

Если же пользователь строит замкнутый сплайн, то после указания касательной в начальной точке запрос будет следующим:

Specify tangent:
(Направление касательной:)

Здесь необходимо указать нужный угол.

При построении сплайна вместо указания координат первой точки можно выбрать параметр Object (Объект). При этом AutoCAD переходит в режим преобразования сглаженных сплайнами полилиний в сплайны. Тогда необходимо выбрать сглаженную сплайнами полилинию и программа выдаст запрос:

Select objects to convert to splines ..
Select objects:
(Выберите объекты для преобразования в сплайны…
Выберите объекты:)

После этого выбранные объекты преобразуются в сплайн.

Также полилинии, сглаженные сплайнами, можно преобразовывать в реальные сплайны просто командой SPLINE (Сплайн).

3.10. Эллипс

Эллипс представляет собой плоскую овальную кривую, множество точек, сумма расстояний которых от фокусов эллипса (фиксированных точек) постоянна (рис. 3.13).

Построение эллипсов в пакете AutoCAD выполняется с помощью команды ELLIPSE (Эллипс). Команду можно ввести сразу в командной строке или выбрать пункт Ellipse (Эллипс) в меню Draw (Рисование) с последующим указанием нужного варианта построения (рис. 3.14). Можно также воспользоваться панелью 2D Draw (Двухмерное рисование) пульта инструментов.

Для построения эллипса нужно задать координаты двух осей. Сначала — первой:

Command: _ellipse
Specify axis endpoint of ellipse or [Arc/Center]:
(Команда: эллипс
Конечная точка оси эллипса или [Дуга/Центр]:)

Затем — второй:

Specify other endpoint of axis:
(Вторая конечная точка оси:)

После указания пользователем координаты второй точки оси программа сама вычисляет центр эллипса и выдает очередной запрос:

Specify distance to other axis or [Rotation]:
(Расстояние до другой оси или [Поворот]:)

Здесь можно ввести длину второй оси эллипса. При выборе же параметра Rotation (Поворот) эллипс будет построен путем поворота круга относительно первой оси на указанный пользователем угол.

Мы рассмотрели построение эллипса по оси и конечной точке. Теперь рассмотрим создание эллипса по заданному центру. Так, если бы при первом запросе программы вы выбрали параметр Center (Центр), то запрос был бы следующим:

Specify center of ellipse:
(Центр эллипса:)

Далее, после указания центра, программа выдает запрос об указании конечной точки оси:

Specify endpoint of axis:
(Конечная точка оси:)

И в завершение построения повторяется запрос:

Specify distance to other axis or [Rotation]:
(Расстояние до другой оси или [Поворот]:)